電磁感應(yīng)
關(guān)注創(chuàng)建者：wangls12306 創(chuàng)建時(shí)間：2016-12-21
電磁感應(yīng)的視頻教程
comsol電磁感應(yīng)加熱自然對(duì)流、強(qiáng)制對(duì)流仿真
電磁感應(yīng)加熱與傳熱、流體耦合仿真。 2. 頻域瞬態(tài)與頻域穩(wěn)態(tài)分別仿真并對(duì)比仿真結(jié)果。 3. 自然對(duì)流與強(qiáng)制對(duì)流仿真結(jié)果對(duì)比。 4. 后處理磁場(chǎng)云圖分布、溫度云圖分布、流速壓力分布提取。
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電磁感應(yīng)加熱workbench中maxwell-transient thermal耦合分析
本教程主講ansys workbench中maxwell-transient thermal電磁感應(yīng)加熱的仿真，注重實(shí)際案例分析及基礎(chǔ)原理介紹，使學(xué)習(xí)者盡快走進(jìn)感應(yīng)加熱領(lǐng)域。
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038 – FDTD MIM波導(dǎo)電磁感應(yīng)透明（含演示，66元）
038 – FDTD MIM波導(dǎo)電磁感應(yīng)透明（含演示，66元） 基本介紹： ·? 主要內(nèi)容：根據(jù)發(fā)表在Plasmonics上的論文《Plasmon-Induced Transparency and Refractive Index Sensing in Side-Coupled Stub-Hexagon Resonators（作者：Chuan Wu等）》，復(fù)現(xiàn)了其中的Fig.2； ·??
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電磁感應(yīng)的實(shí)例教程
<p>本案例建立了一電磁感應(yīng)加熱裝置，基于COMSOL軟件模擬了玩具熊制作過程中的電磁感應(yīng)加熱過程，幾何模型如圖1所示。仿真結(jié)果如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/c56395adfdc648d499ba30783ae4df9c.png" alt="Untitled31.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 幾何模型</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/15e33f57252c4a27bde1c88a8cea9746.png" alt="Untitled32.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>電磁場(chǎng)分布</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/d67d0fbcaa8f41998b375f893ed5367a.png" alt="Untitled33.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>玩具熊的電磁感應(yīng)加熱制作過程</strong></p><p>感興趣的朋友可以下載模型，歡迎交流合作</p>
展開 前言
電磁感應(yīng)透明（EIT）最早在量子力學(xué)中提出，但是量子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件十分苛刻且費(fèi)用較高，超材料的出現(xiàn)對(duì)電磁感應(yīng)透明的研究提供了一種新的方法。利用超材料單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，通過排列不同結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)操控電磁波而且能夠在常溫下實(shí)現(xiàn)類 EIT 效應(yīng)，極大地降低了量子系統(tǒng)中 EIT 效應(yīng)的苛刻實(shí)驗(yàn)條件，吸引了廣大研究人員的興趣與研究。EIT 超表面的窄帶、高效透射窗口可用作濾波器和光開關(guān)器件。依據(jù) Kramers-Kronig 關(guān)系，吸收頻譜的強(qiáng)烈色散效應(yīng)將導(dǎo)致折射率的劇烈變化，因此 EIT 透明窗口頻率處的群折射率增加并導(dǎo)致群速度降低，利用該效應(yīng)可將 EIT 介質(zhì)制作為慢光器件。同時(shí)，EIT超表面對(duì)于一些特殊物質(zhì)的靈敏度較高，也可以只作為超表面?zhèn)鞲衅鳌?單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
