Ansoft maxwell 视频教程 电机设计全解
ANSOFT_MAXWELL_教学ANSOFT_MAXWELL_教学
软件介绍
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―在调试磁场仿真的过程中，越来越深刻体 会到，要顺利完成一个仿真，必须具备两方 面的素质，其一是对软件的基本操作要非常 熟悉，比如3D模型创建，手动网格剖分， 后处理损耗和电感参数提取等；另外一个就 是对基础理论的扎实掌握，包括电机的绕组 理论，电磁场有限元理论等。前者只要通过 相关培训或教程的学习，加以必要的练习， 就可以很快上手；后者则绝非一日之功，这 对于开发一种新电机而言，尤其如此。” ——摘自Forlink 新浪博客
气球边界条件
• 在很多模型中，需要进行散磁或较远处磁场的数 值计算，而绘制过大的求解区域则会无谓的增加 计算成本，引入无穷远边界条件是一种非常理想 的处理方法。 • Maxwell 将无穷远边界条件称之为气球边界条件， 这样在绘制求解域范围时就可以不必将求解域绘 制的过于庞大，从而减小可内存和CPU 等计算资 源的开销。 • 在施加气球边界条件的边线上，磁场既不垂直边 线也不平行于边线。当所计算的模型过于磁饱和 或专门要考察模型漏磁性能时，多采用气球边界 条件
建模
几种建模方法及注意事项
一个良好的模型，是正确进行有限元分析的前提。 •完全使用maxwell建模，这个是最保险的办法。 •使用Rmxprt里面的电机模型（单极，全电机） •从cad软件，比如autocad solidworks等导入。 •采用混合建模方法，比如rm生成，cad导入，maxwell 建模。这种混合建模方法，只适用于模型中不相互接 触的部件
• 微分方程和边界条件 • 二维有限元初步
– Step1 列出与偏微分方程边值问题等价的条件 变分问题。 – Step 2 将区域作三角形单元剖分，并在单元中， 构造出线性插值函数。 – Step 3 将能量泛函的极值问题转化为能量函数 的极值问题，建立线性代数方程组。 – Step 4 求解线性代数方程组。
（完整版）关于Ansoftmaxwell中电机铁耗和涡流损耗计算的说明
（完整版）关于Ansoftmaxwell中电机铁耗和涡流损耗计算的说明考虑到最近很多⼈在问这个问题，因此专门整理出来，供新⼿参考。
先谈⼀下什么情况下需要做铁耗分析。
对常规交流电机（同步或者异步电机），只有定⼦铁⼼才会产⽣铁耗，转⼦铁⼼是没有铁耗的，学过电机的⼈都明⽩的。
因此，只需要对定⼦铁⼼给出B-P曲线（也就是铁损曲线）。
注意，B-P 曲线分为单频和多频两种，能给出多频损耗曲线最好，这样maxwell算得准些。
设置完铁损曲线以后，还要记得在excitations/set core loss，对定⼦铁⼼勾选才⾏。
此时，不需要给定⼦和转⼦铁⼼再施加电导率，这是初学者容易忽视的问题。
后处理中，通过result/create transient reports/core loss查看铁耗随时间变化曲线。
再谈⼀下什么情况下需要做涡流损耗分析。
对永磁电机，永磁体受空间⾼次谐波的影响，会在表⾯产⽣涡流损耗；对实⼼转⼦电机，由于是⼤块导体，因此涡流损耗占绝⼤部分。
以上两种情况需要考虑做涡流损耗分析。
现以永磁电机为例，具体阐述。
对永磁体设置电导率，然后对每个永磁体分别施加零电流激励源，在excitations/set eddy effect，对永磁体勾选。
注意，若只考虑永磁体的涡流损耗，⽽不考虑电机其他部分（定转⼦铁⼼）的涡流损耗，则只需要给永磁体赋予电导率值，其他部件不需要赋电导率，这是初学者容易搞错的地⽅。
简⽽⾔之，只对需要考虑涡流损耗的部件，施加电导率，零电流激励和set eddy effect。
后处理中，通过results/create transient reports/retangular report/solid loss查看涡流损耗随时间变化曲线。
最后，再次强调⼀下，做涡流损耗分析，需要skin depth based refinement ⽹格剖分才⾏。
以上⽅法，适⽤于Ansoft maxwell 13.0.0及以上版本，并适⽤于所有电机种类。
ANSOFT软件在电机设计中的应用教程
建模过程中注意事项
物体必须封闭。 物体之间可以完全包含，不可以交叉。 物体边的分段数不可太低。 尽量避免过尖锐的物体，必要时要做钝化处理。 应用布尔运算后，原物体并不被删除，而是被指定为Non_model，物体处于隐藏状态。
建模基本操作
选择Model/Drawing Plane命令，设置模型的绘制 平面。选项中包括XY Plane和RZ Plane.
