CST共模電感仿真實(shí)例(3)-電感飽和特性仿真
基于靜磁場(chǎng)求解器（M-Static solver）的電感飽和特性仿真
【仿真設(shè)置】Step1-Step5與上期分享的基于低頻求解器的電感感量仿真的設(shè)置相同。
Step1：導(dǎo)入/創(chuàng)建電感模型，這里采用上期分享的共模電感模型。
Step2：考慮到電感仿真線圈需要閉合*，可采用導(dǎo)線/導(dǎo)電平面/電邊界等方式，將線圈閉合。如下圖所示
*注：除RLC solver以外，其他求解器仿真電感均需要保證線圈閉合。
Step3：由于共模電感包含兩個(gè)或以上線圈，這里首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)coil group；在coil group對(duì)話框中，設(shè)置激勵(lì)的幅度，在這里可以選擇電壓驅(qū)動(dòng)或者電流驅(qū)動(dòng)。如下圖所示
Step4：添加激勵(lì)，繞線電感推薦使用coil segment，每個(gè)閉合的線圈添加一個(gè)coil segment，并將兩個(gè)coil segment拖拽至剛剛創(chuàng)建的coil group下面。這里需要注意的是，共模感量仿真添加同向激勵(lì)，差模感量仿真添加相反方向的激勵(lì)，如下圖所示。
Step5：background及邊界條件設(shè)置。對(duì)于Ms solver電感仿真，background中的surrounding distance盡量大，建議模型大小的5-10倍。邊界條件可以設(shè)置為電邊界或者OPEN。
Step6：非線性材料的設(shè)置。新建磁芯材料，導(dǎo)入磁鐵心材料的B-H曲線。這里支持軟磁材料的B-H曲線以及硬磁材料的J-H曲線。創(chuàng)建后，在1D results-materials文件夾中可以查看到數(shù)據(jù)擬合前后的B(H)曲線、Mu(H)曲線以及Mu-diff(H)曲線。如下圖所示。
Step7：求解器設(shè)置：Ms求解器設(shè)置很簡(jiǎn)單，通常使用默認(rèn)設(shè)置。此外需要勾選Apparent inductance matrix，方便在1D results文件夾中得到電感感量仿真結(jié)果。
Step8：添加后處理（post-processing），這一步不是必須的，在本案例里，添加該后處理是為了方便觀察磁導(dǎo)率隨電流的變化情況。具體設(shè)置如下圖所示。
【仿真結(jié)果分析】
1. 在1D results 文件夾中可以查看電感感量隨電流變化的結(jié)果，如下圖所示。由于本案例為共模電感，其差模感量基本不受磁芯飽和的影響，因此差模感量受到電流變化的影響不大。
2. 在2D /3D results 文件夾中可以得到相對(duì)磁導(dǎo)率分布（Rel. Permeability density），下圖從左至右分別為20A、50A、80A的相對(duì)磁導(dǎo)率分布。
3. 后處理結(jié)果如下圖所示，該后處理結(jié)果為不同電流下的相對(duì)磁導(dǎo)率分布（提取穿過(guò)磁芯的一條curve上的數(shù)值）。
以上和大家分享了基于Ms solver的電感飽和效應(yīng)的仿真。
環(huán)形磁芯的磁導(dǎo)率分布仿佛一個(gè)漂亮的甜甜圈被染上了春天的顏色，既有紅杏枝頭春意鬧的靈動(dòng)，也有千里鶯啼綠映紅的甜美。感興趣的朋友可以去嘗試，相信在美好的春光里，一定會(huì)有令人欣喜的收獲。
