-Maxwell基础教程仿真实例

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maxwell电机仿真实例

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maxwell电机仿真实例Maxwell电机仿真是模拟电机运行情况的一种重要方法,通过仿真得到电机的性能参数,用于电机的设计优化以及电机控制系统的开发。

下面以一台交流电机为例,介绍Maxwell电机仿真实例。

一、仿真前的准备工作在进行仿真前,需要准备以下的工作:1.电机几何模型:需要准确建立电机的几何模型,包括电机的结构、尺寸和材质等。

2.电机的材料特性:需要准备电机的材料特性,比如磁导率、电导率等。

3.电机所需的控制模型:需要准备电机控制模型,包括电机的控制器、传感器、电源等。

4.仿真平台的选择:需要选择合适的仿真软件,Maxwell是一款专为电机设计和仿真而开发的软件,因此是一个很好的选择。

二、建立电机的几何模型电机的几何模型主要由电机的结构、尺寸和材质等组成。

在Maxwell中,可以通过几何建模工具对电机进行建模,建立好几何模型后,可以对电机的各个部分进行编辑和修改,满足不同的需求。

三、添加电机材料特性添加电机材料特性主要是设置电机的材料属性,比如磁导率、电导率等。

这些属性决定了电机在磁场中的反应和电磁参数。

在Maxwell 中,可以通过设置材料属性来实现。

四、设置仿真参数在进行仿真前,需要设置仿真的参数,比如电机的工作条件、电机的输入电流等。

在Maxwell中,可以根据需要设置仿真的参数,并可根据仿真结果进行优化。

五、仿真结果分析仿真分析实际上就是将仿真结果用图像或者图表的形式呈现出来,以便于对比和分析。

Maxwell电机仿真分析的结果包括:1.电机的电磁参数:包括电机的电感、电阻、电机的空载电流等。

2.电机的磁力:包括发生在电机各部分的磁力的大小和方向等。

3.电机的机械参数:包括电机的转速、效率、压力等。

通过仿真分析得到的结果,可以用于电机设计和仿真的优化,也可以用于控制系统的开发。

六、结论Maxwell电机仿真是电机设计和控制系统开发的一种重要方法,通过仿真可以得到电机的性能参数。

仿真前需要进行准备工作,包括建立电机的几何模型、添加电机材料特性、设置仿真参数等。

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maxwell电机仿真实例Maxwell电机仿真是一种对电机进行计算机模拟的技术,其目的是为了优化电机设计、提高电机性能和减少实际试验的成本和时间。

