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Gut zu wissen: Hilfreiche Tipps und Tricks aus der Praxis prägnant, und auf den Punkt gebracht für Ansys
Autor Thema:  Workbench Magnetostatic (5587 mal gelesen)
PeterHee
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erstellt am: 29. Aug. 2013 14:20    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Kennt sich jemand mit Magnetfeldsimulation in Workbench aus?
Bei einem gewickelten Quellleiter gibt es das Feld "Conducting Area" / "Leitende Fläche".
Hier muss, wenn ich das richtig verstanden habe, die Querschnittsfläche der Spule eingetragen werden. Ich habe gelesen, dass man ca 75% der Fläche nimmt, aufgrund der Wicklungen. Kann ich nicht auch einfach die Querschnittsfläche des Drahts x Anzahl Windungen nehmen? Oder mache ich da einen Denkfehler?

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senf80
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erstellt am: 29. Aug. 2013 17:08    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Doch ja, das mit Kupferquerschnitt x Anzahl der Windungen sollte so passen. Es geht um die statische Simulation mit EMAG nehme ich an?

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wosch
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erstellt am: 29. Aug. 2013 17:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Eine (insbesondere mit rundem Draht) gewickelte Wicklung hat einen bestimmten Querschnitt. Die wirksame Kupferquerschnittsfläche in ihr ist die um den Füllfaktor verringerte Fläche. Würde man nur die reine Kupferquerschnittsfläche modellieren, ergäbe sich ein etwas anderes Feldbild.
Es ist also sinnvoll, Wicklungsquerschnittsfläche und Füllfaktor in der Modellbildung zu benutzen.

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Wolfgang Schätzing

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PeterHee
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erstellt am: 29. Aug. 2013 17:48    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Bedeutet das, dass Wicklung mal Querschnitt richtig oder falsch ist?

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erstellt am: 29. Aug. 2013 18:16    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Ich würde sagen, dass im Grunde beides richtig ist - es sind eben nur verschiedene Ansätze.

In einem gegebenen Wickelraum passen eine bestimmte Anzahl an Windungen, jede davon hat einen bestimmten Kupferquerschnitt. Von daher ist der Ansatz Kupferquerschnitt x Windungen der genauere, wenn du den genauen Kupferquerschnitt des Leiters hast. (Kupferquerschnitt x Windungen)/Wickelraum ergeben den Füllfaktor.

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PeterHee
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erstellt am: 30. Aug. 2013 11:20    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

vielen Dank für die Antworten, ich glaube jetzt habe ich es verstanden.
Kann mir bei der Gelegenheit jemand sagen, wieso man keine Messpunkte im Hüllkörper wählen kann, wenn man sie im DM als Designpunkte erstellt hat?

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erstellt am: 30. Aug. 2013 11:58    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Hmm. Ich bin mir nicht sicher, was diese Designpunkte sind. Sollten das Skizzenelemente sein, dann werden diese aber nicht an EMAG übergeben - glaube ich. Ist schon eine Weile her, dass ich das letzte Mal so intensiv mit EMAG gearbeitet hab.

Ich habe vor ein paar Jahren mal eine Schulung mitgemacht, bei der ebenfalls die Frage nach Messpunkten bzw. Sensoren aufkam, deren Werte dann automatisch in den Parametersatz übergeben werden können.

Die Lösung sind "Sensorobjekte", also Solids im DM, denen später in EMAG die Materialeigenschaften des umgebenden Materials zugewiesen werden. Die Sensoren können jeden gewünschten Parameter "messen" (z.B. Feldstärke oder auch wirkende Kraft). Dieses Verfahren eignet sich aber nur wenn du eine endliche Anzahl an Sensoren einsetzen willst, zum Beispiel um den Fluss durch einen Hall-Sensor zu bestimmen.

Wenn du eine Matrix mit entsprechenden Werten generieren willst, dann ist dieses Verfahren zu aufwendig - ich kann dir aber leider auch keinen Ansatz dafür anbieten  

<EDIT: Formatierung und kleine Ergänzung>

[Diese Nachricht wurde von senf80 am 30. Aug. 2013 editiert.]