暂态场激励源为电流源，电压源以及外接电路。
4设定边界条件及激励源
电流源设置
4设定边界条件及激励源
电压源设置
4设定边界条件及激励源
外电路中设置激励源
4设定边界条件及激励源
两相导通的三相无刷直流电机
Ia Im Ix Im
I
b
Im
Iy Im
I
c
0
Iz 0
三相星接正弦永磁同步电机
Ia Im Ix Im
选择Model/Drawing Size重新定义模型区域的大 小。
选择Model/Drawing Units来定义模型所用的单位。 创建模型。建议通过画直线和圆弧来完成场域边
界的建立。 需要的时候，利用Edit,Reshape和Arrange菜单命
令修改你所建立的模型。
绕组注意事项
连接要正确。 尽量用不同颜色标明。 同相分组。
3设定模型材料属性（Setup Materials）
选中物体，从材料库中选择所需材料，点击“Assign”。 添加新材料 材料的属性也可以用函数来赋值。
排除物体 有些情况下，可能让一些物体不参加计算，这时，就可以利用排 除该物体来实现该目的。一种典型的情况是，对于一个闭合的场 域问题（如由第一类边界包围的一个电场区域）背景可以不参加 计算，这时就可以利用排除背景来实现。具体做法为：选择要排 除的物体，点击Exclude。可Include来恢复物体。
ANSOFT软件在电机设计中的应用教程
ANSOFT软件在电机设计中的应用教程引言：ANSYS公司是全球领先的工程模拟软件开发商之一，旗下的ANSOFT 软件是一套专门应用于电磁场模拟及电磁场与电路耦合仿真的工具。
该软件被广泛应用于电机设计、电机驱动器设计、变压器设计、高频设备设计等领域。
本文将重点介绍ANSOFT软件在电机设计中的应用。
一、ANSOFT软件简介ANSOFT软件是一套电磁场模拟及电磁场与电路耦合仿真工具，主要包含HFSS、Maxwell、Simplorer等几个工具。
其中，HFSS（High Frequency Structural Simulator）是ANSYS公司开发的基于有限元理论的高频结构模拟软件；Maxwell是一款用于模拟电气、电磁和机械系统中静态和动态行为以及互连行为的软件；Simplorer是一款用于嵌入式系统和电子系统设计的面向对象、基于模板和分层技术的多领域仿真环境。
二、ANSOFT软件在电机设计中的应用1.基于有限元法的电机磁场分析ANSOFT软件可通过HFSS工具，对电机中的磁场进行分析。
用户可根据实际问题建立三维模型，并设置电机的几何参数、材料属性等。
通过求解电磁场方程，可以得到电机中的各种磁场分布，如磁感应强度、磁感应线等。
这些分析结果可以直观地展示出电机的性能，为电机设计提供重要参考依据。
2.电机热分析电机在工作过程中会产生大量的热量，热问题是影响电机性能的重要因素之一、ANSOFT软件可通过HFSS和Maxwell工具，对电机的热问题进行仿真分析。
用户可设置电机的绝热条件、材料的热导率等参数，并进行热传导的数值模拟。
通过分析电机的温度分布和热耦合效应，可以评估电机的热稳定性，避免因温度过高而导致的损坏或性能下降。
3.电机电磁与电路耦合仿真在电机设计中，电机通常与驱动器和电路连接。
ANSOFT软件的Simplorer工具可以实现电机电磁与电路的耦合仿真。
用户可将电机的电磁模型与电路模型相结合，进行电机的驱动力学仿真。
Maxwell仿真永磁同步电机步骤资料
Ansoft Maxwell 14 永磁同步电机仿真步骤总结
首先是建立一个RMxprt文件，选择电机类型为下图的
Permanent-MagnetSynchronous Motor
只要按照下面的参数输入即可
磁钢材料NTP264H要自己定义
Danper是怎么出来的?要右键”Rotor’ ,选择Insert Danper，就可以了
所有参数输入完毕，现在要定义个求解设置，右键“Analysis”添加一个setup，
模型
绕组的连接如下
求解结果
一键导入到maxwell14 2D瞬态场里去分析即可，右键Analysis setup 的creat Maxwell design ，auto setup 要打勾
导入模型如图，是1/4模型（导入整个模型的方法？加注fragnet 1）
因为是1/4模型，所以要设置一个Symmetry Multiplier ，右键”model”,就可以看到，设置如
下
电机在零负载转矩的起动：点击“model”的树，将其展开，双击Motion setup 作如下设置
为了得到，更好的仿真图像，设置一下仿真时间，双击Solve setup 作如下设置
以下就是在零负载转矩的情况下的得出的各种起动时间图，横轴的时间单位是毫秒（ms）
做完了以上的仿真，再做一个电机在额定负载下的起动过程，把上面的文件复制一下，然
后改一下名称，结果如图然后双击负载的那个，改一个参数就可以，要改的参数，在motion setup里（上面有提到过的）将load Torque 设置成如下就可以，然后开始让电脑开始仿真（Analys all）