利用仿真软件对电机进行模拟可以更快速地得到设计方案,并且能够对不同参数进行优化,以达到更好的性能。

本文将介绍Maxwell电机仿真的基本原理和实例应用。

1. Maxwell电机仿真的基本原理Maxwell电机仿真是建立在Maxwell电磁场仿真软件基础上的,它是一种采用有限元方法对电机进行建模和分析的技术。

有限元方法是一种数值计算方法,它能够将连续的物理模型离散化为有限个小区域,通过对这些小区域进行求解,得到整个物理系统的行为。

在电机仿真中,有限元方法被用来求解电机内部的电磁场分布、温度分布和电机的性能等。

Maxwell电机仿真的基本原理包括以下几个方面:(1)建立电机模型:首先需要根据实际的电机结构、材料和工作条件等建立电机的几何模型。

这个过程通常使用CAD软件来完成,得到电机的三维结构模型。

(2)设置仿真参数:在建立了电机的几何模型后,需要对仿真参数进行设置,包括材料特性、工作条件、电机结构等各项参数。

这个过程需要根据实际的工程要求和设计需求来进行。

(3)网格划分:对电机的几何模型进行网格划分,将电机离散化为有限个小区域,以便后续的有限元计算。

(4)求解电磁场分布:利用有限元方法对电机进行电磁场分布的求解,得到电机内部的电磁场分布特性。

(5)分析电机性能:根据电磁场分布和电机参数对电机的性能进行分析,包括输出转矩、功率、效率等。

2. Maxwell电机仿真的实例应用Maxwell电机仿真可以应用于各种类型的电机,包括直流电机、交流电机、同步电机和异步电机等。

下面将以某家电机公司的三相异步电机为例,介绍Maxwell电机仿真的实例应用。

(1)建立电机模型:首先,需要在Maxwell软件中建立该三相异步电机的几何模型。

电机结构主要包括定子、转子、风扇、绕组等部件,根据电机实际的结构和尺寸进行建模。

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maxwell电机仿真实例Maxwell电机仿真是一种通过计算机模拟电机运行过程的技术,可以帮助工程师和设计师更好地了解电机的性能和特性。

在本文中,我们将介绍Maxwell电机仿真的基本原理和方法,并通过一个实例来演示如何使用Maxwell软件进行电机仿真。

1. Maxwell电机仿真的基本原理Maxwell电机仿真是基于有限元分析的电磁场仿真技术,通过数值计算的方法来模拟电机内部的电磁场分布、磁通密度、电流密度等参数,从而预测电机的性能和特性。

在Maxwell电机仿真中,会考虑电机的几何结构、材料特性、电流载荷等因素,并通过建立数学模型来描述电机的运行过程。

2. Maxwell电机仿真的方法Maxwell电机仿真主要有以下几种方法:(1)建立电机模型:首先需要对电机的几何结构进行建模,包括定子、转子、绕组等部分,然后确定电机的材料特性、电流载荷等参数。

(2)求解电磁场分布:利用有限元分析方法,求解电机内部的电磁场分布,可以得到磁通密度、电流密度等参数。

(3)计算电机性能:根据电磁场分布,计算电机的特性参数,包括转矩、功率、效率等。

(4)优化设计:通过改变电机的结构、材料、绕组等参数,来优化电机的性能和特性。

3. Maxwell电机仿真的实例为了更好地演示Maxwell电机仿真的方法和应用,我们选取了一个简单的交流电机作为实例,通过Maxwell软件对其进行仿真分析。

3.1交流电机的建模首先需要对交流电机的几何结构进行建模,包括定子、转子、绕组等部分。

在Maxwell软件中,可以通过CAD工具来绘制电机的几何结构,然后指定材料特性、绕组参数等。

3.2电磁场分布的求解在建立好电机模型后,利用Maxwell软件进行电磁场分布的求解。

通过有限元分析方法,可以得到电机内部的磁通密度、电流密度等参数,从而了解电机的工作状态。

3.3电机性能的计算根据电磁场分布,可以计算电机的性能参数,包括转矩、功率、效率等。

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maxwell电机仿真实例Maxwell电机仿真是电机设计和分析的重要工具,它能够帮助工程师快速准确地评估电机的性能,节省了大量的实验和设计成本。