這里為了方便起見，采用最簡(jiǎn)單的EIT結(jié)構(gòu)（CW和SSR耦合）為例，模型如下：
本文的設(shè)計(jì)頻段為0.4-0.8THz頻段，入射光偏振方向?yàn)閥方向。仿真結(jié)構(gòu)如下：
電場(chǎng)和表面電流分析
從上圖可知，EIT的產(chǎn)生頻率為0.627THz附近。EIT處的電場(chǎng)和表面電流圖分布如下：
從圖中可以看出，SSR的電場(chǎng)強(qiáng)度和表面電流強(qiáng)度均大于CW結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度，通過單獨(dú)仿真CW和SSR可以得到其單獨(dú)響應(yīng)的對(duì)應(yīng)譜線，在y極化方向上，CW被激發(fā)，SSR不能被激發(fā)，但由于兩個(gè)結(jié)構(gòu)有耦合因此可以產(chǎn)生EIT現(xiàn)象。
擬合計(jì)算
基于EIT是由于兩個(gè)結(jié)構(gòu)耦合產(chǎn)生，可以利用耦合模方程對(duì)仿真譜線進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果如下：
通過調(diào)整超表面單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)不同頻率段下的EIT結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)也可以通過耦合模方程對(duì)其的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行研究和理論計(jì)算。
最后，有相關(guān)需要?dú)g迎通過公眾號(hào)“320科技工作室”與我們聯(lián)系
展開 下圖 曲線 2 與 Simcenter MAGNET 生成的電磁壓力曲線不兼容（見下圖 a）。兩條曲線在兩端重合，中間段各異。改進(jìn)曲線兼容性的方式有兩種：a) 感應(yīng)線圈設(shè)計(jì)，以及 b) 感應(yīng)線圈位置。
從一開始就采用線圈設(shè)計(jì)方法：該設(shè)計(jì)采用圓柱和圓錐線圈匝數(shù)組合。它在設(shè)計(jì)初期即已展示出理想的效果。上圖b 曲線體現(xiàn)出很好的一致性。
線圈位置導(dǎo)致碰撞結(jié)果：無法為適應(yīng)所有變數(shù)找到最佳線圈位置。相關(guān)方面作出設(shè)計(jì)更改，將工藝流程中的感應(yīng)線圈從爐頂加熱改為爐底加熱。設(shè)計(jì)更改可與時(shí)間步同步執(zhí)行，也可持續(xù)進(jìn)行。
對(duì)這種變數(shù)進(jìn)行探索后，結(jié)果令人滿意。下圖顯示負(fù)載曲線計(jì)算示例。
開發(fā)方法效率通過估算熔爐負(fù)載利用率來確定。負(fù)載利用率 (LU) 系數(shù)可以應(yīng)用于此目標(biāo)。LU 系數(shù)是指熔融負(fù)載質(zhì)量與爐料質(zhì)量之間的比率。如圖 所示，使用可移動(dòng)感應(yīng)線圈時(shí)，LU 系數(shù)高達(dá) 90% 以上。
結(jié)論
在這個(gè)案例中充分運(yùn)用Simcenter MAGNET對(duì)感應(yīng)爐與冷坩堝計(jì)算，有利于設(shè)計(jì)出熔融金屬與爐內(nèi)坩堝接觸最少的熔爐。這顯著降低了負(fù)載污染。
Simcenter MAGNET在三維電磁場(chǎng)求解問題上求解效率高占用計(jì)算資源少。
Simcenter MAGNET求解器自帶了電磁-熱耦合分析，可以支持各種類型的電磁加熱相關(guān)問題。
Simcenter MAGNET腳本功能十分強(qiáng)大支持進(jìn)行各種方式的求解調(diào)用。
展開 模型介紹
如圖1幾何模型示意圖所示，直徑為25mm的圓柱形銅導(dǎo)體，在1000Hz交變背景磁場(chǎng)（背景磁場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.01T）的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流與電磁損耗，同時(shí)圓柱形銅導(dǎo)體也會(huì)產(chǎn)生明顯的集膚效應(yīng)，本模型為基礎(chǔ)案例對(duì)此過程進(jìn)行仿真計(jì)算，并提供講解視頻供大家參考學(xué)習(xí)。
