.. _17_3_SDEFCOIL:

##################################
**17.3 表面定義電流ソース**
##################################

有限要素メッシュ内のコイル領域を定義し，その領域内の要素に電流密度を一様に与えることができます。
コイル領域は，矩形断面のコイル領域を定義することができます。

---------------------
設定項目
---------------------

:paramdef:`SDEFCOIL(17.3)`    JSONキー：表面定義電流ソースオブジェクト

    :paramdef:`SERIES_ID(17.3)`        系列番号。

    :paramdef:`IN_ROTOR(17.3)`        定義領域が回転子にあるかどうかのフラグ。

    :paramdef:`MAT_ID(17.3)`        領域設定する物性番号。

    :paramdef:`SMAT_IDS(17.3)`        導体を取り囲む面の物性番号。

    :paramdef:`CURRENT(17.3)`        規格化電流値。

    :paramdef:`SIGMA(17.3)`        要素の導電率

    :paramdef:`CAL_Je(17.3)`        定義領域の渦電流を考慮するかのフラグ

---------------------
設定フォーマット
---------------------
.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

        :種類: 固定パラメータセット1
        :行数: 2  
        :パラメータ数: 4, 7

    .. code-block:: text
        :caption: Text format

        * SDEFCOIL * SERIES_NO * NO_PARTS * OPTION *
        SDEFCOIL       I          I            I
        * MAT_ID * S_ID1 * S_ID2 * SID_3 * SID_4 * CURENT * SIGMA *
            I       I        I       I      I        E        E


======================
JSONフォーマット
======================

.. code-block:: json
    :caption: JSON format from 2024.11

    "17_Field_Source" : 
    [
        {
            "SDEFCOIL" : 
            {
                "SERIES_ID" : I,
                "IN_ROTOR" : I,
                "data" : 
                [
                    {
                        "MAT_ID" : I,
                        "SMAT_IDS" : [ I, I, I, I ],
                        "CURRENT" : E,
                        "SIGMA" : E,
                        "CAL_Je" : I
                    }
                ]
            }
        }
    ]

---------------------
**詳細説明**
---------------------

``SDEFCOIL`` は，矩形断面のコイル領域の4面を定義し，コイル領域内の要素の電流密度を一様にすることができます。台形断面のコイル領域にも定義することができますが，電流密度がやや偏りますが，トータルの電流量は変わりません。

.. hint:: 
    二次元解析で ``SDEFCOIL`` を使用するメリットは，軸対象二次元解析の場合が適当です。
    
    三次元解析で ``SDEFCOIL`` はモータ解析でのコイルエンドを含めたコイルのモデリングや，変圧器のコイルのモデル化が有効です。

==========================
**SDEFCOIL**
==========================
.. paramdef:: SDEFCOIL(17.3)

.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

    .. code-block:: none
        :caption: 固定パラメータセット1

        [row, col] = [1, 1]

:型: 文字列 (S)
:説明: 表面定義電流ソース ``SDEFCOIL`` の指定。

==========================================
**SERIES_ID**
==========================================
.. paramdef:: SERIES_ID(17.3)

.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

    .. code-block:: none
        :caption: 固定パラメータセット1

        [row, col] = [1, 2]

:型: 整数 (I)
:説明: ソース項の識別番号。


==========================================
**IN_ROTOR**
==========================================
.. paramdef:: IN_ROTOR(17.3)

.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

    .. code-block:: none
        :caption: 固定パラメータセット1

        [row, col] = [1, 3]

.. list-table:: 定義領域が回転子にあるかどうかのフラグ
    :header-rows: 1

    * - 設定値
      - 説明
    * - 0
      - 固定部内。 **デフォルト値**
    * - 1
      - 可動部内。

交流定常解析で，スライド運動でスリップがある場合，  
:paramdef:`N_CORRECT(8)` ≠0 の場合必要。 

==========================================
**data**
==========================================
.. paramdef:: data(17.3)

:JSONキー: 表面定義電流ソースのデータ

``data`` は配列で， ``SDEFCOIL`` 要素の数だけ定義する。

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
**MAT_ID**
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
.. paramdef:: MAT_ID(17.3)

.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

    .. code-block:: none
        :caption: 固定パラメータセット1

        [row, col] = [2, 1]

:型: 整数 (I)
:説明: 表面定義電流ソースを与える要素の物性番号 ( :paramdef:`MAT_ID(16.1)` )。


^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
**SMAT_IDS**
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
.. paramdef:: SMAT_IDS(17.3)

.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

    .. code-block:: none
        :caption: 固定パラメータセット1

        [row, col] = [2, 2]

:型: 整数配列 (I)
:数: 4
:説明: 導体を取り囲む面の物性番号。電流方向に対して右ねじの順に配列で指定する。

    "SMAT_IDS" : [ 1, 2, 3, 4 ]

    紙面手前方向を正

    - 1: 上面
    - 2: 左面
    - 3: 下面
    - 4: 右面

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
**CURRENT**
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
.. paramdef:: CURRENT(17.3)

.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

    .. code-block:: none
        :caption: 固定パラメータセット1

        [row, col] = [2, 3]


:型: 実数 (E)
:単位: A
:説明: 通過規格化電流量。

    巻線コイルの場合，ターン数と読み替えると理解しやすい。

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
**SIGMA**
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
.. paramdef:: SIGMA(17.3)

.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

    .. code-block:: none
        :caption: 固定パラメータセット1

        [row, col] = [2, 4]

:型: 実数 (E)
:単位: :math:`S/m`
:説明: 要素の電気伝導率。シリーズの抵抗が計算される。

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
**CAL_Je**
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
.. paramdef:: CAL_Je(17.3)

.. collapsible:: 
    :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション

    .. code-block:: none
        :caption: 固定パラメータセット1

        [row, col] = [2, 5]

.. list-table:: 定義領域の渦電流を考慮するかのフラグ
    :header-rows: 1

    * - 設定値
      - 説明
    * - 0
      - 定義領域の渦電流を考慮しない **デフォルト値**
    * - 1
      - 定義領域の渦電流を考慮する。導電率は :paramdef:`SIGMA(16.1)` で設定した値を使用する。

.. caution::
    - 表面定義電流ソース入力は長方形断面のコイルに対し有効。要素は，トータルポテンシャル領域にある必要がある。

    - コイル導体の体積要素に一定の物性番号を指定する。幾つかの物性番号の異なった部分に分けてもよい。このコイル導体領域に対しそれを取り囲む表面（4 面）を面要素で定義し，それぞれに異なった物性番号を指定する。面要素は，コイル導体内向きに向かう方向で定義すること。

    - :paramdef:`MAT_ID(16.1)` を入力メッシュデータファイルで定義しておく必要が有る。これらに対して，物性に対し :paramdef:`SIGMA(16.1)` =0., :paramdef:`MU(16.1)` =1.0 としておく必要がある。

    - :paramdef:`CIRCUIT(17.8)` , :paramdef:`NETWORK(17.9)` と結線が必要。

.. figure:: figs/sdefcoil.png
    :align: center
    :name: sdefcoil
    :alt: SDEFCOILの定義例

    ``SDEFCOIL`` の定義例