Hat jemand Erfahrungen in der Simulation mit dem openEMS Feldsimulator? Ich möchte damit zylindische Ferritkerne um einen zylindrischen Leiter simulieren. Allerdings habe ich das Problem, dass sich immer ein E-Feld in dem Kern ausbildet und die Gesamtenergie im System dann irgendwann nicht kleiner wird. Ich Setze mue auf 10000 und sigma (magnetic conductivity) auf 1. Kann ich damit überhaupt verlustbehaftete magnetische Materialien simulieren?
Thomas M. schrieb: > Setze [...] sigma (magnetic conductivity) auf 1. Für mich klingt das eher nach dem magnetischen Leitwert (Wb/A bzw. 1/H). Dieser wird in erster Linie bei der Erklärung des magnetichen Kreises als Analogie zwischen elektrischen und magnetischen Größen benutzt. https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetischer_Widerstand https://www.elektroniktutor.de/elektrophysik/mfeldgr.html Für Wirbelstromverluste ist aber der echte elektrische Leitwert (S buw 1/Ω) des Materials relevant. Allerdings kann ich mangels Erfahrung mit openEMS nicht sagen, ob bzw. wo die elektrische Leitfäigkeit einzugeben ist. Eine kurze Suche deutet aber auf den Parameter "electric conductivity κ" hin. https://www.openems.de/index.php/Material_Property.html
Ich habe nochmal etwas gelesen. Sigma ist eigentlich kein realer Wert und tritt so in der Realität auch nicht auf. Den kann man aber 0 lassen. Was man eigentlich machen müsste wäre ein Debeye Material zu erstellen. Allerdings mangelt es mir an Erahrung wie ich aus µ' und µ'' die Debeye Parameter bekomme.
Eventuell sollte ich meine eigenen Links intensiver lesen. In https://www.openems.de/index.php/Material_Property.html ist der Zusammenhang ja beschrieben. σ entspricht dem Imaginärteil der komplexen Permeabilität µ'' und unterscheidet sich davon nur um den Faktor 1/2πf. Analog dazu beschreibt κ den Imaginärteil der komplexen Permitivität ε''. Das bedeutet, dass σ für Ummagnetisierungsverluste zuständig ist, während κ Wirbelstromverluste beschreibt. Wenn du konkrete Werte für ε'' und µ'' bei deiner Freqenz hast, kannst du diese direkt verwenden. Ansonsten würde ich die Simulation mit angenäherten Werten beginnen. https://en.wikipedia.org/wiki/Permittivity#Classification_of_materials
Es geht sich um einen T38 Ferrit. Da gibt es von TDK zwar µ'' und µ' aber nur bis 10MHz. Ich würde den aber gerne um 1GHz simulieren daher die Frage ob es bei openEMS irgendwie möglich ist ein komplexeres Modell zu benutzen und sich das Modell aus den Graphen des Herstellers abzuleiten.
Thomas M. schrieb: > irgendwie möglich ist ein komplexeres Modell > zu benutzen und sich das Modell aus den Graphen des Herstellers > abzuleiten. Auch unabhängig von OpenEMS ist so eine krasse Extrapolation nicht möglich bzw. die Ergebnisse haben keinerlei Aussagekraft. Aus über 20 Jahren Erfahrung in der EM-Simulation: wenn die Materialdaten unbekannt sind wird das nix.
Es geht darum so einen Balun zu simulieren: https://www.nonstopsystems.com/radio/frank_radio_baluns.htm (W2DU ferrite-bead choke). Da interessieren mich eben auch die Frequenzen bis 1GHz und mehr aber dafür gibt es keine einfach zu beschaffenden Ferrittoroide.
Wie gesagt, ohne verlässige Materialdaten ist die Simulation nur Zeitverschwendung. Die Simulation lebt von der Zuverlässigkeit der Daten im Modell. Wenn der Hersteller keine Materialdaten liefert muss man selbst die Materialdaten ausmessen, was oft schwierig ist. Im Zweifelsfall muss man dann leider auf Simulation verzichten. Bei dem konkreten Balun würde ich auf Messung setzen anstatt Simulation mit geratenen falschen Daten.
Simulant schrieb: > Bei dem konkreten Balun würde ich auf Messung setzen anstatt Simulation > mit geratenen falschen Daten. So wie ich das verstanden habe sind die Ferrite bei dieser Art von Balun sowieso nur für die niedrigen Frequenzen und im GHz bereich sinnlos. Ich möchte ja auch erstmal wissen ob mein Aufbau überhaupt funktioniert und das kann ich doch auch mit falschen Parametern Simulieren.
Jein ... irgendeine Dämpfung ggf in Form von hohen Verlusten wird das Material schon haben. Aber das kann man aus den vorliegenden Daten nicht zahlenmässig vorhersagen. Und wie gesagt, mit zweifelhaften Parametern zu simulieren ist Zeitverschwendung. Ich bin in dem Bereich seit langem tätig und möchte dir einfach Frust ersparen. Wenn du es denoch versuchen willst und das nur schmalbandig brauchst, so bau einen Schwingkreis den du ausmessen kannst mit Spule mit diesem Ferrit. Daraus kannst du Al-Wert und Verlustfaktor zumindest grob abschätzen. Das ist nicht exakt aber besser als Extrapolation aus den oberhalb 1 MHz extrem frequenzabhängigen Daten.
Ich hatte die Simulation mal gestartet und die läuft in 3,5 Stunden mit den Daten aus dem Datenblatt durch. Die Schaltung macht prinzipiell was sie soll nur dann ich das natürlich nicht so in die Realität über tragen. Das ferritverhalten kann ich eben nicht frequenzabhängig extrapolieren. Ich denke man muss das einfach real aufbauen.
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