圖1 幾何模型示意圖
2.物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置
從模型背景可知，本模型屬于電磁感應(yīng)，因此本模型選擇COMSOL 中的電磁場(chǎng)中的磁場(chǎng)模塊，詳細(xì)的物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置如圖2所示。
圖2 詳細(xì)的物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置
3. 網(wǎng)格繪制
由于本模型涉及到集膚效應(yīng)，為了更好的捕捉肌膚效應(yīng)，需要對(duì)圓柱形銅導(dǎo)體進(jìn)行邊界層繪制，繪制的效果如圖3所示。
圖3 圓柱形銅導(dǎo)體邊界層繪制
4.結(jié)果展示
圖4 磁通密度及磁感線分布
圖5 感應(yīng)電流密度分布
圖6 半徑方向感應(yīng)電流密度分布
圖7 渦流損耗密度分布
圖8 渦流損耗密度半徑方向分布
本文來自：iCAE工作室
展開 無線充電技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)
目前，實(shí)現(xiàn)無線電力傳輸主要有以下幾種方式：電磁感應(yīng)（Inductive）、磁場(chǎng)共振（Resonant）、射頻微波（RF）。其中，采用電磁感應(yīng)和共振技術(shù)的無線充電標(biāo)準(zhǔn)是無線充電聯(lián)盟(WPC)的Qi規(guī)范；而AirFuel聯(lián)盟則主推共振和RF技術(shù)。
電磁感應(yīng)技術(shù)是目前市場(chǎng)上最為成熟的技術(shù)，其基本原理是電流通過發(fā)送端線圈時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)附近的接收端線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)而產(chǎn)生電流，從而實(shí)現(xiàn)電能從傳輸端向接收端的轉(zhuǎn)移。WPC聯(lián)盟的Qi標(biāo)準(zhǔn)就是采用電磁感應(yīng)式的技術(shù)方案，這種方式轉(zhuǎn)化效率比較高，但是傳輸距離較短，僅為10mm 左右。此外，這種方式對(duì)設(shè)備的放置位置有一定要求，充電時(shí)需要對(duì)準(zhǔn)線圈一對(duì)一進(jìn)行，對(duì)用戶來說有點(diǎn)不太靈活方便。
在所有的無線充電產(chǎn)品中，基于電磁感應(yīng)方式的最多，既有日用小家電比如電動(dòng)牙刷、電動(dòng)剃須刀、無繩電話，也包括智能終端如手機(jī)，平板電腦等。目前，基于電磁感應(yīng)方式的無線充電技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)在于充電設(shè)備擺放位置的苛刻要求、充電距離的局限性，以及線圈感應(yīng)發(fā)熱等。
三星和安卓陣營(yíng)的手機(jī)廠商早就在其旗艦手機(jī)型號(hào)中增加無線充電功能，而蘋果也于2017年發(fā)布iPhone 8時(shí)開始支持無線充電功能，它們都支持Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn)，為用戶帶來了很大便利。現(xiàn)已為普通消費(fèi)者所熟悉的無線充電板就是一個(gè)無線充電發(fā)射器，只要符合Qi規(guī)范，都可以進(jìn)行無線充電。在電磁感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)公司（包括芯片供應(yīng)商、無線充電器廠商，以及手機(jī)和終端廠商）已經(jīng)走在了無線充電行業(yè)的前沿。Qi在中國(guó)的應(yīng)用產(chǎn)品主要是手機(jī)，這是第一個(gè)階段，以后會(huì)擴(kuò)展到不同類別或更高功率的數(shù)碼產(chǎn)品中。
成立于2008年的無線充電聯(lián)盟（WPC）現(xiàn)有聯(lián)盟會(huì)員650多家，其Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到3000多個(gè)產(chǎn)品的支持，其中包括2600多個(gè)發(fā)射器和充電產(chǎn)品。
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否則會(huì)因電磁感應(yīng)而導(dǎo)致誤動(dòng)作。
2、 其他使用時(shí)，有何注意事項(xiàng)?
