交流電界解析

EMWORKS における交流電界解析

EMWORKS の交流電界解析は、2D および 3D の導体および誘電体における低周波・正弦波電界を解きます。CAD ベースのジオメトリに対して、電圧、電流、インピーダンス、交流損失を算出するために使用されます。

• 交流電界および電位分布

• 導体および誘電体における電流密度と変位電流

• ケーブル、バスバー、絶縁体、電力部品における AC 損失解析および電気-熱連成解析の基盤

EMWORKS 交流電界解析の主な機能

• 正弦波交流電界ソリューション – 2D／3D 導体および誘電体における低周波正弦波電界を解析。

• 電圧・電流・インピーダンス – ケーブル、バスバー、端子、各種コンポーネントの電圧分布、電流密度、インピーダンスを計算。

• 高調波および周波数スイープ – 周波数スイープや高調波解析により、周波数依存のインピーダンスおよび電力特性を評価。

• 絶縁体内の電界および電気的ストレス – 固体、液体、気体絶縁における電界、電位、電気的ストレスを解析。

• 電気-熱連成解析 – AC 損失分布を熱源として提供し、連成した熱解析を実現。

交流電界解析の用途および対象デバイス

主な適用例：

• Power cables and busbars – AC 電圧降下、電流分担、インピーダンス、I²R 損失。

• 端子、接続部、コネクタ – 局所電界、絶縁ストレス、部分放電リスク。

• 低圧／中圧配電および開閉装置 – 絶縁体、クリアランス、バリア内の電界および電圧分布。

• Transformers, reactors, and filters – AC 動作時の端子インピーダンス、漏れ経路、誘電ストレス。

• パワーエレクトロニクス（インバータ、コンバータ、整流器） – AC 側電流・電圧および絶縁要件。

• 交流機の巻線およびスロット – スロット部、エンドワインディング、絶縁システム内の電界解析。

• PCB and enclosure insulation – クリアランス／沿面距離の検証と筐体・基板内の AC 電界分布。

EMWORKS 交流電界解析の結果

交流電界解析後に得られる主な出力項目は以下のとおりです。

• 電界 E（V/m）

• 電束密度 D（C/m²）

• 電流密度 J（A/m²）

• 電位（V）

• 安全係数（電界強度と絶縁破壊強度の比）

• 蓄積電気エネルギー（J）

• 抵抗（Ω）

• 静電容量（F）