结果的图如下。
2019-ANSOFTMAXWELL教学-文档资料
Maxwell 2D 的激励源设置
• 所有的计算模型都必须保证有激励源，即 所计算的系统其能量不能为0，不同的场其
激励源形式或机理均不相同。有时甚至可以 通过实际工程的激励源形式来判断究竟该 用哪个模块来进行建模计算
气球边界条件
• 在很多模型中，需要进行散磁或较远处磁场的数 值计算，而绘制过大的求解区域则会无谓的增加 计算成本，引入无穷远边界条件是一种非常理想 的处理方法。
• Maxwell 将无穷远边界条件称之为气球边界条件， 这样在绘制求解域范围时就可以不必将求解域绘 制的过于庞大，从而减小可内存和CPU 等计算资 源的开销。
电场
1． 静电场求解器（Electrostatic） 静电场求解器用于分析由直流电压源、永久极化材料、高电 压绝缘体中的电荷/电荷密度、套管、断路器及其它静态装置 所引起的静电场，可分析材料类型包括绝缘体及理想导体， 可自动计算力、转矩、电容及储能等参数。
2． 直流传导电场求解器(DC conduction) 主要用来求解由恒定电压在导体中产生的传导电流及介 电损耗问题。
ANSOFT MAXWELL
软件介绍
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“在调试磁场仿真的过程中，越来越深刻体 会到，要顺利完成一个仿真，必须具备两方 面的素质，其一是对软件的基本操作要非常 熟悉，比如3D模型创建，手动网格剖分， 后处理损耗和电感参数提取等；另外一个就 是对基础理论的扎实掌握，包括电机的绕组 理论，电磁场有限元理论等。前者只要通过 相关培训或教程的学习，加以必要的练习， 就可以很快上手；后者则绝非一日之功，这 对于开发一种新电机而言，尤其如此。”
Ansys（Ansoft）MaxwellRMxprt电机仿真入门详细教程
Ansys（Ansoft）MaxwellRMxprt电机仿真入门详细教程最近课题需要使用ANSYS对三相交流感应电机进行一些仿真，关于ANSYS分析的资料网上很多，但感觉对于新手来说最麻烦和最艰难的还是刚开始那个阶段。
之前在网上搜索了一下感觉也没有非常傻瓜的入门教程，后来在外网上找到一个不错的教程（电机建模，电机分析），在这里以文字的方式进行分析总结一下。
在教程中使用的ANSYS版本是18.2，因为需要进行电磁仿真，所以还需要另外安装相应版本的Ansys Electronics Suite。
才能使用教程中的Maxwell和RMxprt模块。
接下来对整个步骤做一下详细的说明。
整个分析过程主要包括两部分：（1）在RMxprt快速建立三相交流电机的仿真模型（2）对模型进行分析（1）建立电机模型Step1：打开ANSYS workbench，并从软件左边拖拽一个RMxprt分析模块到右侧活动窗口，随后双击Setup进入ANSYS电气分析模块。
Step2：在软件左侧项目管理的窗格内，右键点击RMXprtDesign1并在弹出的对话框中选择感应电机。
Step3：随后单机页面上的添加求解步骤按钮，按下图所示设置电机的相关额定参数。
Step4：双击左侧项目栏中的Machine分支，如退所示设置电机的一些基本信息Step5：双击左侧任务栏里的Stator分支，俺如果所示设置定子参数，随后双击Stator目录下的Slot项目，在弹出的菜单栏中取消勾选Autodesign，随后再次双击SLot分支，如图所示设置定子相关参数。
Step6：双击左侧项目栏中Stator分支下的Winding，如下图所示对电机定子绕组进行参数设置Step7：接下来同理先双击Rotor进行转子参数设置，双击Rotor Slot进行转子槽设计，双击Winding进行转子绕组设计Step8：双击左侧任务栏中的Shaft，对电机轴的参数进行设定Step9：完成以上电机参数设置后可以选择页面上的Validate按钮进行参数检查，没有问题的话可以保存，随后点击选项栏里的Analyze All 和 Solution Data，可以查看点击查看所构造点击的一些基本参数。
Ansoft软件Maxwell2D中表贴式永磁同步电机激磁方向的快速设置
Ansoft软件Maxwell2D中表贴式永磁同步电机激磁方向的快速设置作者：tobeno321引言:Maxwell作为一款电磁仿真软件，给电机设计师们带来了极大的便利，但不少新手掌握起来还存在一些问题，本人针对这些问题，相应的做出了一些教程，仅供大家学习使用。
本期我们讲解表贴式永磁同步电机激磁方向的便捷设置。
RM模块能够根据用户输入电机的参数，自动生成电机的结构，永磁体的形状以及能够满足电机仿真的其他必要条件，但由于软件的局限性，往往不能完全满足用户的需求，这时候用户会选择自己导入电机结构来满足自己的需求，在这个过程中，会遇到各种问题，这里我们针对设置永磁体激磁方向问题来进行讨论。
一．内置式（插入式）永磁电机永磁体激磁方向设置此类永磁体形状（如图1所示）为规则的正方体结构，激磁方向设置方法相对简单，操作起来很快。