請(qǐng)勿在室外使用。
請(qǐng)勿在蒸汽、灰塵等較多的場(chǎng)所使用。
請(qǐng)勿使產(chǎn)品和稀釋劑等有機(jī)溶劑或水、油以及油脂直接接觸。
不能在具有可燃性、爆炸性的氣體環(huán)境中使用。
切勿對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分解維修或改造。
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定子繞組會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是由永磁體旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電磁場(chǎng)或電磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。扭矩與電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的物理力成正比，物理力被用來驅(qū)動(dòng)其所連接系統(tǒng)（例如車輛）的速度。然后，逆變器可通過控制電動(dòng)機(jī)電源的頻率來控制電動(dòng)機(jī)的速度，以確保其持續(xù)運(yùn)行。
電動(dòng)機(jī)示例，其定子在右側(cè)，轉(zhuǎn)子在左側(cè)。
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無線充電的三種常見類型包括：
感應(yīng)充電：根據(jù)電磁感應(yīng)原理，待充電的設(shè)備放置在充電站附近，但無需精確校準(zhǔn)。
諧振感應(yīng)耦合：這種方法比感應(yīng)充電更先進(jìn)，發(fā)射線圈和接收線圈可在相同頻率下進(jìn)行諧振，從而提高電能傳輸?shù)男省?射頻（RF）充電：在射頻充電中，設(shè)備安裝有接收天線，這些天線經(jīng)過調(diào)諧，可接收用于傳輸電能的高頻射頻波。
一期一會(huì) | 什么是柔性PCB？4個(gè)月前
PCB設(shè)計(jì)人員和消費(fèi)類電子工程師使用Maxwell軟件來解決電磁感應(yīng)的機(jī)械振動(dòng)和電感耦合的EMI/EMC等問題。
Ansys HFSS?：高頻電磁仿真的黃金標(biāo)準(zhǔn)，工程師使用HFSS軟件開發(fā)基于柔性PCB的具有成本效益、高性能的電路布局和天線。
與傳統(tǒng)電磁感應(yīng)技術(shù)相比，它對(duì)定位精度的要求更為寬松，更適合無人機(jī)在戶外復(fù)雜環(huán)境下自主降落充電。
2. 精準(zhǔn)視覺輔助降落：地面充電平臺(tái)集成了多種引導(dǎo)技術(shù)（如視覺標(biāo)識(shí)、紅外或藍(lán)牙輔助），與無人機(jī)的飛控系統(tǒng)協(xié)同工作，引導(dǎo)無人機(jī)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的精準(zhǔn)降落，確保收發(fā)線圈最佳對(duì)準(zhǔn)。
3. 強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性：地面平臺(tái)采用堅(jiān)固外殼與高防護(hù)等級(jí)（IP54起步，可根據(jù)要求定制更高），能抵御日曬、雨淋、風(fēng)沙侵襲。
核心技術(shù)原理：精準(zhǔn)對(duì)接的磁共振耦合
我們的工業(yè)級(jí)無線充電模組，并非簡(jiǎn)單的電磁感應(yīng)技術(shù)。它采用了更為先進(jìn)的磁共振耦合技術(shù)。該系統(tǒng)由地面（或碼頭）端的發(fā)射模組與船體端的接收模組共同構(gòu)成。
當(dāng)無人船完成任務(wù)或電量低于閾值時(shí)，可自動(dòng)導(dǎo)航至部署在碼頭或特定浮標(biāo)平臺(tái)的充電塢。通過我們獨(dú)有的精準(zhǔn)定位與引導(dǎo)算法，船體接收端能與發(fā)射端實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的高精度對(duì)準(zhǔn)。
魯渝能源：革新無人船無線充電方案，開啟智能航海新時(shí)代6個(gè)月前
魯渝能源的無人船無線充電方案采用了先進(jìn)的電磁感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效、安全、便捷的能量傳輸。該方案通過優(yōu)化的電路設(shè)計(jì)和特殊的材料選擇，大大提高了充電效率，減少了能量損耗。與傳統(tǒng)的有線充電方式相比，無線充電避免了插拔接頭的麻煩，降低了因接觸不良而導(dǎo)致的安全隱患，同時(shí)也減少了設(shè)備的磨損，延長(zhǎng)了使用壽命。
在實(shí)際應(yīng)用中，魯渝能源的無人船無線充電方案具有高度的靈活性和適應(yīng)性。
FDTD中的網(wǎng)格及細(xì)化方式9個(gè)月前
理想導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)為零，故有法拉第電磁感應(yīng)定律
‘
可以得到二維FDTD迭代方程
?進(jìn)一步的可以將其應(yīng)用到介質(zhì)表面的共形網(wǎng)格當(dāng)中。
參考文獻(xiàn)
[1] Allen Taflove.
無線充電（磁共振技術(shù)，未來之星）：
原理： 利用磁共振耦合（非電磁感應(yīng)），發(fā)射端與接收端在相同諧振頻率下隔空傳輸能量（有效距離通常0-10cm）。
現(xiàn)狀： 技術(shù)快速成熟，在新建或升級(jí)的高端巡檢項(xiàng)目中應(yīng)用比例顯著提升，被視為解決行業(yè)痛點(diǎn)的關(guān)鍵方案。
優(yōu)勢(shì)初顯： 無物理接觸、本質(zhì)安全、對(duì)位容差大、部署靈活、支持全自動(dòng)充電。
