电磁场仿真作业ansoft

期末电磁场大作业

一、问题描述为了完成此次永磁同步电机二维静态磁场仿真分析。

应用Ansoft Maxwell 12软件进行了仿真研究。

设置的三相永磁同步电机参数为：定子外径为180mm，定子内径为120mm，气隙长为0.6mm，永磁体厚度为4mm，转子内径为15mm，定子槽数为36，定子级数为4。

定子绕组为双层绕组。

采用整个电机为求解域。

二、仿真方法Ansoft Maxwell 12软件，Ansoft Maxwell作为世界著名的商用低频电磁场有限元软件之一，为设计工程师们提供了精确、快速、高效的设计平台。

在现代通讯系统、雷达、计算机、天线、高速PCB、集成电路、封装、连接器、光电网络、电机、开关电源、机电系统、汽车传动系统设计和复杂EMI/EMC仿真中，Ansoft领先的基于物理原型的解决方案能够快速精确地仿真和验证设计方案，电磁场、电路和系统全集成化的设计环境能够在系统设计时精确考虑细节的电磁场效应，从而确保系统性能，降低设计风险，推进创新，洞察设计内核，获得长期竞争优势。

它主所基于的麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解，在保证其计算的准确性和快捷性的前提下，Ansoft Maxwell不仅可以对单个电磁机结构进行数值计算，还可以对整个系统进行联合仿真。

作为我国引入较早的一款电磁场有限软件，其使用领域遍及电器、机械、石油化工、汽车、冶金、水利水电、航天航空、船舶、电子、核工业、兵器等众多行业，为各领域的科学研究和工程应用做出了巨大的贡献。

Ansoft公司的Maxwell是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维/三维电磁场有限元分析软件。

包括静电场、静磁场、时变电场、时变磁场、涡流场和温度场计算等，可以用来分析点击、传感器、变压器、永磁设备、激励器等电磁场装置的静态、稳态、瞬态、正常工况和故障工况的特性。

三、具体仿真过程（一）绘制几何模型1.设置绘图单位执行菜单命令Modeler/Units，选择几何模型单位为mm。

Ansoft Maxwell简介与电场仿真实例PPT精选文档

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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。
12
继续建模：绘制外层屏蔽层模型从Outer模型中减去Air模型，得到外层屏蔽层模型。选中Outer模型和Air模型： Edit > Select > By Name
Shift+鼠标左键
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继续建模：绘制外层屏蔽层模型从Outer模型中减去Air模型，得到外层屏蔽层模型。
Modeler > Boolean > Subtract
双击
双击改名：Inner
单击改模型颜色
单击设置材料：copper
11
继续建模：绘制外层屏蔽层模型选中已建立的Inner模型，Ctrl+C， Ctrl+V
建立第2个圆柱体，命名为Outer，材料：Copper
双击修改模型尺寸同理，建立第3个圆柱体，半径改为1mm，命名为Air，材料：vacuum 从Outer模型中减去Air模型，得到外层屏蔽层模型。
瞬态场（Transient Field）
用于求解某些涉及到运动和任意波形的电压、电流源激励的设备。该模块能同时求解磁场、电路及运动等强耦合的方程，因而可轻而易举地解决上述装置的性能分析问题。
4
Ansoft仿真步骤
选择求解器类型建模
设置材料属性（电导率，介电常数，磁导率等）

ansoft操作步骤

a n s o f t操作步骤(共23页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-1、创建二维电磁设计模型Utility Menu-project-insert Maxwell 2D design2、选择模型设计坐标系以及电磁分析求解器Utility Menu-Maxwell 2D design-Solution type→Cartesian xy （笛卡儿坐标）-Transient（瞬态）(1)电磁场的geometry [dʒi'ɔmitri] mode 几何模型有：平面xy坐标系和轴对称坐标系(2_1)磁场Magnetic分析类型有：Magnetostatic [mæɡ,ni:təu'stætik] 静磁的Eddy current 涡流Transient ['trænziənt ] 瞬态场(2_2)电场Electric分析类型有：electrostatic [i,lektrə'stætik] 静电AC conduction [kən'dʌkʃən]传导DC conduction3、建模建模命令：Utility Menu-Draw-相关指令(1)初级铁心绘制矩形（初级铁轭：0，0—@316，50）绘制矩形（齿槽：，0—@12，35）-复制齿槽（edit-duplicate-along line-选择基点dx=，dy=0，total num=15）Boolean-substract运算减去中间槽部定义初级名称为CORE、材料（steel-1008）、颜色等属性。

