一般空心平面线圈电感计算的数值方法与计算精度控制

为适应一般空心平面线圈电感的分析与设计需要,本文由有限长直导线磁场空间分布出发,给出了一种空心平面线圈电感与互感的数值求解方法。算法根据电感的计算精度指标、导线线径与线圈曲线部分平均曲率半径,确定线圈直线逼近划分与线圈面积细分方式,进而给出对应电感计算原理性误差界限,由磁链法计算得到一般形状平面线圈的自感,及其对其他线圈的互感。作者对比了经典的Greenhouse矩形线圈电感计算方法与数值算法结果,具有解析表达式的圆环空心电感计算公式的计算结果与数值算法结果,以及某超薄直线电机电枢平面线圈的电感Ansys7.1分析结果,表明了论文提出的算法的有效性与精确性。论文提出的数值算法由线圈导线走线轨迹驱动,计算误差可控,特别方便于一般空心平面线圈的电感设计计算。