[發明專利]正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算方法

在審

• 申請號: 202010891832.2
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112069753A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 陳曉平;戴秋華;楊紅;魏劼;周振懌;周洪;譚延玉
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司
• 主分類號: G06F30/3323
• 分類號: G06F30/3323
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 寧星耀;趙靜華

本發明公開了一種正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算方法，將平面螺旋的正多邊形線圈等效為多匝同心結構的正多邊形線圈，計算副邊線圈第j匝第i個端點的坐標A_i,j(a_i,j,b_i.j,c)和原邊線圈第k匝第i個端點的坐標A`<sub>i,k</sub>(a`_i,k,b`_i.k,0)；計算副邊線圈和原邊線圈對點P(x,y,z)的磁感應強度在x軸、y軸、z軸的分量B_rx、B_ry、B_rz和B_tx、B_ty、B_tz；計算正多邊形平面螺旋線圈對點P(x,y,z)的磁感應強度。本發明的計算方法能夠簡化不同幾何結構的正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算過程，提高計算速度。

技術領域

本發明涉及一種平面螺旋線圈的磁場計算方法，尤其涉及一種正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算方法。

背景技術

正多邊形平面螺旋線圈常被應用于感應加熱、無線電能傳輸、傳感器等領域。線圈產生的磁場輻射是系統安全評估的重要參數。實際應用中，需根據應用場合的不同，選擇不同幾何結構的正多邊形平面螺旋線圈。現有技術中，對于不同幾何結構的正多邊形平面螺旋線圈尚無通用的磁場的計算方法，這使得正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算變得非常復雜。因此,需要提出一種正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算方法,簡化不同幾何結構的正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算過程，提高計算速度。

發明內容

本發明旨在提出一種正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算方法，以簡化不同幾何結構的正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算過程，提高計算速度。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，

一種正多邊形平面螺旋線圈的磁場計算方法，包括：

S1.計算副邊線圈第j匝第i個端點的坐標A_i,j(a_i,j,b_i.j,c)和原邊線圈第k匝第i個端點的坐標A`<sub>i,k</sub>(a`_i,k,b`_i.k,0)；

S2.計算副邊線圈對點P(x,y,z)的磁感應強度在x軸、y軸、z軸的分量B_rx、B_ry、B_rz，原邊線圈對點P(x,y,z)的磁感應強度在x軸、y軸、z軸的分量B_tx、B_ty、B_tz；

S3.計算正多邊形平面螺旋線圈對點P(x,y,z)產生的磁感應強度B。

進一步的，步驟S1包括：

S11.在三維坐標系o-xyz中構建正多邊形平面螺旋線圈的等效模型；

S12.獲取副邊線圈的端點坐標A_i,j(a_i,j,b_i.j,c)和原邊線圈的端點坐標A`<sub>i,k</sub>(a`_i,k,b`_i.k,0)的表示式：

其中，

其中，L為最外匝線圈的邊長，夾角n為正多邊形平面螺旋線圈的邊數，W_a為線圈導線的直徑，S_a為相鄰匝導線之間的距離，δ為副邊線圈在x軸的水平偏移量，ρ為副邊線圈在y軸的水平偏移量。