(2)线圈绘制矩形（线圈：，1—@10，16）→纵向复制（dx=0，dy=17；total num=2）选择槽1内的两个线圈横向复制（dx=，dy=0，total num=15）定义线圈材料（copper）、颜色等属性/注意：可以先确定线圈的属性在进行复制等命令，以免重复定义/（3）次级铝板绘制矩形（铝板：-50，-3—@150，-3）定义次级铝板（aluminum）、颜色等属性。

ansoft实验报告

电磁场ansoft软件应用作业姓名学号班级静电场范例：一、题目单心电缆有两层绝缘体，分界面为同轴圆柱面。

已知，R1=10mm,R2=20mm,R3=30mm,R4=31mm,内导体为copper，外导体为lead，中间的介质ε1＝5ε0, ε2＝3ε0, ,内导体U=100V，外导体为0V求1用解析法计算电位，电场强度，电位移随半径的变化，计算单位长度电容和电场能量。

2用ansfot软件计算上述物理量随半径的变化曲线，并画出电压分布图，计算出单位长度电容，和电场能量二、解答1、解析法：在介质中取任意点P ，设它到电缆中心距离为r 。

过P 点作同轴圆柱面，高为l 。

该面加上上下两底面作为高斯面S 。

Drl S d D S)2(π=⋅⎰ε11DE = ε22DE =⎰⎰+=RR drR R dr U E E 322121将方程联立，代入数据解得：m V r E /05.731≈，m V r E /75.1212≈所以 12921158.8573.05 3.23/1010D C r r mE ε--⨯⨯⨯=⋅==电位rR RR dr dr l d E r rE E ln 05.7341.236232211--=⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰∞ϕ VrRdr l d E rrE ln 75.12192.426322--=⋅=⋅=⎰⎰∞ϕ V电场能量97211 3.23 1.181173.05221010e D r r E rω--⨯⨯=⋅=⋅⋅=3Jm97222 3.23 1.9711121.75221010e D r r E rω--⨯⨯=⋅=⋅⋅=3Jm单位长度电场能量2312776321212222(1.18ln 1.97ln ) 1.02101010e e e R R rdr rdr J m R R R R W R R πππωω---=+=⋅⨯⋅+⨯⋅=⨯⎰⎰单位长度电容6102222 1.0210 2.0410100e W C F m U --⨯⨯===⨯2、ansoft 仿真根据题目的要求，利用Maxwell—2D仿真建立相应的模型。

AnsoftMaxwell14仿真一个实例

Ansoft Maxwell 14 仿真一个实例首先是建立一个RMxprt文件，选择电机类型为下图的Line-StartPermanent-MagnetSynchronous Motor接下来就是输入参数了：这个我想大家肯定都知道怎么输入参数，只要在左边工程栏双击相应的对象就可以弹出这些参数的输入对话框，现分别将这些参数以图片的形式展示如下，只要按照下面的参数输入即可在这里磁钢材料NTP264H是要自己定义的，可能你有疑问，这个Danper是怎么出来的，嗯，只要右键”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，这个就是模型了绕组的连接如下求解结果好了，现在只要一键导入到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，设置如下现在我们做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，我们还需设置一下，仿真时间，双击Solve setup 作如下设置可以进行求解仿真了，，赶紧试试吧一下就是在零负载转矩的情况下的得出的各种起动时间图，注意哦，横轴的时间单位是毫秒（ms）做完了以上的仿真，我们还想做一个电机在额定负载下的起动过程，很简单，你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，只要改一个参数就可以，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。