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erstellt am: 30. Aug. 2013 12:06    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

es sollen endliche Sonsoren sein. Ich habe mir 8 Messpunkte genommen, die ich in echt mit einem Hall-Sensor nachgemessen habe.
Jetzt würde ich diese Punkte gerne auch in Ansys messen und mit den anderen vergleichen. Die Flussdichte kann ich immer nur auf Flächen messen, nicht aber im Hüllkörper.
Ich habe diesen schon an der entsprechenden stelle geschnitten, so kann ich die grenzfläche nutzen, aber dort kann ich keine exakten punkte bestimmen.
Wie geht das mit den "Sensorobjekten"? muss ich apdl-Befehle dafür nutzen?

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erstellt am: 30. Aug. 2013 12:21    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Von daher ist der Ansatz Kupferquerschnitt x Windungen der genauere

Wenn es darum geht, die Flussdichte in der Umgebung eines Magnetkreises zu ermitteln, sollte der gesamte Wickelraum mit dem Füllfaktor modelliert werden, sonst ergeben sich verfälschte Ergebnisse. (Entscheidend ist in jedem Fall die Durchflutung: Strom*Windungszahl.)
In der Lösung von ANSYS steht die Flussdichte an allen Knoten zur Verfügung.

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Wolfgang Schätzing

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Zitat:
Wenn es darum geht, die Flussdichte in der Umgebung eines Magnetkreises zu ermitteln, sollte der gesamte Wickelraum mit dem Füllfaktor modelliert werden, sonst ergeben sich verfälschte Ergebnisse.
Ich bleibe dabei: Beides das gleiche, da die Faktoren zur Berechnung des effektiven Spulenquerschnittes sich voneinander ableiten lassen. Es hängt davon ab, welche Informationen dir für die Berechnung des Spulenquerschnittes zur Verfügung stehen. Ist der Kupferquerschnitt des verwendeten Drahtes nicht bekannt, dann bleibt ohnehin nur der Füllfaktor, dieser ist in der Regel aber nur eine Schätzung.

Zitat:
Entscheidend ist in jedem Fall die Durchflutung: Strom * Windungszahl.
Richtig. Dann ist meines Erachtens auch der Spulenquerschnitt bzw. der Spulenwiderstand garnicht mehr so wichtig.

Zitat:
In der Lösung von ANSYS steht die Flussdichte an allen Knoten zur Verfügung.
Auch richtig. Irgendwo in der Lösungsdatei findet man die Information für die Flussdichte am gesuchten Knoten. Das ist der klassische FEM-Ansatz - ich persönlich mag den nur nicht so, ich mag bunte Bilder und aussagekräftige Werte, keine Zahlenkolonnen ;) 

Zitat:
Die Flussdichte kann ich immer nur auf Flächen messen, nicht aber im Hüllkörper. [...] Wie geht das mit den "Sensorobjekten"? muss ich apdl-Befehle dafür nutzen?
Da ich mich auch mit APDL nicht wirklich auskenne, würde ich an deiner Stelle sozusagen jeden der acht HallSensoren als Objekt im DM nachbauen und positionieren. In EMAG würde ich dann diesen Sensoren die Materialeigenschaften von Luft zuweisen und dann die Flussdichte an den jeweiligen Grenzflächen dieser Sensoren bestimmen. Das ist sicherlich nicht der einzige Lösungsweg, aber ich finde ihn ganz praktikabel.

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erstellt am: 30. Aug. 2013 13:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

jetzt ist die Frage, ob auch an der Stelle ein Knoten ist, wo ich meinen Designpunkt gesetzt habe.
Den Sensor zu Modellieren ist auch eine gute Idee, am liebsten natürlich als Punkt.

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erstellt am: 30. Aug. 2013 21:09    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Das ist eine gute Frage. Soweit ich weiß kann man sich den magnetischen Fluss auf einer Kante ausgeben lassen, mit einem Eckpunkt des Sensorobjektes habe ich das noch nie probiert. Was wäre denn der Vorteil des Designpunktes bzw. eines Ergebnisses am Knotenpunkt?

