技术分享 | 为何涡流场的磁力线转向不发生在180°
发布者:cadit2022 发布时间:2022/5/30 阅读:127 次

问题描述:磁力线的方向应该是相位角在180°后才发生转向,但为什么会发生在90和270°发生转向?

回答:涡流场求解器激励信号,在涡流场中是正弦。严格来说是正弦变化的信号,在电工行业并不特指正弦余弦。涡流场求解器从激励端看是余弦波。

这里产生的相位差本质上是电流和电压的相位差。所以是正弦还是余弦本身和给定的电压激励或者电流激励有关。涡流场激励源的相位可以在添加激励的地方调整。

为了验证涡流场的激励原则,我们可以在瞬态场给出相应波形做对比分析。余弦波电流激励,频率一样为1Mhz,相位角0°:

图1 余弦波电流激励

电流激励时,反电势滞后磁链90°。注意法拉第电磁感应定律:e=-dψ/t是建立在各物理量的正方向必须按照特定的正方向规定的基础上的(有关各物理量正方向的规定惯例详见普通物理或其他相关教科书)。也就是说,当电势的正方向与磁链的正方向符合右手螺旋定则的时候,这个公式才是正确的。如果不符合这个正方向规定,那么就必须去掉公式中那个负号,此时电势就超前磁链90°。

图2 余弦波电流激励波形

和我们从理论推理得到的结果一致,感应电压波形滞后了90°:

图3 余弦波电流激励感应电压波形

由于涡流场是频域仿真,瞬态场是时域仿真。对比是需要时间步长与相位差的对应。

涡流场:

图4 涡流场

图5 瞬态场

采用相同的电流频率激励条件下,二者几乎无差异。可见在涡流场中的计算结果和结论是符合预期的。


没有了
没有了