本文将以一台直流电机为例,介绍Maxwell电机仿真的具体步骤和方法,并分析仿真结果,最后总结电机仿真的优势和应用价值。

1.电机的基本结构和工作原理直流电机是一种将电能转化为机械能的设备,它由定子和转子两部分组成。

定子上有绕组,在外加电压的作用下产生磁场,转子上有导体,当定子电流通过后转子受到磁力的作用而旋转。

当转子旋转时,通过与机械负载的连接可以进行功的转换。

2. Maxwell电机仿真的基本原理在进行Maxwell电机仿真时,首先需要建立电机的几何模型。

Maxwell可以通过导入CAD文件或手动建立几何模型来进行仿真。

然后需要定义材料特性和绕组参数,包括定子和转子的材料特性,绕组的线材材料、截面积和匝数等。

在建立完电机的几何模型和定义完材料特性后,可以进行电磁场仿真和热仿真,从而得到电机的性能参数和工作状态。

3. Maxwell电机仿真的具体步骤(1)建立几何模型在Maxwell中,可以通过导入CAD文件或手动建立几何模型来建立电机的几何结构。

在建立几何模型时,需要考虑到电机的细节结构,如绕组的匝数、绕组连接方式、转子的永磁体分布等。

(2)定义材料特性在Maxwell中,材料特性是进行仿真的基础。

需要为定子和转子分别定义材料特性,包括磁导率、电导率等参数。

对于绕组材料,需要定义其磁特性和电阻率等参数。

(3)定义边界条件和激励条件在进行电磁场分析时,需要定义边界条件和激励条件。

边界条件包括定子和转子的外形边界条件、绕组的通流条件等;激励条件包括外加电压、磁体的磁场分布等。

通过定义边界条件和激励条件,可以对电机的电磁场进行分析。

(4)进行电磁场分析在定义了几何模型、材料特性、边界条件和激励条件后,可以进行电磁场分析。

Maxwell可以计算电机的磁场分布、磁通密度、电磁力等参数。

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maxwell电机仿真实例1.介绍Maxwell电机仿真的背景和意义Maxwell电机仿真是一种通过计算机软件模拟电机工作原理和性能的技术。

随着电机设计和制造水平的不断提升,对电机性能和效率的要求也越来越高,因此精确的电机仿真技术变得越来越重要。

Maxwell是一款由ANSYS公司开发的电磁场仿真软件,广泛应用于电机设计和优化领域。

通过Maxwell电机仿真,可以准确地预测电机的性能指标,优化电机结构和参数,提高电机的效率和性能。

2. Maxwell电机仿真的原理和方法Maxwell电机仿真的原理是基于有限元分析方法。

有限元分析是一种数值分析方法,通过将电机结构离散为有限数量的小单元,建立数学模型,然后利用计算机进行求解,得到电机的电磁场分布、电磁力和转矩等物理量。

Maxwell软件提供了丰富的建模工具和分析功能,可以对不同类型的电机进行精确的仿真和优化。

Maxwell电机仿真的方法包括建模、网格划分、材料定义、边界条件设定、求解和后处理。

首先需要根据电机的结构和电磁特性建立三维模型,然后进行网格划分,将电机结构离散为有限数量的单元。

接着需要定义电机材料的磁导率、电导率和损耗特性,设定电机的边界条件,如气隙边界、绕组等。

然后对电机进行求解,得到电磁场分布、磁场激励、电磁力和转矩等物理量。

最后进行后处理,分析电机的性能指标,如效率、功率因素、损耗等,优化电机的结构和参数。

3. Maxwell电机仿真的应用领域Maxwell电机仿真广泛应用于各类电机的设计和优化领域。

具体包括以下几个方面:(1)电机性能分析和预测:Maxwell电机仿真可以对不同类型的电机进行精确的仿真和分析,预测电机的性能指标,如电磁力、转矩、磁场分布等。

通过仿真可以发现电机存在的问题和不足,提出改进措施。

(2)电机结构优化:Maxwell电机仿真可以对电机的结构和参数进行优化,找到最优的设计方案。

可以改变电机的绕组形式、气隙间隙、磁路长度等参数,以提高电机的效率和性能。

Maxwell基础教程仿真实例

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说明:部分操作因版本不同存在差异1、静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1、建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D Designas>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料) 创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2、设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配) >Voltage > 5V 选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 3、设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4、设置自适应计算参数(Create Analysis Setup) Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代次数: Maximum number of passes > 10 误差要求: Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例: Refinement per Pass > 50% 5、 Check & Run 6、 查瞧结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值:31、543pF2、 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction(传导)) 恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。

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1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction (传导)) 恒定电场的源:(1)Voltage Excitation ,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations ,施加在导体表面的电流(3)Sink (汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。

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1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction (传导)) 恒定电场的源:(1)Voltage Excitation ,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations ,施加在导体表面的电流(3)Sink (汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。

