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Spule.PNG SpuleI.PNG SpuleII.PNG

Hallo zusammen,
mir liegen zwei Dinge auf dem Herzen, wo ich einfach nicht weiterkomme. Ich denke mir kann hier mit Sicherheit jemand weiter helfen.

Ich arbeite mit Workbench 14.0!

1. Ich habe in WB einen Elektromagneten gebaut, funktioniert wunderbar, Ergebnisse passen! Jetzt möchte ich die Symmetrie ausnutzen. Habe mir aus dem Gesamtmodell eine "Tortenstück" herausgeschnitten und alle  Schnittflächen (auch die des Quelleiters)und Hüllflächen mit "Fluss parallel" belegt. Habe Quellleiter zugeordent mit entsprechenden zylindrischen Koordinatensystem (und y-Ausrichtung für Strom, siehe Bild), habe Hüllkörper mit Spule verbunden und Materialzuordnungen geprüft. Der Flussdichteverlauf sieht so "unsauber" aus im vergleich zu meinem Gesamtmodell, er verläuft nicht gleichmäßig im Topfrückschluss und die B-Vektoren schießen aus der SChnittebene heraus. Denke mein Fehler liegt irgendwie in Verbindung mit dem Quelleiter und dessen Randbedingung. Bei einem Permanentmagnet hat nämlich alles gut geklappt. (Im Anhang ein paar bilder zur Verdeutlichung oder Fehlererkennung)

Kennt jemand das Problem oder kann mir einen Hinweis geben??

2. Frage: Mein Ziel ist, mit den Elektromagneten eine Wirbelstromdämpfung zu modellieren (ganz einfach: zwei magnete auf Abstand und dazwischen elektrischen Leiter bewegen lassen). Ich habe bereits einen analytischen Ansatz, würde jedoch für weitere Betrachtungen gerne die FEM nutzen und mir die Induzierte Spannung bei definierter geschw. ausgeben lassen. Ich habe im "FEM Band4" ein Beispiel gefunden für ANSYS classic! Kann ich das auch mit WB umsetzen? Ich habe noch keinen Ansatz dafür gefunden. Mir steht auch MAxwell zur verfügen, kenn mich da aber noch nicht aus und würde gerne bei WB bleiben. Gibt es vielleicht ein Tutorial oder Buch an dem ich mich lang hangeln kann um zum Ziel zu gelangen?

Ich danke euch für eure Hilfe, und wünsche einen schönen Abend noch!! 

[Diese Nachricht wurde von BSingST am 06. Mrz. 2014 editiert.]

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Spulevollstandigsimuliert.PNG

Zum Vergleich habe ich hier noch einmal einen Screenshot von meinem vollständigen Modell angefügt. Damit wird noch einmal deutlich wie sich die Ergebnisse unterscheiden!

Weiß jemand damit umzugehen und kann mir weiterhelfen?

Gruß

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Geht das überhaupt?
Die Geometrie ist zwar symmetrisch, aber die Stromrichtung von einem Segment zum Nachbarsegment nicht.
(Zweidimensional rotationssymmetrisch sollte es aber gehen.)

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Ah, OK!
habe ich verstanden. Es gilt also auch hier, nicht nur die Geometrie muss symmetrisch sein sondern auch der Strom, eigentlich klar. Dann werde ich ein Zweidimensional rotationssymmetrisches Modell testen, Danke dir Wosch!

Wosch, hast du vielleicht auch einen Tip oder Hinweis für mich bezüglich meiner zweiten Frage?
Ist es möglich die Bewegungsinduktion, wie sie in FEM Band 4 für APDL beschrieben ist, auch mit WB umzusetzen bzw. wie müsste mein vorgehen sein?

Schönes WE 

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Soweit ich mich richtig erinnere, verwendet Workbench für solche Berechnungen die Elemente 233, 236 und 237. Die haben wohl nicht die Bewegungs-Option.

Die Bewegungsoption wäre wohl auch nur einsetzbar, wenn das sich bewegende Teil in Bewegungsrichtung unendlich lang (sehr lang im Betrachtungsgebiet) ist.

Technisch gesehen, blecht man doch solche Bauteile, um die Wirbelströme zu vermeiden.

