静的磁場解析

静的電場解析は静電場の検討のことです。静電場では、電荷は静止していますが、ここでは電流は定常または直流（DC）です。静的磁場解析は、電流が急速に変化しない限り、電流がある程度静的でない場合でも適切な近似であることが判明しています。さらに、電場と磁場を結合するマクスウェルの変位電流は０であると仮定されます。

応用

静的磁場解析では、磁気に関するガウスの法則、つまり磁束密度の発散は０であり、アンペールの法則、つまり磁場のベクトル回転は静的電流密度に等しいという法則が呼び出されて、磁場とその関連量が計算されます。電流と永久磁石により、次のような多くの実用的な応用があります。

• モーターと発電機
• リニアおよび回転アクチュエータ
• リレー
• MEMS
• 磁気記録ヘッド
• 磁気浮上
• ソレノイド
• 拡声器
• 電磁ブレーキとクラッチ
• 磁気軸受
• MRI
• センサー

結果

静磁モジュールは、スタディごとに次の結果を出力します。

• 磁場
• 磁束密度
• 電流密度
• 力密度
• インダクタンス行列
• 磁束鎖交
• 抵抗
• 力
• トルク
• 蓄えられたエネルギー
• 温度
• 温度勾配
• 熱流束

設計上の問題の例

静的磁場解析モジュールは、多数のデバイスを研究し、多数の磁気および電気機械現象に対処するのに役立ちます。以下はほんの一部のリストです。

• 磁気デバイスの飽和を避けます。磁気飽和は、強磁性コアで発生する制限です。最初は、電流が増加するとそれに比例して磁束が増加します。ただし、ある時点で、電流がさらに増加すると、磁束の増加が次第に小さくなります。最終的に、コアは磁束の増加にそれ以上寄与できなくなり、その後の増加は制限されます。空気によって提供されるものに比べて、おそらく3桁小さい。
• コギングトルクを最小限に抑えます。電気モーターのコギング トルクは、永久磁石 (PM) マシンの永久磁石と固定子スロットの間の相互作用によるトルクです。ディテントまたは「無電流」トルクとも呼ばれ、このようなモーターの動作には望ましくないコンポーネントです。これは低速で特に顕著であり、ジャーキネスの症状が見られます。
• 強磁性コアから余分な材料をトリミングすることにより、磁気デバイスのコストと重量を削減します。
• 磁気および強磁性回路を最適化します。
• コイル巻線と電磁石を最適化します。
• サマリウム-コバルト、ネオジム-鉄、セラミック、およびアルニコ磁石の間のトレードオフを研究することにより、永久磁石マシンを最適化します。
• 軟磁性材料と硬磁性材料の間の磁化と減磁のトレードオフを調べます。
• 磁気デバイスおよび回路の性能に対する BH 曲線または磁化曲線の影響を調べます。
• 駆動電流を最小限に維持しながら、モーターのトルクを最適化します。
• スパークを回避し、モーター、ソレノイド、アクチュエーター、およびその他の電気機械装置のブラシの摩耗と電気ノイズを最小限に抑えます。
• 巻線を過熱することなく、リニア ソレノイドの力とロータリー ソレノイドのトルクを最適化します。
• スピーカー ボイス コイルで適切なローレンツ力を確保します。
• 複雑なコイル構造を評価します。
• 多数の永久磁石構成を評価します。