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erstellt am: 03. Sep. 2013 00:04    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


preview6.png


preview12.png

 
Die im DM hübsch definierten Punkte habe ich nicht verwenden können.
Aber es ließen sich Stichproben über hinzugefügte Koordinatensysteme auslesen. Für jede Stichprobe ein Koordinatensystem.
Leider hat sich gleich das nächste Problem ergeben.
Wenn ich das Material der Wicklung auf Kupfer stelle, oder/und somit die Permeabilität verändere,
wird mein ganzes Magnetfeld unsymmetrisch (der Aufbau ist Symmetrisch).
Das gleiche passiert wenn ich den Strom ändere.
Das stimmt mit den Messungen nicht überein und sieht auch sehr ungewöhnlich aus.
Ich kann es mir aber nicht erklären. Hat evtl schon mal jemand solche Probleme gehabt?
Vielleicht bezieht ANSYS noch irgendwelche Werte mit ein, die ich gar nicht berücksichtigt habe.

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erstellt am: 03. Sep. 2013 10:02    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Peter,

ich hoffe das Problem hat dir nicht dein Wochenende versaut   Danke für die Bilder, auch wenn mir noch nicht ganz klar ist, was ich da im Detail sehe. Ich versuche mal zu erklären was ich da sehe:

Du arbeitest mit einem etwa 1/8 Kreissegment deines Modells und dementsprechend vermutlich mit entsprechenden Symmetriebedingungen an den Grenzflächen. So wie ich das sehe, könntest du an den Stirnseiten ebenfalls mit einer Symmetrie arbeiten, insofern diese gegeben ist und nicht beispielsweise unterschiedliche Anregungen stattfinden. Wo sind denn deine Spulen? Innerhalb des magnetischen Leiters oder sind das die beiden zylindrischen Körper?

Nun zu deinem Problem. Ohne mehr über dein Modell zu wissen, kenne ich ähnliche Probleme von meinen Simulationen, wenn ich die Symmetriebedingungen an den Grenzflächen versehentlich falsch gewählt habe und das Feld das Modell "verlassen" kann. Dies erzeugt keinerlei Fehlermeldungen, aber wirklich seltsame Feldverteilungen.

Guck doch mal, ob du die Randbedingungen entsprechend der Realität gewählt hast. Also "Fluss parallel" oder "Fluss senkrecht" - wobei ich auf "Fluss parallel" tippen würde.

EDIT: Fluss parallel natürlich nur an den seitlichen Symmetrieebenen und äußeren Grenzflächen, Fluss senkrecht an der Verbindungsebene der beiden Pole (siehe preview6.png).

[Diese Nachricht wurde von senf80 am 03. Sep. 2013 editiert.]

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Hallo,

ja, man sieht 1/8 Kreissegment. Eigentlich handelt es sich um zwei Rohre, die von je 8 Spulen umgeben sind. Sie sind gegenläufig gepolt (also beim zweiten quellleiter habe ich 180 phasenverschiebung eingestellt).
Meine Spulen sind im zweiten Bild zusehen und sind als zylindrische Körper ausgeführt.
Die Randbedingungen sind auf allen Grenzflächen "Flussparallel". Die Schnittfläche in der Mitte hat keine Randbedingungen, diese habe ich nur für die einfachere Handhabung erstellt, da mich genau dieser Bereich interessiert.

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erstellt am: 03. Sep. 2013 11:17    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Hmm, okay. Das Modell verstehe ich dann soweit.

Wenn die Randbedingungen alle passen und bei der Flächenauswahl der Randbedingungen nicht aus Versehen etwas schief gegangen ist, dann weiß ich nicht so recht weiter. Vermutlich sollte die rechte Seite etwa so homogen aussehen wie die linke Seite, oder?

Ich gehe davon aus, dass die Vernetzung der Solids auf beiden Seiten zumindest ungefähr gleich ist. Eine so ausgeprägte Asymmetrie lässt sich darüber nicht erklären. Wie sieht denn die Flussverteilung im Hüllkörper und den Spulen aus(Schnitt in YZ-Ebene durch die Mitte der Spule)?

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erstellt am: 03. Sep. 2013 15:22    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


preview15.png


preview16.png

 
Ja, es sollte eigentlich symmetrisch sein. Auf dem ersten Bild ist alles ok, wenn ich dann die Stromstärke ändere, oder das Material der Wicklung ändere, wird alles plötzlich inhomogen.

