常見問題

用于電機(jī)、作動器、電感、變壓器、磁性傳感器等各種機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的電磁場分析

ANSYS Maxwell是用于電機(jī)、作動器、電感、變壓器、磁性傳感器等各種機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的電磁場分析工具。求解對象的電磁場分布可以直觀的顯示出來，具有自動計算電磁力、力矩、電感、電容等設(shè)計參數(shù)的功能。仿真結(jié)果可以方便地與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。

ANSYS Maxwell具有直觀易用的GUI、自動自適應(yīng)網(wǎng)格剖分求解器，確保穩(wěn)定、高精度的求解，初學(xué)者也能與軟件使用專家一樣用簡單的操作得到精確的分析結(jié)果。
適用領(lǐng)域

●　機(jī)電產(chǎn)品：電機(jī)（旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直線電機(jī)）、發(fā)電機(jī)、作動器、延時開關(guān)等

●　線圈：電感、變壓器、電抗器、電磁閥、感應(yīng)加熱器、無線充電、RFID、智能無鑰匙啟動等

●　傳感器：磁性傳感器、磁性屏蔽、磁頭、靜電觸屏等

●　永磁體：充磁、退磁等

●　其他：電纜、絕緣設(shè)備
功能和特點(diǎn)
求解器（Solver）
●　二維求解器（XY 平面求解、軸對稱平面求解）、三維求解器
●　磁場求解：靜磁場、交流磁場（頻率響應(yīng)）、瞬態(tài)磁場
●　電場求解：靜電場、直流傳導(dǎo)場、交流傳導(dǎo)場(2D)、瞬態(tài)電場(3D)
●　矢量有限元法

輸出結(jié)果
●　電磁場、能量分布（標(biāo)量場、矢量場）
—　磁場、電場、電流密度、損耗、功率等標(biāo)量場/矢量場可以通過后處理得到其他物理量
●　設(shè)計參數(shù)
—　電磁力、力矩、電阻、電感、電容
●　可以用圖表或文本方式輸出

GUI和建模功能
●　Windows風(fēng)格的圖形化操作、快捷工具欄
●　自帶3D CAD建模功能，方便直觀的操作
●　變量、函數(shù)的使用
—　對于部件的外形尺寸、位置、材料特性、邊界條件等，可以將輸入值作為變量進(jìn)行參數(shù)化掃描和優(yōu)化分析，而且變量之間不僅可以進(jìn)行四則運(yùn)算，而且還可以進(jìn)行三角函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等各種函數(shù)運(yùn)算。

各種功能
●　標(biāo)準(zhǔn)CAD接口：SAT、SAB、 DXF、DWG。
●　對從外部CAD導(dǎo)入的模型進(jìn)行分析并自動修復(fù)。
●　各種邊界條件：對稱邊界、周期性邊界、絕緣邊界、阻抗邊界等。
●　各種非線性材料：各向異性、永磁體、疊壓材料等。
●　鐵芯損耗計算。
●　永磁體的充磁和退磁計算。
●　運(yùn)動求解，基于運(yùn)動方程式的可變速響應(yīng)求解。
●　與Maxwell自帶的電路編輯器可以動態(tài)鏈接。
●　與機(jī)電系統(tǒng)控制軟件實(shí)現(xiàn)行為級動態(tài)耦合仿真。
●　與結(jié)構(gòu)、熱、流體仿真器聯(lián)合實(shí)現(xiàn)多物理域仿真。（ANSYS、ANSYS Fluent）
●　可以從輔助設(shè)計工具直接讀入模型（ANSYS RMxprt、 ANSYS PExprt）
●　作為近場輻射源，鏈接到高頻電磁場求解器計算（ANSYS HFSS）
●　腳本支持(VB、 JAVA、IronPython)
●　批處理求解

選項
●　CAD接口（Ansoftlinks for MCAD）：
—　IGES、STEP、CREO（原ProE）、Unigraphics、Parasolid、CATIA V4/V5
●　作參數(shù)掃描、優(yōu)化、統(tǒng)計分析（Optimetrics、ANSYS DesignXplorer）
●　多核并行計算（HPC）
●　多核或網(wǎng)絡(luò)多個計算節(jié)點(diǎn)的分布式高性能計算（DSO、HPC）

鐵芯損耗計算
將鐵芯損耗計算中廣泛采用的經(jīng)典steinmetz法進(jìn)行了改良和修正，提出了改良后的steinmetz法。經(jīng)典steinmetz法計算鐵耗是通過后處理完成的，沒有考慮鐵芯損耗對磁場分布的影響。在ANSYS Maxwell中用到的改良后的steinmetz法計算鐵芯損耗，能夠在計算鐵芯損耗的同時，考慮鐵芯損耗對磁場的影響。

非線性各向異性材料
ANSYS Maxwell的非線性各向異性材料可以考慮材料在軸向方向的不對稱性。對于磁性材料和硅鋼板等各向異性材料，可以進(jìn)行精確地分析。對于難以建立實(shí)際模型的疊壓材料——如電磁鋼等，可以方便地使用等效模型進(jìn)行建模和參數(shù)設(shè)置。

腳本
ANSYS電磁產(chǎn)品大部分支持VB/JAVA腳本，以及IronPython語言。從軟件啟動、建模到輸出求解結(jié)果等整個流程都可以通過腳本記錄下來，以方便構(gòu)建自動化求解環(huán)境。

適用案例

磁選設(shè)備中的應(yīng)用

電機(jī)中的應(yīng)用

感應(yīng)加熱中的應(yīng)用

感應(yīng)加熱要求采用瞬態(tài)溫度求解器耦合時諧磁場求解器進(jìn)行求解。本例為3D仿真。
加熱部件為不銹鋼材料，材料屬性（電導(dǎo)率、溫度傳導(dǎo)率和比熱容）為非線性并且隨溫度變化而變化。
頻率越高，肌膚效應(yīng)越明顯，用戶可以通過使用表面阻抗功能大大增加計算速度。當(dāng)溫度增加，表面阻抗根據(jù)趨膚效應(yīng)的變化而自動更新。