Maxwell稳态磁场求解器仿真实例一

Maxwell稳态磁场求解器仿真实例一

Maxwell稳态磁场求解器仿真实例一ANSYS有限元仿真2月7日311问题描述:求解一段通有100A电流的铜导线在稳定磁场中的受力情况。

磁场由永磁体产生。

磁性材料为材料库中的NdFe35。

磁性材料属性如下定义(X方向磁化)。

模型图如下。

其中红色框线为求解区域。

注:磁体外部磁感线设置方向是从+X面出发垂直穿过导线进入-X面。

即+X面是N极,-X面为S极。

Maxwell前处理求解树如下图:Boundaries边界条件:这里边界条件未指定,系统自动选取默认边界条件加载到物体外边界。

Excitations激励:在导线两个端面加载100A稳定电流,两端面电流大小方向均一致都流向+Y方向(注意断开导体端面需与求解区域表面重合,否则无法计算)Parameters参数:选中通电导线然后添加Force力参数。

Mesh operations网格划分:右击鼠标选择Assigned>Inside selection>Length based…其中导线划分尺寸为0.5mm,磁铁划分尺寸3mm。

Analysis分析设置:这里直接添加分析设置默认即可。

结果查看:鼠标右击Result选择Solution data得到如下结果窗口。

安培力大小为Fz=0.57657N(+Z方向)理论验证:根据安培定律F=BIL可知通电导线受力大小为磁感应强度B*电流*导体长度。

受力方向可根据左手定则确定。

选中铜导线右击云图按钮Field overlays>Field>B>B_Vector 查看导线处磁场强度H,磁感应强度B导线磁场强度H导线磁感应强度B上面B、H云图的中间数值之比恰好与真空中的磁导率接近。

这与物理课本中讲的介质磁导换算公式B=U*H是相符和的。

下面直接取用B云图的中间数值B=0.557T参与理论验算。

电流I取输入值I=100A,导线长度由几何模型可知L=0.01M。

理论计算值F=B*I*L=0.557*100*0.01=0.557N,方向由左手定则:电流+Y,磁场-X,所以可确定力朝向+Z方向。

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maxwell电机仿真实例Maxwell电机仿真是一种用于模拟电机工作原理和性能的工程技术。

通过仿真,可以分析电机的电磁场分布、热特性、结构强度和振动噪声等关键特性。

在设计阶段和优化阶段,仿真可以帮助工程师快速评估各种设计方案,节省时间和成本。

本文将介绍Maxwell电机仿真的基本原理、建模方法和实例分析。

一、Maxwell电机仿真的基本原理Maxwell电机仿真的基本原理是通过有限元分析(FEA)方法来求解电机的电磁场分布和电磁力,以及通过热分析来评估电机的温升和散热性能。

在仿真过程中,需要建立电机的三维结构模型,并定义电机的电磁特性和材料性质,然后对电机在不同工况下进行分析。

1.电机的三维结构建模在进行Maxwell电机仿真之前,首先需要建立电机的三维结构模型。

电机的结构模型可以通过CAD软件进行建模,然后导入到Maxwell 仿真软件中进行后续分析。

在建立结构模型时,需要考虑电机的整体结构、定子和转子的结构细节,以及绕组、铁芯和气隙等部件的几何形状和材料性质。

2.定义电机的电磁特性和材料性质在建立电机的结构模型之后,需要定义电机的电磁特性和材料性质。

电机的电磁特性包括磁场分布、电磁力和电感等参数,而材料性质包括铁芯的磁导率、绕组的电阻和绝缘层的介电常数等。

这些参数对于电机的工作性能和效率具有重要影响,需要在仿真中进行准确的定义和分析。

3.进行电磁场分析在完成结构建模和定义电磁特性之后,可以对电机进行电磁场分析。

通过有限元分析方法,可以求解电机的磁场分布、磁场密度、磁力线和磁场能量等参数,从而评估电机的电磁性能和效率。

4.进行热分析除了电磁场分析外,还需要对电机的热特性进行仿真分析。

通过热传导和热对流分析,可以评估电机在不同工况下的温升和散热性能,从而确保电机在长时间运行时不会因为过热而损坏。

5.综合分析和后处理最后,需要对电机的电磁场分析和热分析结果进行综合分析和后处理。

通过对电机的各项性能指标进行评估和比较,可以找出电机的优化方案,并对电机的结构和材料进行改进,从而提高电机的性能和效率。

Maxwell仿真实例

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1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction (传导)) 恒定电场的源:(1)Voltage Excitation ,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations ,施加在导体表面的电流(3)Sink (汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。

