عملکرد میدان مغناطیسی

من حس می کنم که شاید شبیه سازی اشتباه هست. کمی بیشتر از شبیه سازی ای که انجام دادید بگید و عکسی چیزی اینجا آپلود کنید. من کلا خودم به نرم افزار های شبیه ساز زیاد اعتماد نمی کنم. بار ها اشتباه دیدم ازشون.

عرض سلام مجدد جناب مهندس.
در فایل شبیه سازی شده، از مدل تقاون محوری دو بعدی استفاده شده و نصف طرح مدلسازی شده است. بنده دو بار شبیه سازی میدان مغناطیسی را انجام دادم. دفعه اول مربوط به شبیه سازی کویل با هسته هوا و دفعه دوم مربوط به شبیه سازی کویل با قرقره آلومینیومی است. برای تحریک سیم پیچ از یک پالس مربعی AC با روشنی پالس 2 میلی ثانیه استفاده شده است. و دامنه ولتاژ 20 ولت در نظر گرفته شد. در قسمت سیم پیچ هم؛ از سیم با قطر 1.5 میلی متر با 100 دور استفاده شده است. (پالس از زمان 1 میلی ثانیه شروع میشود و تا زمان 3 میلی ثانیه ادامه دارد. نتایج تا زمان 4 میلی ثانیه نشان داده شده اند.)
عکس اول: نمودار تغییرات جریان در شبیه سازی اول
عکس دوم: نمودار تغییرات جریان در شبیه سازی دوم
عکس سوم: نمودار flux density در شبیه سازی اول (در زمان 2 میلی ثانیه؛ زمان پیک جریان)
عکس چهارم: نمودار flux density در شبیه سازی دوم(در زمان 2 میلی ثانیه؛ زمان پیک جریان)




علیرغم به اینکه ضریب مغناطیسی آلومینیوم مشابه هوا هست، اما نمیدانم اختلاف این نتایج در چیست؟

با تشکر از توجه شما

بسیار عالی.

سلام دوست عزیز، بهتون پیشنهاد میکنم که مطلب زیر رو بخونید. ۷ قسمت داره. انتهای هر صفحه یک گزینه next داره.
https://www.electronics-tutorials.ws/inductor/inductor.html
تاثیر هسته از جنس فرومغناطیس (مانند soft iron،cobalt،nickel و …) باعث افزایش اندوکتانس سیم پیچ به اندازه قابل توجهی میشه. اون مطلبی که فرستادم رو کامل بخونید.

سلام مجدد جناب مهندس
تشکر از سایت خوبی که معرفی فرمودید. با مطالعه لینک مذکور، در مورد مواد فرومغناطیس که ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بالایی دارند، ابهام من برطرف شد؛ فقط یک موردی همچنان در ذهن من حل نشده اینکه در مثالی که عرض کردم، چرا برای حالتی که از قرقره آلومینیومی استفاده میشه، پروفیل جریان عبوری از سیم پیچ خیلی متفاوت میشه (ماکزیمم و مینیمم جریان خیلی متفاوت با قرقره تفلونی هست) و همچنین میدان هم در مرکز قرقره تضعیف میشه؟ از این جهت عرض میکنم ابهام برایم همچنان باقی است که؛ ضریب نفوذپذیری مغناطیسی آلومینیوم مثل هوا هست. بنابراین در فرمول اندوکتانس، این ضریب موجب افزایش مقدار اندوکتانس نمیشه. لذا در خصوص تغییر میدان و جریان سیم پیچ به پاسخ مناسبی در خصوص قرقره آلومینیومی نرسیدم متاسفانه. قبلا از توجهتون ممنونم

عرض سلام و احترام جناب مهندس
من در خصوص سیم پیچ ها کنجکاو شدم تا در خصوص عملکرد میدان مغناطیسی در اونها بیشتر متوجه بشم و از این طریق به درک درستی از سلف های مختلف برسم. در همین راستا یک شبیه سازی عددی در نرم افزار المان محدود انجام دادم. به این طریق که یک سیم پیچ مدل کردم با تعداد دور مشخص و قصد ایجاد یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان توسط پالس PWM را داشتم، حالا در دو مرحله شبیه سازی انجام دادم که عرض میکنم:
1- برای این سیم پیچ یک قرقره آلومینیومی به عنوان شاسی در نظر گرفتم. در خروجی نتایج نرم افزار برای مقدار میدان مغناطیسی، دیدم که مقدار میدان در مرکز قرقره به مقدار مشخصی هست. (مثلا این مقدار را A در نظر بگیریم)
2- اینبار یک قرقره تفلونی برای شاسی در نظر گرفتم. و وقتی خروجی نرم افزار برای مقدار میدان مغناطیسی را دیدم، اندازه میدان در مرکز قرقره تقریبا 3 برابر میدان در حالت قبل شده بود. (تقریبا 3A)

حالا سوال بنده این هست که پس چرا ذهنیت عمومی بر این است که میدان مغناطیسی در حالتی که از شاسی فلزی برای سیم پیچ استفاده شود قوی تر است؟ البته درست هست که با توجه به رسانایی آلومینیوم، میدان مغناطیسی در اون متمرکز میشه. و این یعنی خطوط میدان که از مرکز قرقره عبور میکنند، دیگر تمایلی ندارند که از مرکز عبور کنند و با حضور یک شاسی فلزی، به سمت کناره (یعنی گوشت قرقره) متمایل میشوند.
مورد دیگری که ذهن من را دچار چالش کرد این موضوع بود که قله جریان الکتریکی عبوری از سیم پیچ در حالت اول، بیشتر از حالت دوم بوده. علت این موضع چیست؟ مقاومت سیم پیچ که تغییری نکرده است.
پی نوشت: مقدار اختلاف ولتاژ اعمالی و مشخصات پالس PWM به عنوان ورودی در هر دو مورد ثابت بوده است
ممنون میشم راهنمایی بفرمایید
قبلا از توجه شما سپاسگزارم

سلام مجدد جناب مهندس
تشکر از سایت خوبی که معرفی فرمودید. با مطالعه لینک مذکور، در مورد مواد فرومغناطیس که ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بالایی دارند، ابهام من برطرف شد؛ فقط یک موردی همچنان در ذهن من حل نشده اینکه در مثالی که عرض کردم، چرا برای حالتی که از قرقره آلومینیومی استفاده میشه، پروفیل جریان عبوری از سیم پیچ خیلی متفاوت میشه (ماکزیمم و مینیمم جریان خیلی متفاوت با قرقره تفلونی هست) و همچنین میدان هم در مرکز قرقره تضعیف میشه؟ از این جهت عرض میکنم ابهام برایم همچنان باقی است که؛ ضریب نفوذپذیری مغناطیسی آلومینیوم مثل هوا هست. بنابراین در فرمول اندوکتانس، این ضریب موجب افزایش مقدار اندوکتانس نمیشه. لذا در خصوص تغییر میدان و جریان سیم پیچ به پاسخ مناسبی در خصوص قرقره آلومینیومی نرسیدم متاسفانه. قبلا از توجهتون ممنونم

علت این موضوع رو متوجه شدم جناب مهندس…
به دلیل تغییرات میدان مغناطیسی هست. من اینجا لینک یک ویدیو را با اجازه شما قرار میدهم تا دوستانی که این پرسش و پاسخ را دنبال کردند، این فیلم را مشاهده کنند.
https://www.youtube.com/watch?v=yk4ACjzDFRY