電磁感應的案例
玩具熊制作過程中的電磁感應加熱仿真 ￥500
<p>本案例建立了一電磁感應加熱裝置，基于COMSOL軟件模擬了玩具熊制作過程中的電磁感應加熱過程，幾何模型如圖1所示。仿真結果如圖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 基于CST的電磁感應透明設計與機制研究
前言
電磁感應透明（EIT）最早在量子力學中提出，但是量子系統實驗條件十分苛刻且費用較高，超材料的出現對電磁感應透明的研究提供了一種新的方法。利用超材料單元結構設計靈活，通過排列不同結構可以實現操控電磁波而且能夠在常溫下實現類 EIT 效應，極大地降低了量子系統中 EIT 效應的苛刻實驗條件，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器件。依據 Kramers-Kronig 關系，吸收頻譜的強烈色散效應將導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致群速度降低，利用該效應可將 EIT 介質制作為慢光器件。同時，EIT超表面對于一些特殊物質的靈敏度較高，也可以只作為超表面傳感器。
單元結構設計
這里為了方便起見，采用最簡單的EIT結構（CW和SSR耦合）為例，模型如下：
本文的設計頻段為0.4-0.8THz頻段，入射光偏振方向為y方向。仿真結構如下：
電場和表面電流分析
從上圖可知，EIT的產生頻率為0.627THz附近。EIT處的電場和表面電流圖分布如下：
從圖中可以看出，SSR的電場強度和表面電流強度均大于CW結構上的強度，通過單獨仿真CW和SSR可以得到其單獨響應的對應譜線，在y極化方向上，CW被激發，SSR不能被激發，但由于兩個結構有耦合因此可以產生EIT現象。
擬合計算
基于EIT是由于兩個結構耦合產生，可以利用耦合模方程對仿真譜線進行計算驗證，計算結果如下：
通過調整超表面單元的結構參數，我們可以實現不同頻率段下的EIT結構設計，同時也可以通過耦合模方程對其的產生機制進行研究和理論計算。
最后，有相關需要歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯系
展開 Simcenter MAGNET 電磁感應加熱應用——感應爐中的電磁懸浮
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。改進曲線兼容性的方式有兩種：a) 感應線圈設計，以及 b) 感應線圈位置。
從一開始就采用線圈設計方法：該設計采用圓柱和圓錐線圈匝數組合。它在設計初期即已展示出理想的效果。上圖b 曲線體現出很好的一致性。
線圈位置導致碰撞結果：無法為適應所有變數找到最佳線圈位置。相關方面作出設計更改，將工藝流程中的感應線圈從爐頂加熱改為爐底加熱。設計更改可與時間步同步執行，也可持續進行。
對這種變數進行探索后，結果令人滿意。下圖顯示負載曲線計算示例。
開發方法效率通過估算熔爐負載利用率來確定。負載利用率 (LU) 系數可以應用于此目標。LU 系數是指熔融負載質量與爐料質量之間的比率。如圖 所示，使用可移動感應線圈時，LU 系數高達 90% 以上。
結論
在這個案例中充分運用Simcenter MAGNET對感應爐與冷坩堝計算，有利于設計出熔融金屬與爐內坩堝接觸最少的熔爐。這顯著降低了負載污染。
Simcenter MAGNET在三維電磁場求解問題上求解效率高占用計算資源少。
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問題。
Simcenter MAGNET腳本功能十分強大支持進行各種方式的求解調用。
展開 COMSOL圓柱形導體在交變背景磁場電磁感應分布
模型介紹