图1操作步骤：1.建立相对坐标系。
首先，为了避免混淆，删除RM生成的所有相对坐标系。
如图2所示，点击，开始建立相对坐标系。
选择永磁体的一角为相对坐标系坐标原点（点1），选择永磁体实际激磁方向上的另外一点为系的终点（点2）。
这样就建立起该块永磁体的激磁方向的相对坐标系。
图22．按照同样的方法设置其他几块永磁体激磁方向的相对坐标系，这里要注意，两块相邻的永磁体激磁方向要相反。
3.全部建完后，需要对永磁体的激磁方向进行选择。
选中永磁体，打开属性对话框，在选择相对坐标系，具体如图3所示，各个永磁体按设置顺序选择12345五个相对坐标系。
图3二．表贴式永磁电机永磁体激磁方向设置（平行充磁）与内置式（插入式）永磁电机永磁体形状不同，表贴式永磁电机的永磁体的形状为弧形，不能够采用那种直接在永磁体上建立坐标系的方法，需要做出辅助线来帮助建立。
这里以一台40极48槽电机为例进行说明。
这里展示该电机的1/8模型（如图4）。
图4具体步骤如下：1.以原点为定点，沿着X轴取任意长度，画一条直线，依此直线进行下一步操作。
基于ANSOFT_Maxwll_2D_的磁悬浮电机的研究
式中 k1 = 3rlB4 N 2 2δ 0
k2 =
πrlB 42 2 µ 0δ 0
在永磁电机中通常采用 i d
= 0 控制方式，选取永磁磁
(4)
极轴线方向作为 d 轴参考方向，则上式可表示为
Fα = k1 I 2d + k 2α ⎫ ⎬ Fβ = k1 I 2q + k 2 β ⎭
由此可见，采用 i d 受到两部分的磁场力：
Lad = l aq = 4.2 mH
参考文献
[1] A. Chiba, et al. Stable Operation of Induction-Type Bearingless Motors Under Loaded Conditions,IEEE Trans. On IA, 1997,33(4): 919-924. [2] Masahide Oshima, et al. Characteristics of a Permanent Magnet Type Bearingless Motor. IEEE Trans. On IA, 1996, 32(2): 363-370.
F N
α = 0.2mm (2)
电机磁力线分布
图8
3.4 电感参数的计算
通过 ANSOFT Maxwell 2D 软件强大的后处理功能，可以 计算出转矩绕组和悬浮绕组的 d、 q 轴电感。 对于永磁型电机， 计算单独考虑直轴和交轴电流单独作用下的直轴和交轴磁 链，即可获得电机交直轴的电枢反映电抗。 对于 4 极的永磁型电机，一个极距内的磁通可表示为
4.
结论 本文在ANSOFT 公司的Maxwell 2D 环境中建立了
永磁型无轴承电机的仿真模型，完成了磁场分析。得到了悬 浮力与转矩电流和悬浮电流之间的线性关系， 并通过后处理， 得到了电感参数，对于后续工作中对永磁型无轴承电机的电 路仿真和实际控制提供了依据和基础。
maxwell永磁无刷电机设计步骤
maxwell永磁无刷电机设计步骤1.首先确定所需的电机参数和性能要求。
First, determine the required motor parameters and performance requirements.2.进行磁路设计，确定合适的磁路结构和材料。
Proceed with the magnetic circuit design to determine the appropriate magnetic circuit structure and materials.3.计算电机的电磁特性，包括磁场分布和磁通量。
Calculate the motor's electromagnetic characteristics, including magnetic field distribution and magnetic flux.4.根据电磁特性设计转子和定子的结构和尺寸。
Design the structure and dimensions of the rotor and stator based on the electromagnetic characteristics.5.选择合适的永磁材料和磁钢，确保电机具有足够的磁场强度和磁通量密度。
Select appropriate permanent magnet materials and magnetic steel to ensure that the motor has sufficient magnetic field strength and flux density.6.进行绕组设计，确定绕组的匝数和布局。
Proceed with the winding design to determine the number of turns and layout of the windings.7.确定合适的磁轴位置和机械结构设计要求。
