Добрый день! Решила порешать в качестве ознакомления с Максвеллом пример 3 "Расчёт силового однофазного трансформатора" из полезных материалов. Делала всё строго по описаниям, но...
Проблема 1. После введения всех необходимых таблиц и параметров не удалось создать материал Steel2013. После пары попыток пришлось плюнуть и заменила на сталь из библиотеки.
Проблема 2. В самом конце не смогла пройти проверку и соответственно программа не рассчитала результаты. Ошибка: "Verify conduction path 'Path2': There can only be one internal coil terminals for any conduction path."
Прошу прощения, если где-то уже обсуждались эти примеры, хочется разобраться что тут не так

В примерах могли что-то упустить. Если такое выяснится, исправим
1. Что значит не удалось? Какая-то ошибка выдается? Какая?
2. Судя по тексту, какой-то лишний терминал в обмотке. На одну обмотку один терминал делается, если нет симметрии. Или одна обмотка соприкасается с другой (в таких случаях вводится Insulation).

Спасибо, что откликнулись
1. После нажатия на ОК оно выдаёт ошибку "Edited material property values are unacceptable for Active Design. Material 'Material1': Incorrect BH curve definition", и в библиотеку не добавляет.
2. Там в примере что - сначала мы сделали сечения катушки, потом применили команду "Separate Body" после чего получили 4 сечения, по два на первичную и на вторичную обмотку. Я и задала по два сечения в каждый Winding (у нас же есть симметрия?). Вот про изоляцию там ничего и не было наверное... выпросить подробности можно?

1. Ни разу не встречал подобной ошибки. Может, получится понять, в чем дело, увидев скриншоты с окна ввода кривой и окна ввода свойств материалов.
2. Ага, понял, есть недочет в инструкции. После Separate Body нужно удалить лишние сечения. В одной катушке оставляем одно сечение (любое).

Исправил инструкцию.

Ситуация следующая. При задании материала была некорректно задана кривая намагничивания материала (кривая BH).
Такое случается, если по данным введённым в таблицу программа не может аппроксимировать кривую. По моим наблюдениям, это случается если вводится много точек кривой и они не лежат на одной кривой (прыгать изволят). Не секрет что данные в таблицах справочников имеют долю погрешности, вот эти погрешности и приводят иногда к таким последствиям.
Выход из данной ситуации - уменьшить количество точек во вводимой кривой. Либо просто исключить одну точку, которая и приводит к этой ошибке.

Удалила два сечения, всё равно не помогло... Тогда я выделила две обмотки и поставила им Boundary - Insulating, ошибка вроде исчезла, надеюсь я поступила правильно

Моё окно с ошибкой:

Всё равно ничего не вышло, да и верю что скриншоты были сделаны и вставлены в пример не просто так, проект же заработал по этим данным и результаты есть в статье...
Вот в примере задали кривую по таблице и ввели параметры Core Loss Type в окно BP curve, а в Relative Permeability – B-H Curve ничего не нужно задавать? Просто выбрать и всё?..

Правильно.

Вот собственно и ошибка. В примере было написано что кривую BH нужно задать. Сам пример направлен не на задание материалов, а на расчёт потерь в стали. Поэтому подробно и не рассмотрен вопрос задания кривой намагничивания. Просто написано:



Кривая намагничивания стали 2013 из рассмотренного примера такая:
H = 0,56,70,88,110,141,300,1700,7000,20700,130000,290000
B = 0, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4

Ниже скрин, как должно выглядеть заполненное окно кривой BH:

По поводу сечений. Вообще эти примеры подразумевают, что человек хотябы их последовательно будет изучать.
Рекомендую посмотреть Пример 2
Там как раз пошагово расписано как задать электромагнитные нагрузки для катушки в 3д постановке задачи.

А так, если вкратце - берётся катушка, сечётся плоскостью (Modeler > Surface > Section) плоскость выбирается исходя из расположения катушки. Если катушка не пересекается ни одной из базовых плоскостей (XY, YZ, XZ), то её необходимо переместить.
Полученный объект с именем ...Section1 может содержать несколько фрагментов. С помощью операции (Modeler > Boolean > Separate Bodies) эти фрагменты разделяются друг от друга. Далее на один из них задаётся терминал 3д катушки (Assign Excitation > Coil Terminal). В принципе оставшиеся сечения можно и не удалять, на результаты расчёта они влиять не будут.

Полученный терминал объединяется в обмотки в дереве модели.

Следует отметить, что сечение нельзя смещать относительно 3д объекта из которого оно получено. Если двигать их то только вместе, иначе собъётся связь между ними и не будет определён путь тока в катушке.

Ребят, доброго времени суток, с примером (Пример 3. Расчёт силового однофазного трансформатора), действительно есть проблемы.

По порядку изложу что, на мой взгляд, нужно добавить, и чего нужно исправить :

1) Чтобы проще было разбираться при построении геометрии, можно указать сразу какая обмотка находится ближе к сердечнику, а какая дальше. (Надеюсь что я правильно понял, что на сердечник одета обмотка ВН, а уже поверх неё НН ) Можно дописать это в пункт "Параметры трансформатора", вот в это предложение"Катушки трансформатора располагаются одна поверх другой вокруг центрального сердечника.".
По тексту кстати есть ошибка связанная с этим моментом :
4.Создадим область воздушного зазора, окружающего сердечник. Область представляет из себя параллелепипед размером 27 х 39,5 х 46 мм.
5.Вырежем получившийся прямоугольник из заготовки вторичной обмотки.
Вырезаем получившийся параллелепипед мы в действительности из заготовки первичной обмотки, так как именно она находится ближе к стержню.