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erstellt am: 03. Sep. 2013 15:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Ein Feldbild lässt sich einfacher beurteilen bzw. verstehen, wenn die Flussdichten als Richtungspfeile dargestellt werden.
(Sind die Rohre aus einem Eisenwerkstoff? Haben die Wicklungen keine Kerne?)
(Wird das eine Vorrichtung für das Schweißen mit magnetisch bewegtem Lichtbogen?)

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preview17.png


preview18.png

 
Die Feldlinien verlaufen auch nicht so wie ich mir das vorgestellt habe.
Die Rohre sind aus einem Eisenwerkstoff. Ich habe einen neuen Werkstoff mit passender Permeabilität definiert.
Die Kerne habe ich mit einem Werkstoff mit sehr hoher Permeabilität versehen.
ja, es sollen unterschiedliche Konzepte für das BML-Schweißen verglichen werden

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erstellt am: 03. Sep. 2013 16:04    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Ja, da ist es vielleicht sinnvoll, zur Erlangung von Sicherheit mal zum Vergleich nur eine Wicklung (zunächst ohne Kern) in einem Luftraum zu rechnen. Da lässt sich die Flussdichte im Inneren leicht mit den analytischen Naherungsbeziehungen vergleichen.

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Sag mal, deine Skala geht teilweise bis 8000Tesla... das ist schon ein bißchen viel oder? Selbst Kobalt-Legierungen gehen oberhalb von 2Tesla absolut in Sättigung. Ist das bei dieser Anwendung plausibel? Wie sind denn deine Permeabilitäten bzw. B-H-Kuren?

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ich werde erst nochmal die Spulen mit Hüllkörper rechnen.
Als Permabilitäten habe ich 1750 für die Rohre und 10000 für die Kerne genommen

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Das erklärt die hohen Flüsse. Bei den üblichen ferritischen Werkstoffen gilt die lineare Permeabilität nur in einem sehr kleinen Bereich, ansonsten ist diese aber nicht-linear.

Stattdessen solltest du eine B-H-Kurve hinterlegen, wobei es nicht immer leicht ist diese Informationen zu bekommen. Für den Anfang würde ich mich an den Materialien der Workbench bedienen, aber eben bei denen für die B-H-Kurven hinterlegt sind:

Im EMAG-Modul der Workbench --> Technische Daten öffnen --> "Quellen für technische Daten"-Icon in der Symbolleiste oben rechts öffnen --> Als Datenquelle "Magnetische B-H-Kurven" auswählen --> Passendes Material wählen.

Ich weiß nicht genau, ob dadurch dein Problem behoben wird. Aber spätestens danach wirst du es brauchen 

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wosch
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Rechne zuerst ein Problem nach, für das Du eine analytische Lösung kennst.

erstellt am: 03. Sep. 2013 18:36    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Dadurch wird das Problem nicht behoben!

Solange man deutlich unter der Sättigungsflussdichte bleibt, kann gut mit den angegebenen Werten gerechnet werden. Und im interessierenden Bereich (zwischen den Rohren) wird man mit dieser Einrichtung niemals in die Sättigung kommen.
Wenn alles läuft, kann man aber nachträglich Magnetisierungskennlinien einführen, um damit die Gewissheit zu erlangen, dass/ob die Ergebnisse kaum unterschiedlich sein werden.

(Die hier errechneten Flussdichten weisen darauf hin, dass völliger Unsinn gerechnet wurde. Schuld daran ist nicht ANSYS. Wichtig ist nur, dass man das erkennt und entsprechend reagiert.)

------------------
Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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senf80
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Zitat:
Dadurch wird das Problem nicht behoben!

Na so 100%ig ausschließen würde ich das dann nicht wollen. Bei Flussdichten zwischen 8kT und 16kT in den Spulen und 1.8T im Rohr können die Gleichungssysteme schon mal komische Sachen machen.

Zitat:
(Die hier errechneten Flussdichten weisen darauf hin, dass völliger Unsinn gerechnet wurde. Schuld daran ist nicht ANSYS. Wichtig ist nur, dass man das erkennt und entsprechend reagiert.)

