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sensor021.jpg

Hallo,
ich komme leider nicht weiter und hoffe, dass mir jemand helfen kann.

Wie im Bild zu sehen, arbeite ich mit einer 3.dimensionalen Anordnung. Für die Spulen benutze ich Solid97,3 und für den Rest Solid97,1 (damit die Wirbelströme berechnet werden).
Die Frage ist, berechnet Ansys auch das magnetische Feld, welches von den Wirbelströmen verursacht wird? Meine Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Felder nicht berechnet werden. Was muss ich tun, damit sie in der Rechnung berücksichtigt werden?

MfG
Donkey

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Das sollte so gehen. Für die umgebende Luft wäre dann noch solid97,0 (einhüllende Kugel) und für den Rand infin111,1 zu benutzen.
Wenn man Zweifel an der Sinnfälligkeit des Modells hat, sollte man zunächst eine stark vereinfachte Geometrie (Transformator mit enger Kopplung) modellieren und rechnen.
(Die beabsichtigte Funktion des gezeigten Modells kann ich bisher allerdings nicht verstehen.)

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Hallo wosch, danke für die schnelle Antwort.

Der Luftraum und die Modellgrenzen sind genauso aufgebaut, wie du es beschrieben hast.

Habe schon Verschiedenes ausprobiert und immer versucht alles so einfach wie möglich zu halten. Bist du ganz sicher, dass es so gehen müsste? Ich meine der Strom durch die Spule erzeugt ein Magnetfeld im Kern, dieses erzeugt Wirbelströme, die Wirbelströme erzeugen wieder ein Feld und das wieder einen Strom usw. Das Spielchen lässt sich beliebig fortsetzen. Wo bzw. wann hört Ansys auf zu rechnen?

Was die Funktionsweise des Modells angeht (Nur für Interessierte):

Es handelt sich um einen Sensor, der sich Wirbelströme zu Nutze macht um Materialfehler in Metalloberflächen zu finden. In die Primärspule (die Große) wird ein Strom eingespeist, daraufhin entsteht ein magnetisches Feld im Primärkern und Wirbelströme in der Metalloberfläche. Ist kein Materialfehler vorhanden verhalten sich die Wirbelströme symmetrisch und im Sekundärkern entsteht kein Magnetfeld und es fließt kein Sekundärstrom. Ist aber ein Fehler in der Nähe ist die Symmetrie nicht mehr gegeben, ein Feld entsteht im Sekundärkern und es ist ein Sekundärstrom messbar.

Wie gesagt, meine Ergebnisse lassen eigenlich nur den Schluß zu, dass die Wirbelströme zwar berechnet werden, aber das daraus folgende magnetische Feld nicht mehr. Denn ich habe das Ganze einmal mit Materialfehler und eimal ohne berechnen lassen. Die Darstellungen der Wirbelströme unterscheiden sich wie erwartet, die Sekundärfelder und die Sekundärströme waren aber in beiden Fällen absolut identisch. Das ist physikalisch gesehen unsinnig.

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Da man bei einem mit ANSYS modellierten Transformator sekundärseitige Laständerungen im Primärstrom feststellen kann, muss davon ausgegangen werden, dass ANSYS richtig rechnet. (Vorstehende Aussage ist nicht nur qualitativ sondern auch quantitativ am realen Transformator überprüft worden.)
Natürlich kann man bei der Modellbildung Fehler machen. Deshalb rate ich immer, zunächst ein analytisch behandelbares Beispiel mit ANSYS nachzurechnen. Dabei lassen sich häufig Fehler aufdecken.
Für das hier angegebene Problem bin ich allerdings nicht in der Lage, die getroffene Funktionsaussage nur durch Durchdenken abzuschätzen.
Vielleicht sollte zunächst nur ein halbes Blech (extremer Defekt) gerechnet werden?
Sicherlich darf man den Sensor auch nicht im Kurzschluss (Strommessung) betreiben, sondern nur im Leerlauf (Spannungsmessung).

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Das würde in der Tat bedeuten, dass Ansys solche Rechnungen durchführen kann. Und im Realen funktioniert der Sensor auch, also hab ich wohl den schwarzen Peter.

Wie ist das eigentlich? Werden solche Aufgabenstellungen wie diese in Ansys in einem einzigen Rechenvorgang gelöst oder rechnet man in einem ersten Schritt die Wirbelströme und basierend auf den Ergebnissen in einer zweiten Rechnung den Rest?

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Wenn die Problematik transient gerechnet wird, gibt es ja automtisch mehrere Rechenschritte.
Bei harmonischer Rechnung könnte man mehrere Rechenschritte durch Verwendung von nsubst,... erzwingen. Wenn sich dadurch ein Einfluss auf das Ergebnis feststellen lässt, ist sicherlich die Rechnung über mehrere Schritte angemessen.

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Sensor38.JPG

Tja, daran scheint es nicht zu liegen. Trotzdem danke für den Hinweis.

Mittlerweile glaube ich, dass es an der sekundärseitigen Stromkreiskopplung liegt. Die hab ich analog zur Primärseite aufgebaut, mit realer Konstante und Kopplung der Freiheitsgrade:

r,2,Flaeche4,Windungen4,Volumen4,0,1,0 !Angaben für Sekundärwicklung
.
.
.
esize,1e-3
mshkey,1
mshape,0,3d
type,3 $mat,3 $real,2
vmesh,Wicklung2
.
.
.
esel,s,type,,3   !Kopplung der Freiheitsgrade (sekundär)
nsle,s,all
cp,1,curr,all
cp,2,emf,all
*get,knr2,node,0,num,max

local,12,1,0,0,Hoehe2-Radius2,,-90   !Elementkoordinaten
emodif,all,esys,12
csys,0
.
.
.
type,5 !Koppelelement
real,5
e,knr+6,knr+7,knr2

Hab ich hier vielleicht irgendeinen Denkfehler?

[Diese Nachricht wurde von Donkey am 01. Dez. 2007 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von Donkey am 01. Dez. 2007 editiert.]

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Auf den ersten Blick kann ich nichts Ungewöhnliches erkennen.
Wird das eigentlich eine harmonische Analyse und sind beide Lösungen ausgewertet worden?
(Wenn die Frage Entrüstung hervorrufen sollte, bitte ich um Entschuldigung.)

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Ja, es ist eine harmonische Analyse. Zuerst hatte ich es aber auch schon transient versucht.

Ich muss zugeben, dass ich tatsächlich nicht beide Ergebnisse (Real und Imaginär) ausgewertet hatte. Das hab ich jetzt nachgeholt. Leider brachte das auch nicht das gewünschte Ergebnis. Aber danke für den Tipp, einen Versuch wars wert.
Bin alles nochmal durchgegangen und ein bisschen ratlos bin ich schon. Naja, ich probiers weiter. Falls noch jemand eine Idee hat, würde ich sie gerne hören.

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zweiwi3d_2.txt

Die Erfahrung lehrt, dass ein komplettes, komplexes Modell nicht immer einfach zu beherrschen ist, insbesondere, wenn prinzipielle Fehler gesucht werden.
Deshalb sollte zuerst ein einfaches Modell geschaffen werden, das man, wenn es prinzipiell funktioniert, schrittweise an die reale Aufgabenstellung heranführt.
Als Beispiel habe ich hier einmal ein solches Modell angehängt. Es liefert auf der Sekundärseite Strom und Spannung. Die Richtigkeit kann aber nicht nachgewiesen werden.

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