Пакет программ "Design of Magnetic Field" (DMF) предназначен для расчета плоскопараллельных магнитных полей и электромагнитных усилий в кусочно-однородных нелинейных и линейных объектах произвольной формы. Расчет магнитного поля производится методом конечных элементов. Используются треугольные конечные элементы первого порядка, что создает преимущества в моделировании геометрически сложных областей.
       Решение нелинейной задачи расчета поля проводится методом Ньютона путем последовательных приближений (итераций). На каждой итерации вычисляется усредненная величина погрешности с учетом удельного веса каждого конечного элемента по площади и величине магнитной индукции. Критерием сходимости является достижение величины погрешности < 0.05 (5%). Для достижения сходимости задачи, в зависимости от ее размерности, а также степени насыщения ферромагнитных материалов, обычно требуется от 5 до 25 итераций.
       В результате расчета определяются векторные магнитные потенциалы в узлах, магнитные индукции и магнитные проницаемости в конечных элементах. По этим данным производится расчет электромагнитных сил, действующих на ферромагнитные элементы и обмотки с токами. Кроме того, существует возможность расчета разности скалярных магнитных потенциалов между любыми двумя ферромагнитными областями.

       Файл исходных данных в численном виде формируется модулем графического ввода/вывода в соответствии с графическим изображением расчетной области на мониторе персонального компьютера, а также может быть подготовлен вручную. Кроме того, пакет поддерживает изображения, созданные в системе AutoCAD. Прямоугольная расчетная область (сечение плоскопараллельной магнитной системы) располагается в системе декартовых координат Х, Y и разбивается на конечные элементы ломаными, моделирующими конфигурацию расчетной системы. Максимальная размерность разбиения: число узлов - 1400, число конечных элементов - 2650, число точек по осям X, Y - 80 x 60.
       Затем задаются области с различными магнитными проницаемостями. Вид зависимости B=f(H) задается в виде кусочно-линейной аппроксимации. Для задания областей с токами указываются значения плотностей токов. Задается вид граничных условий (по умолчанию - нулевые начальные условия Неймана). При необходимости задаются значения векторных магнитных потенциалов на границах области (граничные условия Дирихле).
       Для нелинейной задачи указывается число шагов итерационного процесса (линейная задача решается в одну итерацию).

       По завершении вычислений в выходной файл заносятся результаты расчета: номер точки, ее координаты, векторный магнитный потенциал Ai в этой точке. Затем рассчитываются и записываются в файл составляющие магнитной индукции Вх и Ву, полное значение магнитной индукции В, удельное магнитное сопротивление v=1/m для каждого конечного элемента области. Модуль графического представления результатов, считывая и обрабатывая эти данные, представляет их в графической форме: в виде силовых линий магнитного поля, графиков составляющих магнитной индукции, а также осуществляет расчет составляющих электромагнитного усилия и падения намагничивающей силы для любой выбранной области.

       Аналогичным образом осуществляется расчет параметров электростатического (пакет программ DEF) и теплового (пакет программ DTF) полей.
       Данные программные продукты апробированы и успешно пpименяются Институтом электродинамики АН Украины и Украинским отделением Всемирной лаборатории линейного электропривода.

В начало страницы	На главную страницу	Наши координаты

---

В начало

На главную

Наш адрес