Eben. Und genau deswegen werden die offensichtlichen Fehler korrigiert und dann weiter geguckt. Nichts für ungut 

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PeterHee
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preview19.png

 
jetzt habe ich einmal nur die Wicklung genommen und im DM neu mit den entsprechenden Maßen konstruiert.
Die Materialeigenschaften habe ich aus WB genommen und auf Kupferlegierung gestellt. Der Hüllkörper ist Luft.
Die Werte sind im Maximum jetzt nicht mehr so hoch.

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Soweit so gut. Der Fluss durch die Spule wirkt immer noch etwas untypisch, vielleicht liegt das auch an der Form des Hüllkörpers bzw. dem geringen Abstand der Spule von dessen Grenzflächen - dieser ist im unteren Bereich geringer als im oberen, d.h. oben steht für den magnetischen Fluss mehr Querschnitt zur Verfügung als unten. Kannst dir ja mal einen XY-Schnitt anschauen, ob das ganze plausibel ist.

Auf der linken Seite der gezeigten Spule ist ja noch die zweite Spule gespiegelt - die könnte dafür Sorgen, dass das Feld zwischen den beiden Spulen aufkonzentriert wird. Der Feldverlauf sollte jetzt bei beiden Spulen jedenfalls identisch sein.

Wenn diese beiden Punkte passen und das Modell soweit deinem realen Messaufbau entspricht, dann würde ich für den Spulenkern mal ein magnetisch nicht-lineares Material einsetzen und gucken was passiert. Dein von den Spulen erzeugtes Feld ist meiner Meinung nach jedenfalls zu groß um mit linearen Permeabilitäten zu arbeiten.

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preview26.png

 
Müsste es nicht das gleiche sein (oder ähnlich), wenn ich den Quellleiter auf "Volumenkörper" oder "gewickelt" stelle? Bei der Option "Volumenkörper" oder der Aufprägung der Stromdichte auf eine Fläche sind die Ergebnisse treffender. Aber diese Möglichkeit geht nur für geschnittene Körper, nicht für zylinderförmige Wicklungen mitten im Hüllkörper.

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PeterHee
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preview33.png

 
Zumindest einen Fehler habe ich gefunden, der hat aber viel verändert.
Ich hatte jeder Spule ein eigenes, zylindrisches Koordinatensystem zugewiesen.
Die eine Spule hatte aber das Globale Koordinatensystem in den Geometriedaten.
Da habe ich mich wohl verklickt. ...
Jetzt sieht alles etwas homogener aus.

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erstellt am: 06. Sep. 2013 09:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Guten Morgen Peter,

bin gestern leider nicht dazu gekommen dir zu antworten. Aber zumindest läuft unsere Workbench wieder 

Zitat:
Müsste es nicht das gleiche sein (oder ähnlich), wenn ich den Quellleiter auf "Volumenkörper" oder "gewickelt" stelle? Bei der Option "Volumenkörper" oder der Aufprägung der Stromdichte auf eine Fläche sind die Ergebnisse treffender. Aber diese Möglichkeit geht nur für geschnittene Körper, nicht für zylinderförmige Wicklungen mitten im Hüllkörper.
Wie gesagt, ich hab da mal eine Schulung besucht :P Da wurde der Unterschied zwischen den beiden Spulenmodellen besprochen und wenn ich mich recht erinnere, berücksichtigt das gewickelte Modell die homogenere Felderzeugung durch die einzelnen Drähte - für diese Erklärung würde ich nicht meine Hand ins Feuer legen, aber so in etwa hab ich mir das gemerkt. Kurzum, das gewickelte Spulenmodell liefert genauere Ergebnisse, das Volumenmodell lässt sich schneller lösen.

Zu der Verwendung von zylinderförmigen Wicklung im Hüllkörper kann ich nichts sagen, da wir das einfach nicht verwenden - unsere Modelle sind meistens rotationssymmetrisch, d.h. wir rechnen immer "gewickelt" mit Schnittflächen. Ich gehe mal davon aus, dass bei zylinderförmigen Wicklungen die Richtung des Stromflusses über die Z-Achse des für den Körper verwendeten Koordinatensystems erfolgt. Ah, da lese ich gerade "zylindrisches Koordinatensystem" - habe ich auch noch nicht verwendet. Kannst du mal kurz runter schreiben, wie du so eine Spule in EMAG "einstellst"?