如圖1幾何模型示意圖所示，直徑為25mm的圓柱形銅導體，在1000Hz交變背景磁場（背景磁場強度大小為0.01T）的作用下產生感應電流與電磁損耗，同時圓柱形銅導體也會產生明顯的集膚效應，本模型為基礎案例對此過程進行仿真計算，并提供講解視頻供大家參考學習。
圖1 幾何模型示意圖
2.物理場選擇及邊界條件設置
從模型背景可知，本模型屬于電磁感應，因此本模型選擇COMSOL 中的電磁場中的磁場模塊，詳細的物理場選擇及邊界條件設置如圖2所示。
圖2 詳細的物理場選擇及邊界條件設置
3. 網格繪制
由于本模型涉及到集膚效應，為了更好的捕捉肌膚效應，需要對圓柱形銅導體進行邊界層繪制，繪制的效果如圖3所示。
圖3 圓柱形銅導體邊界層繪制
4.結果展示
圖4 磁通密度及磁感線分布
圖5 感應電流密度分布
圖6 半徑方向感應電流密度分布
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 
國產無線充電芯片的技術和應用分析
無線充電技術和標準
目前，實現無線電力傳輸主要有以下幾種方式：電磁感應（Inductive）、磁場共振（Resonant）、射頻微波（RF）。其中，采用電磁感應和共振技術的無線充電標準是無線充電聯盟(WPC)的Qi規范；而AirFuel聯盟則主推共振和RF技術。
電磁感應技術是目前市場上最為成熟的技術，其基本原理是電流通過發送端線圈時產生磁場，對附近的接收端線圈產生感應電動勢進而產生電流，從而實現電能從傳輸端向接收端的轉移。WPC聯盟的Qi標準就是采用電磁感應式的技術方案，這種方式轉化效率比較高，但是傳輸距離較短，僅為10mm 左右。此外，這種方式對設備的放置位置有一定要求，充電時需要對準線圈一對一進行，對用戶來說有點不太靈活方便。
在所有的無線充電產品中，基于電磁感應方式的最多，既有日用小家電比如電動牙刷、電動剃須刀、無繩電話，也包括智能終端如手機，平板電腦等。目前，基于電磁感應方式的無線充電技術面臨的主要挑戰在于充電設備擺放位置的苛刻要求、充電距離的局限性，以及線圈感應發熱等。
三星和安卓陣營的手機廠商早就在其旗艦手機型號中增加無線充電功能，而蘋果也于2017年發布iPhone 8時開始支持無線充電功能，它們都支持Qi無線充電標準，為用戶帶來了很大便利。現已為普通消費者所熟悉的無線充電板就是一個無線充電發射器，只要符合Qi規范，都可以進行無線充電。在電磁感應技術應用方面，國內公司（包括芯片供應商、無線充電器廠商，以及手機和終端廠商）已經走在了無線充電行業的前沿。Qi在中國的應用產品主要是手機，這是第一個階段，以后會擴展到不同類別或更高功率的數碼產品中。
成立于2008年的無線充電聯盟（WPC）現有聯盟會員650多家，其Qi無線充電標準已經得到3000多個產品的支持，其中包括2600多個發射器和充電產品。
展開 DEFORM感應淬火模擬仿真技術及新功能
電磁感應淬火是廣泛采用的表面強化技術之一。電磁感應淬火工藝過程涉及多種物理場的復雜耦合，包括電磁場、溫度場、組織場和應力應變場等。電磁感應淬火工藝方案設計需要綜合運用多學科理論與知識，難度非常大，而且對于新產品的感應淬火問題，往往需要進行反反復復的試驗，周期長、成本高，大大影響了電磁感應淬火工藝應用的綜合效果。
DEFORM是一款專業金屬成形及熱處理工藝仿真軟件，三十多年來的工業實踐證明了軟件的準確性和穩定性。DEFORM軟件領先行業同類軟件，率先具備感應淬火和電阻加熱等高級分析功能，真正實現了同一平臺下多種物理場的耦合計算，幫助設計人員進一步認識和了解感應淬火工藝過程，優化工藝方案。
大咖慧網絡培訓
2023年3月29日-31日，安世亞太推出工藝仿真專題仿真免費線上培訓，專題講座包含：Deform感應淬火、旋轉加工成形仿真和Tribo-x摩擦潤滑仿真，不容錯過。
展開 為什么無線充電“一炮而紅”？