基于Ansoft Maxwell软件的异步电动机仿真教学实践
·158·文章编号：2095－6835（2021）11－0158－03基于Ansoft Maxwell 软件的异步电动机仿真教学实践宁银行（上海电机学院电气学院，上海201306）摘要：有限元仿真技术的发展，有效地推动了高校实验教学改革。
以异步电机为例，介绍了基于Ansoft Maxwell 软件的仿真教学，包括磁场分析、绕组设计、感应电势、转矩特性等内容。
教学实践表明，引入仿真技术，能使抽象的概念和原理变得生动形象，有利于学生深入理解电机的运行机理和电磁特性，并培养了学生利用仿真软件解决工程实践问题的能力。
关键词：电机学；仿真技术；实验教学；异步电动机中图分类号：TM301文献标志码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2021.11.0681引言“电机学”是电气工程一级学科的一门重要专业基础课程，涉及变压器、直流电机、异步电机和同步电机等内容，包括电机的结构、原理、特性等内容，课程知识范围广，内容抽象，学生普遍反映不易理解。
电机学实验、实践等环节教学效果的好坏直接影响到学生对理论知识的理解和应用[1]，加大实验教学改革是近年来高等教育界形成的共识[2-4]。
由于实验技术、实验场地、经费等原因，导致传统电机学实验的实验内容和实验条件受限，存在内容单一、缺乏创新性等问题[5-7]。
为此，不少教育工作者积极呼吁或建议在传统实验的基础上，引入仿真实验[8-10]，并探讨了虚拟仿真技术在教学中的应用目前，关于电机本体结构、运行机理、电磁分析等实验教学的文献报道较少，而这些内容却是电机学中的重点和难点。
以Ansoft Maxwell 、Jmag 为代表的有限元仿真软件已经较为成熟，为电机学仿真实验教学提供了技术保障。
本文以异步电机为例，介绍了基于Ansoft Maxwell 的仿真实验。
2仿真软件介绍Ansoft Maxwell 软件是世界上著名的低频电磁场有限元分析软件，在工程电磁领域的分析中得到了广泛的应用。
(2024年)Maxwell教程
5
学习目的与意义
1 2
掌握电磁场仿真技术 通过学习Maxwell软件，掌握电磁场仿真技术的 基本原理和方法，具备独立解决复杂电磁问题的 能力。
提高工程设计能力 将电磁场仿真技术应用于工程设计中，能够更准 确地预测产品性能，提高设计质量和效率。
后处理 使用Maxwell的后处理功能查看和分析计算结果，如电场 强度分布、电势分布、电荷分布等，并可以生成报告和图 表以便进一步分析和交流
26
05
静磁场分析
CHAPTER
2024/3/26
27
静磁场问题描述
2024/3/26
01
静磁场是由稳定的电流或永磁体产生的磁场，不随 时间变化。
02
在静磁场中，磁感应强度B满足安培环路定律和磁高 斯定律。
3
2024/3/26
23
建模与网格划分
01
02
03
建立几何模型
使用CAD工具或Maxwell 的建模功能创建静电场分 析的几何模型
2024/3/26
网格划分
对模型进行网格划分，选 择合适的网格类型和大小， 以确保计算的准确性和效 率
边界条件设置
根据实际问题设置边界条 件，如电荷分布、电势差 等
24
感谢观看
2024/3/26
41
3
软件背景与特点
强大的电磁场仿真能力
Maxwell是一款专业的电磁场仿真软件，能够对 复杂电磁问题进行高精度建模和求解。
多物理场耦合分析
Maxwell支持电磁场、温度场、应力场等多物理 场的耦合分析，能够更真实地模拟实际工况。
ABCD
丰田prius的中文文AnsoftMaxwell3D操作流程
四、减小3D模型尺寸（续）
选择Draw>Rectangle 1.在坐标输入窗口，输入方体的位置 X：0.0，Y：0.0，Z：-100.0，按Entry键输入 2.在坐标输入窗口，输入方体的相对尺寸 dX：200.2，dY:0.0，dZ:200.0,按Entry键输入 如果半径按钮“Automatically cover closed polylines”检查Tools> Options>3D Modeler (如第五页表示的)，获得2D sheet。如果这个选择 不可以，你需要检查多叉线，右击选择Edit>Surface>Cover Lines.
四、减小3D模型尺寸（续）
选择菜单栏Draw>Rectangle 1、在坐标输入窗口，输入方体的位置 X:0.0，Y:0.0，Z：-100.0，按Enter键输入 2、在坐标输入窗口，输入方体的相对尺寸 dX：200.0，dY:0.0,dZ:200.0,按Enter键输入 检查Tools>Options>3D Modeler(如第五页所说的那样)如果你有单选按 钮“Automatically cover closed polylines”，可以获得一个2D 平 面。如果选择不可以，你需要选择polyline，右击选择 Edit>Surface>Covers Lines.