Ansoft-Maxwell课程作业

Ansoft-Maxwell课程作业介绍Ansoft-Maxwell是一款专业的电磁场仿真软件，它可以用于解决基于电磁现象的各种问题。

在本课程中，我们将学习如何使用Ansoft-Maxwell进行电磁场仿真，并完成相应的课程作业。

安装在开始本课程之前，需要先安装Ansoft-Maxwell软件。

Ansoft-Maxwell可以从官方网站上下载安装包进行安装。

安装时需要注意选择合适的操作系统版本，同时还需要安装相应的许可证。

基本操作在学习Ansoft-Maxwell之前，需要了解一些基本的操作：1.新建项目：在Ansoft-Maxwell的主界面中，点击“新建项目”按钮，可以创建一个新的电磁场仿真项目。

2.导入图形模型：Ansoft-Maxwell支持导入多种图形模型格式，例如STEP、IGES、Pro/E等，可以通过“文件-导入”功能来导入相应的图形模型。

3.设定仿真参数：在进行电磁场仿真之前，需要设定一些参数，例如工作频率、网格精度等等。

4.仿真计算：可以通过“仿真-计算”菜单来开始进行电磁场仿真计算。

5.结果分析：仿真计算完成后，可以通过“结果-查看场量”功能来查看仿真结果。

同时，Ansoft-Maxwell还支持对仿真结果进行后处理和可视化分析等操作。

课程作业在本课程中，我们将完成以下两个电磁场仿真作业：作业一：电磁场结构的仿真在这个作业中，我们需要对一个具有固定边界条件的电磁场结构进行仿真。

在仿真过程中，需要设定工作频率、电介质等参数，并分析出电磁场的分布情况和电磁场强度等相关信息。

作业二：电磁场与物体的相互作用仿真在这个作业中，我们需要对一个由电磁场和物体组成的系统进行仿真。

在仿真过程中，需要设定电磁场的源和物体的材料性质等参数，并分析出电磁场的分布情况和物体在电磁场中的受力情况等相关信息。

总结Ansoft-Maxwell是一款功能强大的电磁场仿真软件，它可以用于各种电磁场仿真问题的解决。

Ansoft在工程电磁场中的应用

• 图12 永磁体模型
14. 创建电机转子冲片模型。执行Draw/Circle命令，原点为（0，0），半径为49mm和19mm的两个圆，名字分别为 “rotor”和“rotor1”。 15.选择“rotor”和“rotor1”，执行 Modeler/Boolean/Substract命令，得到电机模型，如图13所示。 16.利用图标建立求解区域。
2）选择“Br1”，利用图37所示，将面变为线。
3）由图38-39所示，得到负载气隙磁密分布图。
图37 Br1由面变线
•
图38 显示Br1的磁密曲线
图39 负载气隙磁密分布图
•
7. 极间漏磁因数
1）利用图标
绘制4个点，分别为P1,P2,P3,P4，如图所示;
2）利用图40-41所示，求出各点的AZ值；
图14 绕组属性赋值
•
2.定子和转子的赋值方法与绕组的赋值相同。如图15-17所示。
图15 添加材料属性图
图16 添加材料库 •
图17 材料赋值
•
若是需要一种新材料，可以通过输入其bh曲线进行赋值。如图18所示。
图18 BH曲线编辑器 •
3.永磁体的赋值。进入材料管理器，单击Add material按钮，在Material Name中输入P-Mag。在矫顽力Hc中输入947000，单位为A/Meter；在剩余磁感应强度Br中输入 1.25，单位为tesla，如图19所示。
• 图22 电机绕组分布图
2.加载电流激励源。选择“A_Phase”相六个绕组，执行 Maxwell 2D/Excitations/Assign/Current命令，如图22所示。
• 图22 电流源的设置
3.加载边界条件。执行Edit/Select/Edge命令，选择定子外圆。执行 Maxwell 2D/Boundaries/Assign/Vector Potential命令。

ansys大作业ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较.

