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2017年11月17日 (金)

虚々実々力学 LTspiceのモデリング

Ansys2画像出展:ansys
ロボットアームの解析にansysの有限要素解析法を導入したのが1990年代初めで、当時はパソコンはそこまで高性能でないからhpのワークステーションとソフト合わせて千万単位でお代は掛かった。しかし金型を作らずして強度不足や共振点探査など目を見張るものがあった。それから10年以上が過ぎてモータ先輩の会社、モータの磁場解析に同様に有限要素解析法が導入されて、ブラシレスdcモータの設計も随分楽になった。それから10年以上が経ちLTspiceはタダになって我々の前に姿を現した。

301basexLTspiceのシュミレータで最大の問題点は古典管とトロイダルトランスのspiceモデル製作で、Ayumi's Lab.さんからお借りしても限界がある。そこで指示通りの手法でspiceモデルを作ることにした。spiceモデリングの手順は、先ずカニンガムcx-301a古典管のプレート特性から数値を読み取る。ここが誤差の要因でもあるが、1925年頃の骨董古典管では論は無用。拡大コピーした特性表にマーカーを入れてeg,ep、ipを読み取る。
301csvxこれをエクセルに書き込む。各egに対して5ポイントくらいプロットしていく。
Rxx次もソフトウエアになるが、統計やグラフィクスのためのR言語のダウンロードです。勿論フリーウェア、spiceモデリングはR言語の関数を使っているため、必需品となる。筑波大の日本語的ヴァージョンはアクセス出来ないため、cran.r-projectから英語ヴァージョンをダウンロードした。
Cx301clcxR言語を起動して指示通りの古典管モデル文字列を入力する。最初のおまじない(関数のソースコードでモディファイ可能)「source("Rsample\\pctube.r")」の入力、続いて本文字列「Ip.cal("Rsample\\cx301.csv", "cx301",Cgp=8.1e-12, Cgk=3.1e-12, Cpk=2.2e-12)」を入力する。cx301.csvがエクセルで作った特性表、Cgp、Cgk、 Cpkは入力静電容量で、cx301の特性表から採取する。
301rx何ら苦労無しに特性表がデータベース化されてたまげた。plotが結構外れているので、データの採取から見直してみる。この程度のデータであれば1日に10種も20種も出来るから、必要に迫られたらやれば良い。しかし古典管の3極管の直熱管の限定で、01a、12a、26、71a、45,50、稀に10くらいだから瞬間に終わってしまう。
Modelxx 続いてLTspice古典管モデルデータへのコンバートだが、^を**にするだけで完了する。柿の葉の紅葉のように真っ赤になりながらウンウンして、古典管のLTspiceモデリングは相当気合が入っていたが、マニュアルと首っ引きの1日であっけなく終わってしまい拍子抜けしたが、いやー、良く出来ている。千万単位の有限要素解析類似がタダで素晴らしい!と喜んじゃあいられない。何かを得れば何かを失うが世の習いのエネルギー保存の法則で、心して掛かろう。

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