最新Ansoft-Maxwell简介与电场仿真实例课件PPT

最新Ansoft-Maxwell简介与电场仿真实例课件PPT
载有:“若有聚血在折(折伤处) 上,以刀破之。”即在外伤折断 处放出瘀血。
• 隋代巢元方所著《诸病源候论》 首先提出刺舌下出血以治疗“噤 者”,即惊风之症。
•唐朝孙思邈《千金方》“治舌卒肿满口,刺 舌下两边大脉,血出。”治疔肿“皆刺中心至 痛,又刺四边十余下,令出血”。 ●唐朝王焘 《外台秘要》:治疗喉部肿胀, “以绵缠长针,留刃处如粟米许大,以刺决之, 令气泄,去青黄血汁也”。
4.设置计算参数(可选)
计算电容值:Maxwell 3D> Parameters > Assign > Matrix
计算参数
Force,力(虚位移法) Torque,转矩 Matrix,矩阵参数(对于静电场问题:部分电容参数矩阵)
静电独立系统— D 线从这个系统中的带电体发出,并终止于该系统 中的其余带电体,与外界无任何联系,即系统中,总净电荷为0。
瞬态场transientfieldansoft仿真步骤建模设置材料属性电导率介电常数磁导率等设置激励源和边界条件自适应网格剖分后处理有限元计算选择求解器类型ansoft的自适应网格剖分在几何结构突变处计算场量变化大处剖分网格加密其他部位较稀疏这样既保证计算精度也保证了计算速度
Ansoft-Maxwell简介与电 场仿真实例
选择求解器类型: Maxwell 3D > Solution Type>Electrostatic
内芯建模: Draw > Cylinder 输入内芯底面圆心坐标(0,0,-4)mm 输入内芯半径:dy = 0.6mm 输入内芯长度:dz = 25mm
圆心坐标 内芯长度
内芯半径
2.设置材料属性
双击
9.后处理
导出电场强度E 的数据 1. Maxwell 3D> Fields > Calculator

maxwell电机仿真实例

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maxwell电机仿真实例Maxwell电机仿真是指利用Maxwell软件对电机的设计和性能进行仿真分析的过程。

Maxwell软件是一款电磁场仿真软件,它可以帮助工程师们设计和分析各种类型的电机,包括直流电机、异步电机、同步电机等。

在这篇文章中,我们将介绍Maxwell电机仿真的基本原理和步骤,并通过一个实例来演示如何利用Maxwell进行电机仿真。

Maxwell电机仿真的基本原理Maxwell电机仿真的基本原理是利用有限元分析方法对电机进行建模和分析。

有限元分析是一种常用的数值分析方法,它通过将复杂结构分割为许多小的有限元单元,利用数值计算方法对每个有限元单元进行分析,最终得到整个结构的性能和行为。

在Maxwell电机仿真中,首先需要对电机进行建模,然后利用有限元分析方法对电机进行电磁场分析、热分析和结构分析等,最终得到电机的性能和行为。

Maxwell电机仿真的步骤Maxwell电机仿真的步骤包括建模、网格划分、设置仿真参数、进行仿真分析等。

下面我们将详细介绍每个步骤。

第一步:建模建模是Maxwell电机仿真的第一步,它包括几何建模和物理建模两个方面。

几何建模是指对电机进行三维几何建模,包括定子、转子、绕组、磁路等。

在Maxwell软件中,可以利用建模工具对电机进行几何建模,也可以导入CAD文件进行几何建模。

物理建模是指对电机的物理特性进行建模,包括电磁特性、热特性、结构特性等。

在Maxwell 软件中,可以利用物理建模工具对电机的物理特性进行建模。

第二步:网格划分网格划分是对电机进行有限元网格划分的过程,它将电机的几何模型划分为许多小的有限元单元,并建立有限元网格。

在Maxwell软件中,可以利用网格划分工具对电机进行有限元网格划分。

第三步:设置仿真参数设置仿真参数是对电机进行仿真参数的设置,包括电场分析参数、热分析参数、结构分析参数等。

在Maxwell软件中,可以通过设置仿真参数工具对电机的仿真参数进行设置。

Maxwell基础教程仿真实例

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说明:部分操作因版本不同存在差异1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction(传导))恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。