五、电机的材料特性（续）
一旦B-H曲线输入了，我们需要输入硅钢片叠压系数，叠压系数是由于 绝缘而引起的有效比值，我们也可以在Maxwell中给定叠压方向。如上 所示改变Composition value由原来的“Solid”改为“lamination"， Maxwell认为相对磁导率的均质化方向沿硅钢片叠压方向。 1、硅钢片叠压系数为0.94，意味着有6%的硅钢片片间绝缘 2、输入V(3)（Z轴）为叠压方向 在这个例子中我们忽略了涡流电流，也就是硅钢片的电导率为0。 在退出的View/Edit 材料窗口时，确认材料已改变。
MAXWELL使用说明教学课件(2024)
36
多物理场耦合仿真实现方法探讨
多物理场耦合概述
01
介绍多物理场耦合仿真的基本概念、原理和实现方法
。
MAXWELL多物理场耦合功能
02 详细阐述MAXWELL在多物理场耦合仿真方面的功能
和特点，包括电磁、热、力等多物理场的耦合分析。
实现方法与案例
03
探讨多物理场耦合仿真的实现方法，并结合具体案例
进行分析和讨论。
2024/1/29
优化计算过程
根据计算结果和监控情况， 对计算过程进行优化，如调 整参数设置、改进算法等， 以提高计算效率和精度。
32
结果数据可视化展示方式探讨
01
选择合适的数据可 视化工具
根据数据特点和展示需求，选择 适合的数据可视化工具，如 MATLAB、Python等。
绘制图表
02
03
添加标注和说明
03
来查看和修改编辑历史记录。
28
保存和导出模型文件操作指南
2024/1/29
01
在MAXWELL中，可以通过“文件”菜单中的“保存”或“ 另存为”选项来保存模型文件。
02
保存时可以选择不同的文件格式，如MAXWELL原生格式（ .mxw）、STL、STEP等。
03
导出模型文件时，需要注意选择合适的导出选项和参数，以 确保导出的文件与原始模型保持一致并满足后续应用的需求 。
调整功能区域布局
通过拖动功能区域的标题栏，可以将其停靠到主界面的不同位置 或浮动显示，以适应不同的工作习惯。
19
03 电磁场仿真基础 知识
2024/1/29
20
电磁场理论简介
麦克斯韦方程组
描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关系的基 本方程。
基于AnsoftMaxwell2D的开关磁阻电机仿真研究
基于A n soft M axw ell 2D 的开关磁阻电机仿真研究收稿日期:2004-11-22修回日期:2005-10-08周会军 丁文 鱼振民(西安交通大学电气工程学院,西安,710049)摘 要:基于A nsoft M axw ell 2D 的仿真环境,建立了开关磁阻电动机(SRM )的系统仿真模型。
在建立仿真模型基础上,对电动机的基本特性进行了仿真研究,获得了电机不同位置时的磁场分布、静态电磁参数和动态性能仿真结果。
仿真结果可以用于指导该型电机及其控制系统的设计和优化。
关键词:开关磁电动机;A nsoft 软件;M axw ell ;2维磁场中图分类号:TM 352 文献标识码:A 文章编号:1001-6848(2005)06-0010-03Si m ula tion and Ana lysis of Switched Reluctance M otorZHOU H u i -jun ,D I N G W en ,YU Zhen -m in(Shoo l of E lectrical Engineering ,X i’an J iao tong U niversity ,X i’an ,Ch ina )Abstract :T h is paper introduces the modeling of s w itched reluctance mo to r using M axw ell 2Dof A nsoft co rpo rati on .T he basic perfo r m ances of SRM are analyzed based on the model ,w h ich include the distributi on of m agnetic field at the vari ous ro to r po siti on ,static electrom agnetic characteristics and dynam ic si m ulati on results .T he results o si m ulati on can be available to design and op ti m ize th is new type m ach ine and contro l system .Key words :SRM ;A nsoft ;Si m ulati on ;M axw ell 2D0 引 言开关磁阻电机驱动系统由电机本体(Sw itchedR eluctanceM o to r ,简称SRM )、功率变换器、位置传感器和控制器4部分组成[1]。
最新Ansoft永磁同步电机设计报告
最新Ansoft永磁同步电机设计报告本文介绍了利用Ansoft Maxwell软件中的RMxprt模块对一台4极、36槽绕组永磁同步电动机进行建模、仿真和分析的方法。
该软件不仅可以进行静磁场、静电场、交直流传导电场、瞬态电场、涡流场、瞬态磁场等不同的基本电磁场的特性分析，还可以通过RMxprt电动机模块仿真多种电动机模型，为实际电动机设计提供帮助。
