Dieses Beispiel zeigt ein L-förmiges Kabel, das Wechselstrom führt. Das Kabel verläuft in der Nähe eines Karosserieblechs eines Autos. Das Ziel ist es, die Stromverteilung auf einem Blech im Frequenzbereich zu analysieren.
Ausgangs-Situation
AC-Kabel nahe Body Sheet
Dieses Beispiel zeigt ein L-förmiges Kabel, das Wechselstrom führt. Das Kabel verläuft in der Nähe eines Karosserieblechs eines Autos. An beiden Enden ist es mit dem Karosserieblech verbunden, so dass der Strom sowohl durch das Kabel als auch durch das Blech fließt. Die Frage ist, wie sich der Wechselstrom auf das Blech auswirkt. Es müssen verschiedene Frequenzen und auch verschiedene Leitfähigkeitswerte des Materials untersucht werden.
Das Ziel ist es, die Stromverteilung auf einem Blech im Frequenzbereich zu analysieren.
Geforderte Frequenzen:
1 Hz, 25 Hz, 50 Hz, 200 Hz, 1000 Hz
Bild: L-Modell für EMC Tests
Geeignete Methode
3D Magnetodynamik Frequenzbereich Analyse
Das Kabel und das Karosserieblech werden in NX CAD-modelliert. Auch das Luftvolumen zwischen den beiden wird modelliert. In NX Advanced Simulation wird eine Magnetics-Lösung vom Typ 3D Magnetodynamic Frequency gewählt. Die Triebfrequenz wird auf die geforderten Werte eingestellt. Vernetzung und Materialzuweisungen vervollständigen das FEM-Modell. Der Lösungsprozess wird für die verschiedenen Frequenzen wiederholt.
Das Bild zeigt das Netz mit dem Fokus auf die Verbindung zwischen dem Kabel und dem Blech.
Bild: Netz mit Verbindung
Das nächste Bild zeigt das Netz von der Unterseite des Blechs aus gesehen. Sie können die Verfeinerung im Bereich des Kabels sehen.
Bild: Untere Seite des Netzes mit Verfeinerung
Ergebnisse
Wirbelströme im Body Sheet
Die Ergebnisse zeigen die Stromverteilung (Wirbelströme) des induzierten Stroms im Körperblech. Es ist deutlich zu sehen, dass je höher die Frequenz wird, desto mehr bewegen sich die Wirbelströme zum L-förmigen Kabel. Mit diesen Ergebnissen kann der Kunde über die geeignete Position empfindlicher Hardware-Geräte entscheiden.
Das erste Bild zeigt die Stromverteilung bei 1 Hz. Der Strom in der Platte wird durch das Wechselstromkabel fast nicht beeinflusst. Er fließt auf dem kürzesten Weg durch die Platte.
Bild: Wirbelströme bei 1 Hz
Das zweite Bild zeigt die Ergebnisse bei einer Frequenz von 25 Hz. Es ist eine kleine Abweichung im Vergleich zum Ergebnis bei 1 Hz zu erkennen. Dennoch gibt es fast keinen Einfluss von Wirbelströmen.
Bild: Wirbelströme bei 25 Hz
Das nächste Bild zeigt die Ströme bei 50 Hz. Beachten Sie, dass die Ströme jetzt durch das L-förmige Kabel beeinflusst werden. Sie bewegen sich mehr und mehr in Richtung der Position des Kabels.
Bild: Wirbelströme bei 50 Hz
Bei 200 Hz, wie im letzten Bild gezeigt, haben sich die Wirbelströme vollständig in die Position des L-förmigen Kabels bewegt.
Bild: Wirbelströme bei 200 Hz