電場耦合充電
這種方式可以看作是諧振式的加強版，它需要發射和接收兩個共振系統，可分別由感應線圈制成。通過調整發射頻率使發射端以某一頻率振動，其產生的不是彌漫于各處的普通電磁波，而是一種非輻射磁場，即把電能轉換成磁場，在兩個線圈間形成一種能量通道。接收端的固有頻率與發射端頻率相同，因而發生了共振。隨著每一次共振，接收端感應器中會有更多的電壓產生。經過產生多次共振，感應器表面就會集聚足夠的能量，這樣接收端在此非輻射磁場中接收能量，從而完成了磁能到電能的轉換，實現了電能的無線傳輸。
MIT的一個實驗室在2008年展示了一個實驗，在兩米范圍內隔空點亮了一個60W的燈泡，他們將此項技術命名為Witricity，且該項目仍舊處在實驗室階段。當然，這種非輻射電磁場的范圍比較有限，不適用于長距離，要求發射端與接收端在感應線圈半徑的8倍的距離之內。
電場耦合充電適合短距離充電，轉換效率也高，位置可以不固定，不過缺點是需要大體積的設備、功率也較小。
因此，目前這四種無線充電方式中，電磁感應式無線充電的方案最為成熟，也是被商用最廣泛的，比如我們手機需要用得到的各種無線充電器，就是利用了這種技術方案。就現在的技術水平來說，電磁感應式無線充電方案是最值得采用的，它也給智能手機的充電方式提供了一個解決方案，依然是利大于弊。而且提高充電便捷化的同時，也在某種程度上統一了各類充電器，減少了資源浪費。在未來，無線充電將成為一種趨勢。
展開 用DEFORM模擬感應淬火工藝過程
用DEFORM模擬感應淬火工藝過程
1
背景
電磁感應淬火是廣泛采用的表面強化技術之一。電磁感應淬火工藝過程涉及多種物理場的復雜耦合，包括電磁場、溫度場、組織場和應力應變場等。電磁感應淬火工藝方案設計需要綜合運用多學科理論與知識，難度非常大，而且對于新產品的感應淬火問題，往往需要進行反反復復的試驗，周期長、成本高，大大影響了電磁感應淬火工藝應用的綜合效果。
DEFORM是一款專業金屬成形及熱處理工藝仿真軟件，三十多年來的工業實踐證明了軟件的準確性和穩定性。DEFORM軟件領先行業同類軟件，率先具備感應淬火和電阻加熱等高級分析功能，真正實現了同一平臺下多種物理場的耦合計算，幫助設計人員進一步認識和了解感應淬火工藝過程，優化工藝方案。
DEFORM軟件可以采用有限元（FEM）和邊界元（BEM）等兩種方法模擬感應淬火工藝過程，如下圖所示：
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應用案例
案例一：曲軸坯料感應加熱
該案例為曲軸坯料的預熱過程模擬，借助DEFORM軟件邊界元法模擬整個感應加熱過程，準確獲得工件溫度場及相組織體積分數，為設計人員工藝優化設計提供理論依據。坯料溫度場分布如下圖所示：
案例二：軸感應淬火
該案例模擬軸零件感應淬火工藝過程，軸首先奧氏體化，然后通過噴水冷卻方式實現表面硬化。軸感應淬火溫度場及馬氏體體積分數分布如下圖所示：
案例三：直齒圓柱齒輪感應淬火
該案例為直齒圓柱齒輪感應淬火仿真分析，感應線圈繞軸線旋轉，使輪齒均勻加熱。感應加熱過程中齒輪先奧氏體化，冷卻過程中轉變為馬氏體。
展開 電磁流量計數值仿真 ￥1500
電磁流量計（Electromagnetic flowmeter）是一種用于測量液體流量的傳感器設備。它利用了法拉第電磁感應定律，通過測量電磁感應產生的電動勢來確定液體的流速。電磁流量計的工作原理基于液體的導電性。當液體通過電磁流量計的管道時，流量計中的電磁線圈會產生一個磁場，而液體作為導電介質，則會垂直與磁場方向形成一個橫向的電動勢。根據法拉第電磁感應定律，電動勢與液體的流速成正比。電磁流量計通常由兩個成對的電磁線圈組成，一個作為發射線圈，另一個作為接收線圈。發射線圈產生磁場，而接收線圈測量由液體流動引起的電動勢。根據測得的電動勢信號，流量計可以計算出液體的流速和流量。