Maxwell仿真实例讲解

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MAXWELL 3D 12.0BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真 (2)2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真 (4)3. 恒定磁场问题实例:恒定磁场力矩计算 (8)4. 参数扫描问题实例:恒定磁场力矩计算 (12)5. 恒定磁场实例:三相变压器电感计算 (21)6. 永磁体磁化方向设置:局部坐标系的使用 (32)7. Master/Slave边界使用实例:直流无刷电机内磁场计算 (38)8. 涡流场分析实例 (45)9. 涡流场问题实例:磁偶极子天线的近区场计算 (53)10. 瞬态场实例:TEAM WORKSHOP PROBLEM 24 (59)1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10 误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction)恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的J电流。

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MAXWELL 3D 12.0BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真 (2)2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真 (4)3. 恒定磁场问题实例:恒定磁场力矩计算 (8)4. 参数扫描问题实例:恒定磁场力矩计算 (12)5. 恒定磁场实例:三相变压器电感计算 (21)6. 永磁体磁化方向设置:局部坐标系的使用 (32)7. Master/Slave边界使用实例:直流无刷电机内磁场计算 (38)8. 涡流场分析实例 (45)9. 涡流场问题实例:磁偶极子天线的近区场计算 (53)10. 瞬态场实例:TEAM WORKSHOP PROBLEM 24 (59)11. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)2电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >V oltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >V oltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > V oltage1, V oltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF32. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction)恒定电场的源:(1)V oltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的??J?0。

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1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction (传导)) 恒定电场的源:(1)Voltage Excitation ,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations ,施加在导体表面的电流(3)Sink (汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。

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1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage24.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction(传导))恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。

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Maxwell仿真实例讲解MAXWELL 3D 12.0BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真 (2)2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真 (4)3. 恒定磁场问题实例:恒定磁场⼒矩计算 (8)4. 参数扫描问题实例:恒定磁场⼒矩计算 (12)5. 恒定磁场实例:三相变压器电感计算 (21)6. 永磁体磁化⽅向设置:局部坐标系的使⽤ (32)7. Master/Slave边界使⽤实例:直流⽆刷电机内磁场计算 (38)8. 涡流场分析实例 (45)9. 涡流场问题实例:磁偶极⼦天线的近区场计算 (53)10. 瞬态场实例:TEAM WORKSHOP PROBLEM 24 (59)1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺⼨:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺⼨:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(⼯程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六⾯体Draw > Box(创建下极板六⾯体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六⾯体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六⾯体Draw > Box(创建下极板六⾯体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六⾯体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六⾯体Draw > Box(创建下极板六⾯体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六⾯体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置⾃适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最⼤迭代次数:Maximum number of passes > 10 误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元⽐例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产⽣的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction )恒定电场的源:(1)Voltage Excitation ,导体不同⾯上的电压(2)Current Excitations ,施加在导体表⾯的电流(3)Sink (汇),⼀种吸收电流的设置,确保每个导体流⼊的电流等于流出的电流。

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说明:部分操作因版本不同存在差异1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。

要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction(传导))恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。

