cw.5 cz.1.docx

1.  Cel ćwiczenia:
 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką tworzenia modelu w programie FEMM na przykładzie układu cewki Helmholtza.

2. Wykonanie ćwiczenia:

Po uruchomieniu programu FEMM tworzymy geometrię modelu (układ cewki Helmoholtza). Naszym modelem jest układ dwóch cewek przedstawiony na rys nr 1. Następnie definiujemy parametry materiałów. W naszym przypadku są to trzy bloki, powietrze i dwa bloki cewek. Następnie definiujemy obwód elektryczny związany z cewkami. Ostatnim etapem jest definicja warunków brzegowych i wygenerowanie siatki elementów skońconych rys nr 2. W kolejnej części naszego ćwiczenia analizujemy wyniki obliczeń.

Rys. 1 Symetryczny układ cewek

Rys.2 Wygenerowana siatka elementów skończonych dla układu dwóch cewek.

3. Analiza wyników obliczeń
 

Program FEMM po przeanalizowaniu wprowadzonych danych generuje rysunek modelu obliczeniowego z liniami pola magnetycznego.

Rys. 3 Rysunek modelu obliczeniowego.

Korzystając z tego modelu oraz  przycisków menu analizy wyników możemy generować interesujące nas wyniki obliczeń.

Rys. 4 Mapa rozkład gęstości strumienia

Rys. 5 Mapa rozkładu natężenia pola magnetycznego

Rys. 6 Mapa rozkładu gęstość prądu

Rys. 7 Linia poprowadzenia charakterystyki

Rys. 7 Charakterystyka wyznaczona wzdłuż poprowadzonej linii jak na rys 7.

Rys. 8 Linia poprowadzenia charakterystyki

Rys. 9 Charakterystyka wyznaczona wzdłuż poprowadzonej linii jak na rys 8.

3. Wnioski

Wykonując  ćwiczenie mieliśmy za zadanie przeanalizować  rozkład pola elektromagnetycznego w układzie dwóch cewek. W tym celu wykorzystany został ogólnie dostępny program FEMM. Za jego pomocą możesz zmierzyć się z polami magnetycznymi, elektrostatyką i przepływami ciepła. Program FEMM w celu rozwiązywania zadanych problemów wykorzystuje analizy metodą elementów skończonych. Jest to doskonały program do przeprowadzenia symulacji rozkłady pola elektromagnetycznego a uzyskane przy jego pomocy wyniki pozwalają na wnikliwą analizę zagadnienia.