期末大作业题目：简单直流致动器ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较作者姓名：柴飞龙学科（专业）：机械工程学号：21225169所在院系：机械工程学系提交日期2013 年 1 月1、背景简述：ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用软件有限元分析软件，是现代产品设计中的高级CAE 工具之一。

而ansoft Maxwell 软件是一款专门分析电磁场的分析软件，如传感器、调节器、电动机、变压器等。

本人在实验室做的课题涉及到电机仿真，用的较多的是ansoft 软件，因为其对电机仿真的功能更强大，电机功能模块更多，界面友好。

现就对一电磁场应用实例，用ANSYS 进行仿真分析，得到的结果与ansoft 得到的结果进行简单核对比较。

2、问题描述：简单直流致动器由2个实体圆柱铁芯，中间被空气隙分开的部件组成，线圈中心点处于空气隙中心。

衔铁是导磁材料，导磁率为常数（即线性材料，r μ=1000），线圈是可视为均匀材料，空气区为自由空间（1=r μ），匝数为2000，线圈励磁为直流电流：2A 。

模型为轴对称。

3、 ANSYS 仿真操作步骤：第一步：Main menu>preferences第二步：定义所有物理区的单元类型为PLANE53 Preprocessor>Element type>Add/Edit/Delete第三步：设置单元行为模拟模型的轴对称形状，选择Options（选项）第四步：定义材料Preprocessor>Material Props>•定义空气为1号材料(MURX = 1)•定义衔铁为2号材料(MURX = 1000)•定义线圈为3号材料(自由空间导磁率，MURX=1)第五步：建立衔铁面、线圈面、空气面Preprocessor>Modeling>Greate>Area>Rectangle>By Dimensions 建立衔铁面建立线圈面建立空气面最终结果第六步：用Overlap迫使全部平面连接在一起Preprocessor> Modeling>Booleans>Operate> Overlap>Areas 按Pick All第七步:平面要求与物理区和材料联系起来Preprocessor>Meshing> Meshing Attributes>Picked Areas用鼠标点取衔铁平面Preprocessor>Meshing> Meshing Attributes>Picked Areas选取线圈平面第八步：加磁通量平行边界条件Preprocessor>Solution>Define loads>apply>magnetic>boundary>Vector Poten>Flux par’1>On lines选取如下边界线段第九步：智能尺寸选项来控制网格大小Preprocessor>-Meshing>Size Cntrls>smartsize>basic第十步：网格生成Preprocessor >Meshing>Mesh>Areas>Free>Pick All结果如下：第十步：衔铁定义为一个单元组件（1）选择衔铁平面Utility>select>entities（2）选择与已选平面相对应的单元（3）图示衔铁单元Utility>plot>elements第十一步：使单元与衔铁组件联系起来Utility>Select>Comp/Assembly>Create Component第十二步：加力边界条件标志Preprocessor>Solution>Define loads>apply>magnetic>Magnetic>Flag>Comp Force第十三步：给线圈平面施加电流密度（1）选择线圈平面Utility>Select>Entity（2）得到线圈截面积.Preprocessor>Modeling>Booleans>Operate Operate>Calc Geometric Items>Of Areas选择OK（3）将线圈面积赋予参数CAREAUtility>Parameter>Get Scalar Data第十四步：把电流密度加到平面上Preprocessor> Solution>Define loads>Apply>Excitation>Curr Density>On Areas第十五步：solve进行计算Preprocessor> Solution >solve>electromagnet>Static Analysis>Opt & Solve第十六步：后处理（1）生成磁力线圈General Postproc>plot results>Contour Plot>2D flux lines（2）计算电磁力General Postproc>Elec&Mag Calc>Component Based>Force(3)显示总磁通密度值(BSUM)General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solution最后结果如下：此时，完成了用ANSYS仿真分析简单直流致动器的全部过程，之后将附上用ansoft 仿真同一简单直流致动器的结果并做简单比较。

ansys大作业ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较

期末大作业
题目：简单直流致动器
ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较作者姓名：柴飞龙
学科（专业）：机械工程
学号：
所在院系：机械工程学系
提交日期2013 年 1 月
1、背景简述：
ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用软件有限元分析软件，是现代产品设计中的高级CAE 工具之一。

