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本文將以平面螺旋型線圈為研究對象，詳細介紹如何在ANSYS Maxwell軟件中建立不含隔磁片和含隔磁片的平面螺旋型線圈的2D和3D模型，提取線圈的電感值，為仿真建模提供指導。在此基礎上，可引導學生進行開放式實驗，研究平面螺旋線圈的匝數對無線電能傳輸效率的影響。 一、平面螺旋型線圈電感值計算 電感是無線充電系統中的重要組成部件。

這些線圈軸向分開0.5至1毫米的距離，相鄰線圈之間的電壓不應超過800到1000V。 交叉式繞組 線圈的內端連接到相鄰線圈的輸出側端，如上圖所示。每個線圈的實際軸向長度約為50毫米，而兩個線圈之間的間距約為6毫米來容納絕緣材料塊。 線圈的寬度為25至50毫米。在正常情況下，交叉式繞組的強度要比圓筒式繞組高。

實心管和實心線圈 2. 實心管和梁線圈 3. 束管和束線圈 使用的具體單元類型和接觸模型如下： 三種類型的網格如下： 建模 建模五絲線圈 線圈的半徑為0.3mm，導線的半徑為0.05mm，導線之間的初始間隙為0.0125mm。 情況1：創建了五層實心螺旋線圈，并用SOLID186單元劃分網格；見下圖（a）。

結果是螺旋中的應力分布不均勻，彈簧體發生扭曲。 03 尺寸分析基于DINEN13906-1標準表中給出的公式來計算螺旋彈簧。以下的基本公式均取自本標準表，它們描述了彈簧最重要的參數之間的關系：彈簧剛度、彈簧力、剪切模量、線徑、線圈數、平均線圈直徑、彈簧撓度和產生的剪應力。

a.先選中長方形空氣盒的外表面。b.Boundaries右擊選擇Radiation Boundary。c.設置默認然后點擊OK。2.6 激勵設置 該例子需要添加2個激勵，分別是變壓器的主副繞組。1.設置主繞組電壓激勵 a.在圖形區，先過濾選擇繞組下線圈截平面。 b.Excitations右擊選擇Assign >>Coil Terminal。

從圖中可看出是12槽24級的電機，中間有斜著繞的線圈繞組，那么就確定了需要仿真的參數，就可以開始在ANSYS軟件中建立軸向磁場電機的3d模型。線圈是呈角度放置的經過多次的仿真和驗算，終于得到一些這種正反旋轉軸向磁通的關鍵數據，各個零部件的尺寸、磁鋼的厚度、繞組的匝數、電流密度等等關鍵性能的參數確定。那么下面就開始耗錢耗精力的制作過程了。等等！想明白做這個有什么用了沒？

二次線圈的額定電流一般為5A8、電流互感器的二次側在工作時決不允許開路。9、電流互感器的二次側有一端必須接地，防止其一、二次線圈絕緣擊穿時，一次側高壓竄入二次側。10、電流互感器在聯接時，要注意其一、二次線圈的極性，我國互感器采用減極性的標號法。11、安裝時一定要注意接線正確可靠，并且二次側不允許接熔斷器或開關。

計算平面螺旋電感的標準公式通常采用惠勒公式10： 式中，a為線圈的平均半徑，單位為英寸；n為匝數；c為線圈磁芯的寬度（rOUTER - rINNER），單位為英寸。當線圈的c 》 0.2a時11，該計算方法的精度在5%之內。 可以使用方形、六角形或其它形狀的單層螺旋電感。

▼關注公眾號： 工程師看海▼ 原文來自微信公眾號：工程師看海被繞制成螺旋形狀的線圈具有感性，用于電氣用途線圈被稱為電感器，電感這個元件在電子電路中使用非常廣泛，并且可以分為兩類，一類是用于信號系統的電感，另一類是用于電源系統的功率電感。電感這個元件使用非常普遍，也很容易被人忽視其一些基本參數，造成設計不足，導致產品出現嚴重的使用問題。

對于平面螺旋線圈，選取合適的線寬、匝數以及半徑進行建模，可以得出電感，從而保證天線傳輸的穩定性與可靠性。本次設計的天線中心頻率為13.56MHz，采取的PCB基板為FR4（玻璃纖維環氧樹脂），天線采用的是Copper作為線圈材料。根據天線的設計要求，電感可作為天線的參考量，根據經驗公式[10]可以初步確定天線的電感為1.7μH，從而確定天線的半徑、線寬與匝數等。

我們使用計算機化的線圈繞組系統，使用獨特的波繞組模式，這使得溫度更加一致。這也使我們能夠避免將所有導線焊接在一起。

接著嘗試添加扼流電感線圈，發現傳導輻射滿足了標準，如下圖所示。

第二種方法是將這種材料的線圈纏繞成類似于電機形狀的結構，然后切掉該線圈中需要去除的部分。這種方法的切割方法受到更多限制，包括電火花加工（EDM）-線切割EDM和火花塞EDM-以及水射流切割，已經嘗試了激光，目前只能切割相對較小的結構。水刀切割方法的優點是形狀非常靈活，允許生產帶有極靴的整體式軸向電動機定子。

基于 TSV 的三維集成電感的螺旋導體結構由硅通孔（TSV）和金屬再分布層（RDL）構成，形似螺線管，線圈中間添加介質，從而實現可以儲存磁能的電感器。

圖3 線段漸開線渦旋型線 圖4 正四邊形漸開線渦旋型線 在代數螺旋線方面，1994年日本的日立公司首次對代數螺旋線的型線理論展開詳細的研究和分析，同時又進一步對代數螺旋線的相關理論做出了補充，發現吸氣容積不變的情況下，代數螺旋線渦旋齒的高度要低于其他型線。

二次線圈的額定電流一般為5A9、電流互感器的二次側在工作時決不允許開路，10、電流互感器的二次側有一端必須接地，防止其一、二次線圈絕緣擊穿時，一次側高壓竄入二次側。11、電流互感器在聯接時，要注意其一、二次線圈的極性，我國互感器采用減極性的標號法。12、安裝時一定要注意接線正確可靠，并且二次側不允許接熔斷器或開關。

接著嘗試添加扼流電感線圈，發現傳導輻射滿足了標準，如下圖所示。