Im übrigen würde ich dir vorschlagen ebenfalls mit Symmetrieebenen zu arbeiten und nur ein "Kuchenstück" zu berechnen. Dann sparst du dir die Arbeit für jede deiner Spulen ein Koordinatensystem anzulegen und das auszurichten, die Berechnungszeit sinkt drastisch bzw. du kannst wenn nötig feiner vernetzen und vor allem sind die Ergebnisse genauso genau. Die Symmetrieebenen würde ich dementsprechend in die Mitte von zwei benachbarten Spulen legen. Geht natürlich nur wenn alle Spulen gleich bestromt sind, also eine Symmetrie wirklich gegeben ist.

Zitat:
Zumindest einen Fehler habe ich gefunden, der hat aber viel verändert. Ich hatte jeder Spule ein eigenes, zylindrisches Koordinatensystem zugewiesen.
Die eine Spule hatte aber das Globale Koordinatensystem in den Geometriedaten [...] Jetzt sieht alles etwas homogener aus.
Gratuliere zur Lösung des Problems! Die kam ja dann wohl nicht aus dem Forum  Ja, das sieht alles gut aus. Musst du nur noch die Permeablitäten bzw. B-H-Kurven anpassen, oder?

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PeterHee
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erstellt am: 06. Sep. 2013 10:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Ja, ich habe bislang nur Kupfer, Baustahl und Luft direkt aus ANSYS verwendet und muss mich jetzt noch um vernünftige Materialwerte kümmern.
Ich hatte die ersten Rechnungen mit einem 1/8-Modell gemacht und wollte jetzt einmal komplett ohne Symmetrie rechnen, da ich den Fehler dort vermutet hatte. Aber es lag wohl nur an dem Koordinatensystem.
Zur Einstellung der EMAG-Spule:
Habe die Materialeigenschaften des Volumenkörpers der Wicklung auf "Kupferlegierung" geändert. Dann für jeden Volumenkörper der Wicklungen ein Koordinatensystem erstellt. (Definiert durch Geometrieauswahl und Typ Zylindrisch, Stromrichtung durch evtl. ändern der Z-Achse)
Quellleiter: Typ Gewickelt, Windungsanzahl, Leitende Fläche = Leiterquerschnitt x Windungsanzahl
Stromstärke: Größe in A, Phasenwinkel 180° da ich die Stromrichtung doch noch mal ändern wollte
Fluss parallel auf Außenfläche des Hüllkörpers

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senf80
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erstellt am: 06. Sep. 2013 10:38    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für PeterHee 10 Unities + Antwort hilfreich

Besten Dank für die Daten 

Zitat:
Ja, ich habe bislang nur Kupfer, Baustahl und Luft direkt aus ANSYS verwendet und muss mich jetzt noch um vernünftige Materialwerte kümmern.
Die B-H-Kurven in Ansys sind für den Anfang ganz brauchbar finde ich, wenn du verschiedene Materialien vergleichen willst ist es natürlich sinnvoll die entsprechenden Daten zu verwenden. Um ein Gefühl dafür zu kriegen, kannst du bei gleichbleibender Geometrie einfach mal ein Material mit einer hohen Sättigungsflussdichte verwenden und dann eines mit einer niedrigen Sättigungsflussdichte.

Zitat:
Fluss parallel auf Außenfläche des Hüllkörpers

Genau. Wahrscheinlich denkst du ohnehin dran, aber bei Verwendung der Symmetrie ebenfalls Fluss parallel auf die Schnittflächen  Ich habe gestern seit langer Zeit wieder in EMAG gerechnet und das natürlich prompt vergessen - da kommen dann auch echt komische Sachen raus :P

So wie es aussieht läuft dein Modell jetzt, also wünsche ich dir einfach mal viel Erfolg mit deiner eigentlichen Aufgabe!

Liebe Grüße,
Robert

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