而ansoft Maxwell 软件是一款专门分析电磁场的分析软件，如传感器、调节器、电动机、变压器等。

本人在实验室做的课题涉及到电机仿真，用的较多的是ansoft 软件，因为其对电机仿真的功能更强大，电机功能模块更多，界面友好。

现就对一电磁场应用实例，用ANSYS 进行仿真分析，得到的结果与ansoft 得到的结果进行简单核对比较。

2、问题描述：
简单直流致动器由2个实体圆柱铁芯，中间被空气隙分开的部件组成，线圈中心点处于空气隙中心。

衔铁是导磁材料，导磁率为常数（即线性材料，r μ=1000），线圈是可视为均匀材料，空气区为自由空间（1=r μ），匝数为2000，线圈励磁为直流电流：2A 。

模型为轴对称。

3、 ANSYS 仿真操作步骤：
第一步：Main menu>preferences。

基于Ansoft的车用永磁同步电机电磁场仿真

基于Ansoft的车用永磁同步电机电磁场仿真随着新能源汽车的发展，永磁同步电机得到了广泛应用。

由于其磁场空间分布的复杂性，往往在电机结构设计阶段带来较大的困难，本文基于Ansoft软件提出一种永磁同步电机有限元模型进行电磁场仿真方法，准确计算电机的主要性能和参数，为电机优化设计提供可靠依据。

标签：永磁同步电机；Ansoft；电磁场仿真0 引言在永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）产品设计验证阶段，通过有限元仿真的方式来分析电机电磁场仿真结果，能有效的的替代繁琐耗时的实验分析，为产品的设计和优化提供可靠的依据。

作为电机电磁场有限元仿真软件之一的Ansoft/Maxwell基于是麦克斯韦微分理论，通过将有限元划分成离散空间分布，将电磁场的求解计算转变为数学形式上的矩阵求解，提高电机有限元仿真的准确性，除此之外，其拥有丰富的参数设计和仿真功能，在永磁同步电机设计中应用广泛。

本文以车用的电驱动系统中永磁同步电机作为研究对象，通过建立有限元模型，进行有限元电磁场仿真，从而获取电机运行时的转矩、电流、功率特性以及电感等结果，为优化设计提供可靠依据。

1 基于Ansoft的PMSM有限元模型建立建立准确的PMSM有限元仿真模型是对电机准确电磁场分析的关键。

在PMSM有限元模型的设计中，将定子尺寸通过Ansoft/Maxwell软件中RMxprt参数化模块生成定子模型和绕组方式。

转子部分则通过AutoCAD画出并导入到Ansoft/Maxwell中，然后分别设定相应的面域和材料属性，并设定永磁体的磁场方向，通过网格划分完成模型的建立。

2 基于Ansoft的PMSM有限元电磁场仿真在建立完成PMSM有限元模型后，采用三相对称正弦电流激励的方式，在稳态工况下，完成PMSM有限元模型的基本电磁场仿真。

为保证设定的A、B、C三相激励电流为对称正弦，则三相电流的相位相差120°，且三相电流的频率相同且与电角频率相一致，从而使定子电流产生的电枢磁场与永磁体产生的励磁磁场保持稳态的同步旋转速度。

完整版电磁场对变压器ansoft仿真作业

电磁场仿真作业问题：利用Ansoft maxwell 14 进行变压器的仿真模拟，并且利用有限元方法对其进行剖分，求解磁感应强度B。

1、打开ansoft 软件，新建工程。

2、用maxwell 进行3D 作图，如下图所示。

首先绘制磁芯，如下图可以看到U 型薄片。

从上面菜单选择Draw\Sweep\Along Vector ，构成立体图形。

③选中磁芯，在左下方的属性栏中修改物体的材质，选中铁氧体（ferrite )④绘制绕组，先画出轮廓线⑤做矩形，在菜单栏中选择Draw\Sweep\Along path,绘制绕组，并且选择材料为铜copper。