本章主要介绍了RMxprt在永磁同步电机中的电机性能分析，包括Stator项和Rotor项的设置过程以及Line Start-XXX的电机仿真和计算结果的查看。
第3章静态磁场分析静态磁场分析是电机设计和研究的重要内容之一。
本章介绍了电机模型和网格剖分图、磁力线分布图以及磁密曲线等内容。
其中，磁密曲线包括气隙磁密分布、定子齿、轭部磁密大小和转子齿磁密大小等，对电机的性能分析具有重要意义。
第4章瞬态场分析瞬态场分析是电机设计和研究的另一个重要内容。
本章主要介绍了电机在额定稳态运行和额定负载启动时的性能分析。
其中，额定稳态运行性能包括电流与转矩大小以及各部分磁密等内容；额定负载启动则包括转矩-时间曲线、电流-时间曲线、转速-时间曲线和转矩-转速曲线等内容。
这些分析结果可以为电机的设计和优化提供重要参考。
After determining the main ns。
XXX。
The weight。
price。
operating characteristics。
and XXX of the motor are also closely related to the main XXX。
determining the main ns is the first stepin motor design.The rated power is 1500W。
the rated voltage is 380V。
the phase number and phase n method are 3-phase 4-pole Y n。
ansoftmaxwell入门及相关基础操作解析
2 模型建立（modeling）
2 模型建立（modeling）
2 模型建立（modeling）
2 模型建立（modeling）
2 模型建立（结束）
模型编辑菜单
模型检查
3 材料管理（material）
材料库的管理更加方便和直观，新版软件的材料库主要由两类 组成，一是系统自带材料库的 2D 和3D 有限元计算常用材料库， 除此外还有RMxprt 电机设计模块用的电机材料库。二是用户材料 库，可以将常用的且系统材料库中没有的材料单独输出成用户材 料库，库名称可自行命名，在使用前须将用户材料库装载进软件 中。
第四个Remove Material(s)按钮是将选中的 材料从材料库中删除； 第五个Expert to Library 按钮是将选中的材
料导入到用户个人材料库中，方便用户管 理其常用的材料库。
3 材料管理（materiFra bibliotekl）3 材料管理 （material）
第一栏：Relative Permeability 是相对磁导率项，默认的是Simple 即各向 同性且导磁性能为线性，其默认数值为1。第一项为Simple 即各向同性其 线性；第二项为Anisotropic 各向异性，当选择完该项后，会在Relative Permeability 项下出现T(1，1)，T(2，2)和T(3，3)这三个参数描述的是材 料的三个轴向；第三个选项是Nonlinear 非线性选项，选择该选项后即可设 置材料导磁性能的非线性，即常用的BH 曲线。
1 功能介绍（续）
求解器选择
1 功能介绍（续）
静磁场求解器 （Magnetostatic ）
用于分析由恒定电流、永磁体及外部激磁引起的磁场， 是用于激励器、传感器、电机及永磁体等。该模块可自动计算 磁场力、转矩、电感和储能。
一种基于Ansoft Maxwell开关磁阻电动机调速系统建模方法
一种基于Ansoft Maxwell开关磁阻电动机调速系统建模方法丁晓军;赵涛;马琴;刘锋;虎鑫【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2022(41)11【摘要】开关磁阻电动机(Switch Reluctance Motor,SRM)由于铁芯磁通的高饱和、绕组磁链的非线性,致使其组成的开关磁阻电动机调速系统(Switch Reluctance Drive,SRD)建模困难。
针对该问题,提出了一种运用Ansoft Maxwell2D和Matlab/Simulink建立SRD调速系统非线性模型的方法。
首先,在给定的SRM结构尺寸下,利用Ansoft Maxwell 2D得到静态场下SRD的磁链、电磁转矩数据,并将其导入Matlab,在Simulink里建立SRD的非线性模型。
其次,在既定控制策略下,建立了SRD调速系统的仿真模型。
仿真结果表明该建模方法的合理性和有效性,为分析和设计SRD调速系统提供了一种新方法。
【总页数】6页(P57-61)【作者】丁晓军;赵涛;马琴;刘锋;虎鑫【作者单位】北方民族大学电气信息工程学院;北方民族大学机电工程学院;北方民族大学土木工程学院;共享智能装备有限公司【正文语种】中文【中图分类】TP15【相关文献】1.基于模糊 PID 控制的开关磁阻电动机调速系统的建模与仿真2.一种基于FPGA 的开关磁阻电动机无位置传感器调速系统实验研究3.基于Ansoft/Maxwell 2D的开关磁阻电机起动性能仿真分析与实验研究4.基于Ansoft Maxwell 2D的开关磁阻电机仿真研究5.基于MATLAB/Simulink的开关磁阻电动机调速系统的建模与仿真因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
ansoft maxwell 入门及相关基础操作