只有在不使用Voltage Excitation时,才用Sink。

保证0∇⋅=JDC conduction求解器:不计算导体外的电场,计算时,不考虑材料的介电常数参数。

例:绘出如下图所示导体结构中的电流流向图1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“DC Conduction”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> DC Conduction创建导体ConductorDraw > Box起点:(X,Y,Z)>(1, -0.6, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(1, 0.2,0.2)将六面体重命名为ConductorAssign Material > Copper(设置材料为铜)创建另3个并列的导体Select ConductorEdit > Duplicate(重复)> Along Line(沿线复制)输入line矢量的第1个点:(0,0,0)输入line矢量的第2个点:(0,0.4,0)输入复制总数:4(包括原导体)创建导体Conductor_4Draw > Box起点:(X,Y,Z)>(0.8, -1, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0.2, 2.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_4Assign Material > Copper(设置材料为铜)创建导体Conductor_5Draw > Box起点:(X,Y,Z)>(0.8, -0.4, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(-1.2, 0.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_5Assign Material > Copper(设置材料为铜)创建导体Conductor_6Select Conductor_5Edit > Duplicate > Mirror(镜像复制)输入对称镜像平面法向量在平面中的第1点坐标:(0,0,0)输入对称镜像平面法向量在平面外的第2点坐标:(0,1,0)上述设置表示镜像平面为XOZ平面将六面体重命名为Conductor_6创建导体Conductor_7Draw > Box起点:(X,Y,Z)>(-0.4,0.6,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(-0.4, -1.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_sinkAssign Material > Copper(设置材料为铜)创建计算区域(Region)Padding Percentage:10%2.设置激励(Assign Excitation)按f,将体选择改为面选择2.1 设置电流注入源选中如下图所示6个面Maxwell 3D> Excitations > Assign >Current > 1AMaxwell 在上述6个面上产生6个输入电流激励源2.2设置电流汇(Current Sink)选中Current_sink导体的下列2侧面Maxwell 3D> Excitations > Assign > Sink3.设置剖分操作(Assign Mesh Operations)选中所有物体,Ctrl+AMaxwell 3D> Mesh operations> Assign> Inside Selection> Length Based 不选Restrict length of elements选中Restrict the number of elements输入maximum number of elements:10000(设置剖分单元的最大数量)4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup Default5. Check & Run6. 后处理绘出导体中的电流流向图选中所有导体Maxwell 3D > Fields > Fields >J > J_Vector调节矢量箭头尺寸3. 恒定磁场问题实例:恒定磁场力矩计算计算如下图所示永磁体模块在线圈磁场中所受力矩。

1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Magnetostatic(静磁)(工程命名为“Magnetostatic”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Magnetostatic 创建线圈Draw > Regular Polygon(创建线圈横截面)中心点坐标:(X,Y,Z)>(0, 5, 0)设置截面半径:(dX,dY,dZ)>(0.5, 0,0)截面多边形边数:Number of Segments: 12将多边形重命名为Coil(线圈)选中CoilDraw > Sweep > Around Axis(设置如下)Assign Material > copper(设置材料为铜)创建永磁体模型Draw > Box(创建下极板六面体)起点:(X,Y,Z)>(-3, -0.5, -0.5)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(6,1,1)将六面体重命名为Magnet(磁铁)Assign Material > NdFe35(设置材料为NdFe35铷铁硼材料)设置磁体的磁化方向(X,Y,Z)>(1,0,0)(磁体沿x轴正方向磁化)创建激励电流加载面(Create Section)Select CoilModeler > Surface > SectionModeler > Boolean > Separate Bodies(分离两Section面)删除1个截面Select 1个截面,Del将剩下的1个截面重命名为“Section1”旋转线圈和激励电流加载面选中Coil和Section1创建计算区域(Region)Draw > RegionPadding Percentage:100%2.设置激励(Assign Excitation)选中线圈截面:Section1Maxwell 3D> Excitations > Assign > CurrentName: Current1Value: 100Type: Stranded(链)3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)选中MagnetMaxwell 3D > Parameters > Assign > TorqueName: Torque1Type: VirtualAxis: Global::Z, Positive4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes :15 误差要求:Percent Error: 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass : 30%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Torque力矩:-2.9288E-005 (N·m)XOY平面磁场强度幅值分布图XOY平面磁场强度方向矢量图4. 参数扫描问题实例:恒定磁场力矩计算计算如下图所示铁块所受线圈磁场的作用力。

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