⑥选中磁芯绕组最好绘制的矩形，做镜像复制。

再平移，完成变压器磁铁和绕组的绘制，如下图所示。

3、设置边界条件和激励源。

①建立有限元分析的边界，如下图所示②对绕组电流进行赋值，设置为8A4、用菜单栏，设置求解参数，3D仿真较慢，可以适当降低求解误差。

然后按叹号进行仿真。

5、仿真结果① 对绕组进行剖分单元，如下图所示②对磁铁部分进行剖分分析结果④磁感应强度B大小及其分布，仿真图如下图所示801152& e ■1/US7S3#3BLa.5SQ2-0BBL32 23&D0L 趴0M5SB3012.7687 C ■1.H2-期93&153B1i3Q2c8BLj.6614«30 L364563011.1077^304趴368帀33?5.5H04C30：2.77Ele302氛7B5&R^050 10⑤磁感强度 B 矢量仿真效果图如下图所示、⑥剖分各单元参数值。

⑦选择Mag_B就可以看磁密的情况B[rj1. ig.-S't'rr-Wl 1.Jlfi-rWI i・山"』ifij1舊观恤心上Hi«9SBl-W2T. SS5 £ 70 2h血静・-Qtt24aoar-o@J7±a eiT5i 強吕。

Ansoft Maxwell 14 仿真一个实例

Ansoft Maxwell 14 仿真一个实例首先是建立一个RMxprt文件，选择电机类型为下图的Line-StartPermanent-MagnetSynchronous Motor接下来就是输入参数了：这个我想大家肯定都知道怎么输入参数，只要在左边工程栏双击相应的对象就可以弹出这些参数的输入对话框，现分别将这些参数以图片的形式展示如下，只要按照下面的参数输入即可在这里磁钢材料NTP264H是要自己定义的，可能你有疑问，这个Danper是怎么出来的，嗯，只要右键”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，这个就是模型了绕组的连接如下求解结果好了，现在只要一键导入到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，设置如下现在我们做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，我们还需设置一下，仿真时间，双击Solve setup 作如下设置可以进行求解仿真了，，赶紧试试吧一下就是在零负载转矩的情况下的得出的各种起动时间图，注意哦，横轴的时间单位是毫秒（ms）做完了以上的仿真，我们还想做一个电机在额定负载下的起动过程，很简单，你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，只要改一个参数就可以，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。

Ansoft Designer 2.2 (电子电磁仿真)

系统设计
Ansoft Designer提供了无以伦比的从基带到射频设计的解决方案,将高频系统结构设计和硬件设计连接在一起,工程师们可以在时域和频域或者混合域研究整个系统的性能,建立任意的系统拓扑结构,产生复杂的数字调制波形.既可以方便地利用灵活的行为级模型快速地建立起初始的系统结构,又可以和非线性电路或电磁场工具进行协同仿真,精确验证系统性能. Ansoft Designer支持最新的比特精度以及可由用户配置的3G波形,包括3GPP,W-CDMA,TD-SCDMA及IEEE802.11 a和b。
部件设计
Ansoft Designer将系统,电路和电磁场仿真工具无缝的集成到一起,为各种部件如高频高速连接器,波导器件,滤波器,天线等的设计带来了极大方便.例如,对天线设计人员来说,他们不仅可以仿真并优化天线的近场和远场方向图,而且可以非常容易地进行匹配电路的设计以改进天线的性能,并可以研究它对系统性能的影响,也就是说在 Ansoft Designer中,设计人员不必象以往一样被迫把部件作为一个独立的部分进行设计与仿真,实现各部件的最佳组合,进一步提高系统性能。
高频集成电路设计
Ansoft Designer将先进的电路仿真和电磁场模型提取无缝地集成到一个自动化的设计环境中,使得RFIC和MMIC产品的开发更加方便,它全集成化的求解器可在电路和系统仿真时将集成电路电路结构对高频性能的影响计算在内.集成电路的各种寄生效应如介质耦合,芯片,封装和电路板之间的交互作用等会影响芯片面积的进一步减小,这往往要花费很长的时间才能找到并修正, Ansoft Designer可以快速精确地检测这些寄生效应的影响,从而为RFIC和MMIC的设计者进一步减小芯片的尺寸,提高电路性能提供了新的设计手段。Ansoft Designer新的瞬态分析技术可以对多种通信标准实现虚拟原型仿真.对同一个电路,既可以仿真它稳态时的线性和非线性特性,也可以对它的直流开关特性及其在射频脉冲工作时和任意调制波形下的特性进行研究,从而大大提高设计效率,减少设计周期。

