Kupfer-Füllfaktor bei FEMM

[Anton Wendel (Gast)]

Hallo Leute,

anbei eine kurze Frage:

Ich arbeite mich bei FEMM durch und habe eine Spule erstellt in 
kartesischen Koordinaten.


Die Spule habe eine Breite b und eine Höhe h.

Die Windungszahl sei N. Der Strom durch die Spule sei I.


Nun zu den FEMM-Ergebnis:


Als Ergebnis erhalte ich eine Stromdichte von J=N*I / b*h, also 
klassisch Strom durch die Fläche.


Darüberhinaus steht aber, dass der Füllfaktor kc bei ca. 65% sei.

Und das ist genau mein Problem:


Eigentlich berechnet doch FEMM die Stromdichte falsch, oder?

Weil normalerweise müsste die Stromdichte sich wie folgt berechnen:


J= N*I / (kc*b*h), d.h. der Füllfaktor muss mit berücksichtigt werden.


Nur wie kommt FEMM auf diese Ergebnisse?


Jemand Erfahrungen damit gemacht?


Viele Grüße

Anton

[krs2 (Gast)]

Es ist so wie du es beschreibst.

FEMM rechnet für die Punkteigenschaften im Ausgabefenster offensichtlich 
nur mit der für den Wicklungsquerschnitt vorgesehenen Fläche.
d.h. Um zur Stromdichte im Kupfer zu kommen muß der Füllfaktor 
berücksichtigt werden.

z.B.
Mag Wire 1mm; d=1 mm; I=1A
Jcu=1,2732A/mm²

FEMM-Ausgabe
J   = 0.128205 MA/m^2
Winding Fill = 10.07%
Jcu=1,2731A/mm²

[Anton Wendel (Gast)]

krs2 schrieb:
> Es ist so wie du es beschreibst.
>
> FEMM rechnet für die Punkteigenschaften im Ausgabefenster offensichtlich
> nur mit der für den Wicklungsquerschnitt vorgesehenen Fläche.
> d.h. Um zur Stromdichte im Kupfer zu kommen muß der Füllfaktor
> berücksichtigt werden.
>
> z.B.
> Mag Wire 1mm; d=1 mm; I=1A
> Jcu=1,2732A/mm²
>
> FEMM-Ausgabe
> J   = 0.128205 MA/m^2
> Winding Fill = 10.07%
> Jcu=1,2731A/mm²

Das kann doch aber nicht sein, oder? Ich dachte FEMM zeichnet sich durch 
sehr genaue Ergebnisse aus, wieso wird die Stromdichte falsch berechnet?

[krs2 (Gast)]

Anton Wendel schrieb:
> Das kann doch aber nicht sein, oder? Ich dachte FEMM zeichnet sich durch
> sehr genaue Ergebnisse aus, wieso wird die Stromdichte falsch berechnet?
Ist auch keine Frage der Genauigkeit, sondern der Definition.
Mehr kann dazu wohl nur der Ersreller des Programs sagen.

[Anton Wendel (Gast)]

krs2 schrieb:
> Anton Wendel schrieb:
>> Das kann doch aber nicht sein, oder? Ich dachte FEMM zeichnet sich durch
>> sehr genaue Ergebnisse aus, wieso wird die Stromdichte falsch berechnet?
> Ist auch keine Frage der Genauigkeit, sondern der Definition.
> Mehr kann dazu wohl nur der Ersreller des Programs sagen.

Wie ist das denn bei anderen FEM Programmen wie Maxwell oder Ansys?

[Pandur S. (jetztnicht)]

Du moechtest das Feld der Spule ? Dann rechne Biot-Savart, als 
Linienintegral.
Du moechtest die Eigeninduktivitaet ? Hehe. Schwierig.
Was ist denn die Stromverteilung im Leiter ? Die koennte man nur im DC 
Fall in erster Naeherung als homogen annehmen. Im AC Fall kommt noch der 
skineffekt hinzu.
Im Fall mit Feld hat man eine Rueckwirkung des Feldes auf die 
Stromverteilung.
Deswegen misst man die Eigeninduktivitaet lieber/besser.