本案例基于COMSOL軟件建立了一電磁流量計測量管道內液體速度的數值模型，仿真結果展示如下：
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
展開 高光無痕注塑工藝的關鍵是什么？
從加熱方式分，又稱為蒸汽式、電熱式、熱水式、高油溫式、感應加熱式模溫控制技術等。從模溫控制機看，又稱為蒸汽模溫機、過熱水模溫機、電熱模溫機、水溫機、油溫機、電磁感應模溫機等。
異步電機的工作原理的解析
異步電機，也稱為感應電機，是一種交流電機。米蘇米https://www.misumi.com.cn/異步電機工作原理主要基于電磁感應和電動機的旋轉機制。定子繞組通有交流電流后，會產生旋轉磁場，而轉子中的繞組則感應出感應電流。這個感應電流與旋轉磁場相互作用，產生轉矩，從而使得轉子跟隨旋轉磁場一起旋轉。
異步電機的工作原理主要基于電磁感應和電動機的旋轉機制。以下是異步電機的工作原理的詳細解釋：
首先，當三相交流電源接通時，異步電機的定子繞組會產生一個旋轉磁場。這個旋轉磁場的頻率與電源頻率相同，通常是50Hz或60Hz。此時，轉子中的導體由于處在旋轉磁場中，會受到磁場的影響并感應出電動勢，從而在導體內產生電流。
接下來，轉子中的感應電流在旋轉磁場的作用下，會產生一個與定子磁場相互作用的磁場。這個磁場的方向與定子磁場相反。由于兩個磁場的相互作用，會產生一個轉矩，這個轉矩使得轉子開始旋轉。
值得注意的是，異步電機的轉子速度并不會與旋轉磁場的速度完全同步。轉子的轉速會略低于旋轉磁場的速度，這個差異被稱為滑差。滑差的大小取決于電機的負載和設計。隨著轉子加速，滑差會逐漸減小，轉矩也會逐漸減小。當滑差減小到一定程度時，轉矩趨近于零，電機達到額定轉速。
此外，異步電機的結構簡單，制造容易，因此價格低廉、運行可靠且堅固耐用。它的運行效率也較高，具有適用的工作特性，使其在各種生產機械中得到廣泛應用，如風機、泵、壓縮機、機床等。
總的來說，異步電機的工作原理的核心是電磁感應和電動機的旋轉機制，通過定子產生的旋轉磁場與轉子中的感應電流相互作用，實現機電能量轉換為機械能量的過程。
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關于變壓器的基礎知識，你了解了多少呢？
變壓器的工作原理其實很簡單，就是通過電磁感應讓交流電的電壓發生改變。變壓器的主要零部件有很多，比如說線圈，和鐵心等這也是它的主要部件。其實變壓器的作用不只是改變電壓那么簡單，它的作用還包括電壓變換電流變化等。下面我們一起來詳細了解一下變壓器的相關知識。
（1）變壓器的定義、作用
變壓器是一種相對靜止的電氣設備，由繞在同一個鐵心上的兩個或兩個以上的繞組組成的，繞組之間通過交變的磁通的相互聯系。為了把發電廠發出的電能經濟的傳輸、合理的分配以及安全的使用，都要用到電力變壓器。
（2）變壓器的工作原理
簡單說變壓器的工作原理就是“電生磁，磁生電”。變壓器的初級（一次）線圈和次級（二次）線圈共同繞在一個鐵芯上，當一次線圈通入電壓U1后，在鐵芯中產生交變磁通，這個磁通穿過一次繞組和二次繞組，根據電磁感應定律，在一次繞組和二次繞組中分別產生感應電勢E1和E2。
根據電磁感應定律可知，一次側、二次側繞組的感應電勢分別為：
E1/E2=U1/U2=N1/N2=K (k為變比)
（3）變壓器的基本構成
▲油浸式變壓器的組成
▲干式變壓器的組成
（4）變壓器結構示意圖
▲三相油浸式電力變壓器外形圖
▲干式電力變壓器外形圖
（5）常用變壓器定義
（6）變壓器的分類
▲變壓器按相數分類
03:46
▲變壓器按冷卻方式分類
▲變壓器按調壓方式分類
（7）變壓器的型號表示方法
（8）變壓器的技術參數
