FEMM + Scilab 결합해석

FEMM + Scilab 결합해석

▶ FEMM + Scilab 결합해석 이란

FEMM 의 자기해석는 액추에이터의 특정 변위와 전류조건에서만 해석이 가능하다.
그리고 Scilab (Xcos) 에서 운동해석을 하기 위해서는 액추에이터의 동작중에 변화하는 구동자의 자기력을 알아야 한다.
따라서 시간에 대한 액추에이터의 동작 변위를 예측하기 위해서는
FEMM 에서 변위와 전류조건에 대한 모든 조건의 자기력을 계산하고, 자기력의 결과를 Scilab(Xcos) 을 입력하여
Xcos 에서 시간해석을 해야 한다.
상기 방법을 통해 비례제어 솔레노이드의 시간에 대한 구동부 변위 예측 예를 아래와 같이 소개 한다.

▶ 가. FEMM 해석
  아래 사진과 같이 초기변위와 최대변위 사이를 구동부의 위치를 움직여 가면서 자기력해석을 실시한다.
  또한 인가전류도 같이 바꾸어 가면서 자기력을 계산한다.
  이를 통해 변위와 전류에 대한 자기력의 2차원 맵을 작성할 수 있다.

초기변위 최대변위

[ 초기 변위 ] [ 최대 변위 ]

☞ FEMM V3.3 예제파일 다운로드

☞ FEMM V4.2 예제파일 다운로드

▶ 나. Scilab(Xcos) 해석
  Scilab 의 Xcos 에서 액추에이터 구동회로의 회로방정식과 구동부의 운동방정식을 구현한다.
  FEMM 에서 계산한 2차원 맵 자기력 데이터를 Lookup Table Block 을 사용해 입력한다.
  Xcos 에서 구현한 비례제어 솔레노이드의 시간해석 모델링은 아래의 그림과 같다.

시간해석 모델링

상기 해석 모델링의 시간해석을 실시하면
액추에이터 구동부의 시간에 대한 구동부 변위를 아래와 같이 얻을 수 있다.

시간해석 모델링

☞ Xcos 예제파일 다운로드