Will man die Annäherung eines Ankers beschreiben, lässen sich durch eine Vielzahl von Einzelrechnungen bei verschiedenen Abständen Kenngrößen ermitteln, mit denen hinterher der Gesamtvorgang beschrieben werden kann.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Hallo Wosch,
danke für deine Hinweise und Tipps.Ich glaube ich werde meine Aufgabe dann mit Ansys classic angehen, scheint mir aufgrund deiner Aussage bezüglich Bewegungsoption am sinnvollsten.

Bezüglich Wirbelströme: Ich nutze die Wirbelströme zur Dämpfung meiner Windkanalmodelle. Deshalb möchte ich sie nicht vermeiden, sondern entsprechend meiner gewünschten Dämpfung mit Elektromagneten einstellen können.

Der Begriff "blechen" sagte mir nichts! Aber ich denke du meinst Löcher oder Schlitze rein stanzen um Wirbelströme zu vermeiden!

Danke dir Wosch!

Grüße
BSingST 

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BSingST.txt

Hier mal ein einfaches Beispiel als Anregung.

Allerdings habe ich die beabsichtigte Anwendung noch nicht verstanden.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

[Diese Nachricht wurde von wosch am 17. Mrz. 2014 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von wosch am 17. Mrz. 2014 editiert.]

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Hallo Wosch,
vielen Dank für deinen Quellcode, da hätte ich doch wieder eine ganze Weile mit verbracht um das herauszuarbeiten!

Interessehalber, wegen der Anwendung nochmal!!
Also das Grundprinzip meiner Anwendung ist im Grunde genommen im "FEM Band 4: Kap.4.11" zu finden. In meinem Fall liegt sich ein Magnetenpaar (Permanent oder eher Elektromagnet)  als Stator  gegenüber, im Luftspalt dazwischen bewegt sich ein elektrischer Leiter auf und ab. Der elektrische Leiter ist starr an das Windkanalmodell angeschlossen (Das Modell kann beispielsweise eine Brücke oder ein schlanker Turm sein). Wenn nun bei kritischer Windgeschwindigkeit das Modell in seiner Eigenfrequenz angeregt wird, schwingt es auf und ab und mit ihm der elektrische Leiter. Um diesen kritischen Zustand der Resonanzzerstörung in der Realität zu vermeiden, muss das System gedämpft werden. Die Dämpfung wird für das Modell über die Magnete mit elektrischem Leiter simuliert und dient zur Auslegung der tatsächlich eingesetzten Dämpfung.

Ich hoffe die Anwendung wird so etwas deutlicher :-)!

frohes schaffen wünscht
BSingST

[Diese Nachricht wurde von BSingST am 20. Mrz. 2014 editiert.]

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In der angedeuteten Anwendung würde ich einige Probleme sehen:
- zusätzliche Massen (Kupferleiter) verändern das Schwingungsverhalten der Objekte
- zwei gleichgerichtete hintereinander angeordnete Magnete erzeugen unter bestimmten Bedingungen zwischen sich ein homogenes Feld
- in einem Körper im homogenen Gleichfeld, der seine Orientierung nicht verändert, werden keine Wirbelströme induziert.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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52Vergleichalle.png

Moin,
entschuldige die sehr späte Rückmeldung. Ich habe die Probleme alle sehr gut in den Griff bekommen. Danke vielmals für Ihre Unterstützung!

zu 1. Die Veränderung der Eigenfrequenz infolge Masseänderung habe ich natürlich berücksichtigt, kein Problem.
zu 2.3. Stimmt, bei mir ändert sich aber die Bewegungsrichtung der elektrischen Leiterplatte. Dadurch wird wohl eine Spannung induziert, auch bei homogenen B-Feld.

Ich habe bereits Versuche durchgeführt mit sehr guten Ergebnissen. Dazu habe ich Elektromagneten verwendet und sehr gute Dämpdungseigenschaften feststellen können, die auch analytische lösbar sind (mit Ausnahme des B-Feld). Über die Stromstärke kann die Dämpfung dann gesteuert werden.

Die Abbildung im Anhang zeigt das Abklingverhalten der Schwingung bei verschiedenen Stromstärken.

Viele Grüße

[Diese Nachricht wurde von BSingST am 06. Jul. 2014 editiert.]

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