變壓器在規定的使用環境和運行條件下，主要技術數據主要包括：額定容量、額定電壓及其分接、額定頻率以及額定性能數據（阻抗電壓、空載電流、空載損耗和負載損耗）等。
展開 【電氣知識】4張圖看明白電機的旋轉原理和發電原理
此時，假設線圈表面的平行方向（中間圖中的黃線）和相對于磁通密度方向的垂直線（黑色虛線）形成角度為θ（=ωt），則穿透線圈的磁通量Φ由下式表示：
另外，通過電磁感應在線圈中產生的感應電動勢E如下：
當線圈表面的平行方向垂直于磁通方向時，電動勢變為零，而水平時電動勢的絕對值最大。
這樣，電機就具備了發電作用。我在這里說明的是電機具有旋轉動作和發電作用，并不意味著要將電機用于發電。如果要發電，通常使用專為發電進行了優化的發電機。
關鍵要點：
電機的發電作用與旋轉動作一樣，遵循電流、磁場和力的定律（法則）。電機通過電磁感應將機械能（運動）轉換為電能
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展開 電機的旋轉原理和發電原理，一文讀懂！
其實，反之，電機也能夠通過電磁感應將機械能（運動）轉換為電能。換個角度說，電機具有發電作用。提到發電，您可能就會想到發電機（也稱為“Dynamo”、“Alternator”、“Generator”、“交流發電機”等），但是其原理與電機相同，并且基本結構相似。簡而言之，電機可以通過使電流流經引腳而獲得旋轉運動，相反，當電機的軸旋轉時，在引腳之間會有電流流過。
01
電機的發電作用
如前所述，電機的發電依賴于電磁感應。
以下是相關定律（法則）和發電作用的圖示。
左圖顯示電流按照弗萊明右手定則流動。通過導線在磁通中的運動，在導線中產生電動勢并且有電流流動。
中間的圖和右圖表示按照法拉第定律和楞次定律，當磁鐵（磁通）靠近或遠離線圈時，電流沿不同的方向流動。
我們將在此基礎上來解釋發電原理。
02
發電原理詳解
假設面積為S（＝l×h）的線圈在均勻磁場中以ω的角速度旋轉。
展開 探析抑制計算機信息泄漏的屏蔽技術
一般來說，出現信息泄露的現象主要是受到電磁輻射的影響，出現了電磁波或者是電磁感應燈不同的形式，對計算機的信息產生嚴重的影響。
1.1 電磁波的影響
電磁輻射所產生的電磁波是影響計算機系統的主要因素。這種電磁波主要是將數字信號作為主要的傳播形式，以電子設備作為傳播的載體。同時電磁波的傳輸和處理主要是以超大容量的電流為主。計算機設備的電源、中央處理器以及各種電阻設備給電磁波的產生和傳播提供了穩定的環境。而且計算機的工作頻率相對較寬，計算機產生的電磁輻射也隨之增加。這是影響計算機信息泄露的主要原因。
1.2 電磁感應的傳導波
從電磁感應運行的過程中可以看出，其主要是通過計算機內部的存儲設備來對各種媒體器件產生嚴重的影響。電磁感應的存在可以對計算機內部的各種磁場造成嚴重的影響，影響到磁場的正常運行。計算機本身的傳導波還可以通過計算機的電源產生相應的空間輻射，嚴重影響到計算機內部信息的泄露情況。
2 抑制計算機信息泄露的屏蔽技術實施的重要性
2.1 采用屏蔽技術對計算機信息的泄露問題進行控制意義重大，不僅可以對計算機系統的運行情況進行控制和優化，還可以對計算機中的信息內容的安全性。這種技術還可以改進計算機系統本身的不足，為國家和社會的安全奠定基礎。
2.2 現如今，社會是一個信息性和網絡型較強的社會，隨著科技和經濟的高效發展，給很多黑客以可趁之機。網絡黑客們為了最大限度地獲得利益，提升自身的價值。往往會對計算機網絡系統進行攻擊。采用屏蔽技術來抵制網絡黑客的行為，可以降低計算機信息的泄露情況。為社會的生產和人們的生活提供一個相對比較安全的環境。
2.3 計算機系統本身的缺陷性比較突出，在計算機系統運行的過程中，采用科學合理地抵制方式，可以對計算機系統運行過程中的不足進行改善。
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