2) По геометрии. Если всё строить чётко по инструкции, между обмотками нет воздушного промежутка, и они касаются друг друга. Поэтому, на этапе задания excitations получается так, что обмотка ВН и обмотка НН формируют общий conduction path. Поэтому когда девушка задала insulation boundary у неё и исчезла ошибка связанная с этим (разграничились conduction path). В связи с этим предлагаю, чтобы не перестраивать геометрию модели, добавить в инструкцию назначение insulation boundary на внешней поверхности обмотки ВН(первичной обмотки), можно в раздел "Подготовка к расчёту".

3) В разделе "Задание материалов" говорится - "Зададим кривую намагничивания: Relative Permeability – Nonlinear – B-H Curve.", но не указывается кривая, которую собственно ввести. Поэтому, желательно добавить в пример зависимость B(H) предоставленную ранее драконом, а именно :
Кривая намагничивания стали 2013 из рассмотренного примера такая:
H = 0,56,70,88,110,141,300,1700,7000,20700,130000,290000
B = 0, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4

4) В разделе "Задание материалов", в пункте "5. Зададим шихтовку магнитопровода:" а затем и на картинке задано ошибочное направление шихтовки магнитопровода(сердечника) данного трансформатора. Сказано "Stacking Direction > V(1) – ось шихтовки материала (V1 – ось X, V2 – ось Y, V3 – ось Z). " Оси Х и Z - это оси по которым листы ориентированы по направлению проката. А магнитопровод нашихтован по оси Y. Поэтому нужно указывать направление шихтовки V2

5) В разделе "Задание обмоток" в пункте "Подключение обмоток" не сказано, что тип первичной обмотки Stranded

6) В разделе "Подготовка к расчёту" в пункте "Создание профиля решения." сказано "Создадим новый профиль решения: ПКМ на Analysis в дереве проекта – Add Solution Setup. Указываем время расчёта (0,1с) и шаг изменения времени (0,005с).". Если мы укажем такой шаг, получим входной сигнал треугольной формы, а не синусоидальной. Поэтому шаг нужно ставить 0.0005 с, или хотя бы 0.001 с

7) В разделе "Представление результатов" показаны нормальные напряжения и токи (у меня тоже получились приблизительно такие), но график потерь, похоже не от этого примера. И само значение потерь нереальное, на мой взгляд, для данного случая. Объясняю свою позицию:
Магнитопровод нашего трансформатора из примера весит приблизительно 1.4 кг. Предположим, что наш трансформатор находится весь в насыщении, и индукция в каждой его точке равна 2 Тл. Положим также, что эти 2 Тл в магнитопроводе сохраняются в каждый момент времени на протяжении всего периода. По кривой удельных потерь это значение индукции соответствует значению удельных потерь в 10 Вт/кг. Чтобы получить потери в магнитопроводе умножим 1.4кг на 10 Вт/кг. Итого 14 Вт. И это ужасно завышенное значение всё равно во много раз меньше приведённого в примере значения 79 Вт. В реальности же у меня получилось 3.3 Вт.

8) Нигде не сказано, что максвелл не посчитает потери, если ему не поставить галку в "set core loss"

9) И для новичков полезно было бы отметить, что у нас тут моделируется режим холостого хода

Я когда два года назад начинал только с численными расчётами возиться, мне очень хотелось получить тогда совпадение с вашими результатами, а когда не получил - подействовало это на меня удручающе.))) Надеюсь моё полотно поможет улучшить пример.

Когда пишешь труды, именно такого рода комментариев не хватает. Как говорится "в своём глазу и бревна не увидишь".

Хочется выразить большую благодарность, за Ваш анализ примера.


Отв: Обязательно поможет!


Отв: Сказано, только после описания вторички "Тип обмоток - Stranded (распределённые)".


Отв: А вот с этим реально накосячил. Правда там мВт должно быть указано, но пример действительно другой.


Отв: Для версии максвелла (v.15), такой настройки ещё не было.

Жду скорректированной версии

Итак.. Статья поправлена. В ближайшие дни появится на сайте.
По этому примеру добавлена ссылка на скачивание модели, а так же на файл библиотеки со сталью 2013.

Отредактировал новую версию и выложил на сайт.

Доброе утро! Такой вопрос интересует, каким образом правильно следует создавать аморфную сталь в максвелл? Т.е с обычными материалами понятно( условно сталь 2412 если): кривая намагничивания и т.д.
А вот с аморфной.. Материалы то специфичны по природе своей. Может есть какой-то гайд, или пример, или же просто можно пояснить насчёт этого, было бы отлично.
Спасибо!

Для электромагнитных полей нет разницы в наличии или отсутствии кристаллической структуры материалов. Значение имеют только электрические и магнитные свойства.

Спасибо. Значит алгоритм тот же