电密激励和物体面积有关
5 激励源设置（Excitations）
B 瞬态磁场求解器激励源
在静磁场和涡流场中，仅可以使用电流源或电密源，电压源 是不能使用在这两个求解器中的。相比较而言，瞬态磁场的激 励源比较丰富，有电流源、电流密度源，还可以将导条形成线 圈，该线圈是指广义的线圈，不仅仅是由漆包线绕制而成。在 形成线圈后还可以对线圈施加电流源、电压源和复杂控制的外 电路源。
当Const 常数等于0 时，描述的是磁力线平行于所给定的边 界线，这在仿真理想磁绝缘情况时特别有用。
4 边界条件（Boundary）
2 Symmetry Boundary 对称边界条件 如果计算的模型具有对称性，则可以通过使用对称边界条件来达
到缩小计算模型区域的目的。在对称边界条件中又分为奇对称边界 条件和偶对称边界条件。
2 模型建立（modeling）
2 模型建立（modeling）
2 模型建立（modeling）
2 模型建立（modeling）
2 模型建立（结束）
模型编辑菜单
模型检查
3 材料管理（material）
材料库的管理更加方便和直观，新版软件的材料库主要由两类 组成，一是系统自带材料库的2D 和3D 有限元计算常用材料库， 除此外还有RMxprt 电机设计模块用的电机材料库。二是用户材料 库，可以将常用的且系统材料库中没有的材料单独输出成用户材 料库，库名称可自行命名，在使用前须将用户材料库装载进软件 中。
3 材料管理 （material）
相对磁导率栏后是Bulk Conductivity 电导率栏，默认的电导率单位 是S/m，对于新加入的材料该项数值为2000000。
Composition 项是设置材料构成，默认的是Solid 即是由实心材料组成，鼠 标左键单击Solid 字符可以看到在弹出的下拉菜单中还有一个选项是 Lamination 项，该选项所表示的是叠片形式，例如变压器铁心，正是由一片 片的硅钢片叠压而成，因为需要添加的新材料是各向异性的硅钢片，所以在材 料构成上需要选择Lamination 项。在选择了叠片形式项后，会在Composition 项下新出现两个设置项，第一个是Stacking Factor 叠压系数项，可将其设置 为0.97，第二个是Stacking Direction 叠压方向，在此认为Z 轴为叠压方向， 所以将其选择为V(3)。整个设置完毕后如下图所示。
maxwell软件-三相同步电机设计
maxwell软件-三相同步电机设计10 三相同步电机本章我们将简化RMxprt ⼀些基本介绍，以便介绍⼀些更⾼级的使⽤。
有关RMxprt 基本操作的详细介绍请参考第⼀部分的章节。
10.1 分析⽅法三相凸极同步电机有发电机和电动机之分，两者的结构基本相同。
三相同步发电机是⼯业、商业以及民⽤的主要电能来源，它将机械能转化为电能，其转⼦上装有由直流电励磁的多级绕组，定⼦上装有三相正弦分布绕组，转⼦旋转在⽓隙中产⽣旋转磁场。
定⼦上感应出电压，频率为：60pn f /= (10.1) 其中p 是极对数, n 是转⼦的机械转速，单位rpm ，⼜称为同步转速，电机可以根据负载需要来产⽣有功功率和⽆功功率。
通常采⽤频域⽮量图来对电机进⾏分析，发电机和电动机的⽮量图如图10.1所⽰。
a. 发电机b. 电动机图10.1 同步电机⽮量图图中R 1和X 1分别为电枢绕组电阻和漏电抗，X ad 和X aq 分别为d 轴电枢电抗和q 轴电枢电抗。
相量图中X ad 是经过线性化处理的⾮线性参数。
以输⼊电压U 为参考相量，则电流相量为：-∠=I I(10.2) 设功率因数⾓为φ, 是电压相量U 与电流相量I 的夹⾓，图中OM 所代表的相量可表⽰为++-+++=motor for X X R generator for X X R OM aq 11aq 11)j j ()j j (I U I U (10.3) 设E 0与U 的夹⾓为θ,（对于发电机θ称为功率⾓，对于电动机θ,称为⼒矩⾓），则E 0与I 的夹⾓为θ?ψ+= (10.4)d 轴和q 轴电流可分别按下式求出==ψψcos sin I I I q d I (10.5)图中ON 相量代表由d 轴磁链所产⽣的d 轴反电势。
由磁路空载特性曲线，可确定E 0，X ad 和励磁电流I f1. 对于发电机：输出电功率：cos UI 3P 2=(10.6) 输⼊功率(机械功率) ：ex Cuf add Fe Cua fw 21P P P P P P P P ++++++= (10.7) 式中：P fw ， P Cua ，P Fe ，P add ，P cuf 和P ex 分别为风摩损耗、电枢铜损、铁⼼损耗、附加损耗、励磁绕组铜损和励磁机损耗输⼊机械转矩：ω11P T = (10.8)式中ω为同步⾓速度，单位：rad/s2. 对于电动机：输⼊电功率：cos UI 3P 1=(10.9) 输出机械功率：()ex Cuf add Fe Cua fw 12P P P P P P P P +++++-= (10.10) 式中：P fw ， P Cua ，P Fe ，P add ，P cuf 和P ex 分别为风摩损耗、电枢铜损、铁⼼损耗、附加损耗、励磁绕组铜损和励磁机损耗输出机械转矩：ω22P T =(10.11) 电机效率：%100P P 12?=η(10.12) 10.2 主要特点10.2.1 适⽤于同步电动机和同步发电机凸极同步电动机和发电机结构基本相同，相量关系和计算⽅法有些差别，输出性能数据也有所不同。