基于Ansoft的电磁场实验仿真软件研发

基于Ansoft的电磁场实验仿真软件研发
郝丽
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2013(000)009
【摘要】为了帮助学生更好地理解电磁场抽象的理论知识，开发了与电磁场实验相配套的仿真软件---电磁场实验仿真软件。

该软件是基于Ansoft有限元软件开发的第三方教学工具软件，用户界面用C＃语言编写实现。

软件的功能包括“仿真结果查看”和“交互式学习”两部分。

该软件针对电磁场实验中涉及到的一些场的模型进行仿真计算，通过展示彩色的云图、矢量图和动画等计算结果，帮助学生对电磁场现象建立起更加形象和直观的认识。

学生可以将实验测量结果、解析公式和仿真计算结果进行对比分析。

理论、实验测量和仿真计算三者相结合，可以帮助学生建立完整的电磁分析的思维体系。

【总页数】3页(P104-106)
【作者】郝丽
【作者单位】清华大学电机系，电力系统国家重点实验室，北京 100084
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于Ansoft变频电压互感器的电磁场分析及优化设计 [J], 孟祥鹏;金钧;
2.基于Ansoft的车用永磁同步电机电磁场仿真 [J], 周英坤
3.基于 Ansoft 的稀土永磁无刷直流电机的电磁场分析 [J], 谢晓敏;卜燕梅;夏佳青
4.基于Ansoft的磁处理线圈的电磁场分析 [J], 何裕源;邱望标;何晓晖;叶华聪
5.基于Ansoft大功率牵引电机电磁场有限元分析 [J], 刘继午
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电磁场Ansoft软件应用作业

Ansoft软件应用作业——静电场中同轴电缆的仿真研究题目：单心电缆有两层绝缘体，分界面为同轴圆柱面。

已知R 1=10mm,R 2=20mm,R 3=30mm,R 4=31mm,内导体为copper ，外导体为lead ，中间的介质ε1＝5ε0, ε2＝3ε0, ,内导体U=100V ，外导体为0V 求：1用解析法计算电位，电场强度，电位移随半径的变化，计算单位长度电容和电场能量。

2用ansfot 软件计算上述物理量随半径的变化曲线，并画出电压分布图，计算出单位长度电容，和电场能量一、用解析法计算电位，电场强度，电位移随半径的变化以及单位长度电容和电场能量解：设同轴电缆内、外层导体分别带电+τ、-τ。

由高斯定理：在介质中⎰=⋅Sd S D τL所以D=πρτ223212121ln2ln23221ρρπετρρπετρρρρρρ+=+=⎰⎰d E d E U所以232121ln1ln12ρρερρεπτ+=U代入E 1，E 2 )ln(ln2321121ρρεερρρ+=U E )lnln(2312122ρρρρεερ+=UE(2)D l lπρτ=11122222D E D E τεπρετεπρε====代入具体数值，得到E 1 =ρ05.73，E 2 =ρ75.121由ϕ=⎰3ρρEdL 可得电位ϕ1 =268.1-73 ln ρ，ϕ2 =414.1-121.8 ln ρ电场能量：W=DEdv V⎰21=1.0155×10-6 J/mD=πρτ2=)ln1ln1(232121ρρερρερ+U=ρ-910×3.23(ρ单位为m)C==Uτ=+232121ln1ln12ρρερρεπ203.1pF二、同轴电缆模型的建立绘制过程：1.分别作出半径R1=10mm,R2=20mm,R3=30mm,R4=31mm的四个圆过程：利用DRAW CIRCLE通过确定两点来画圆。

最后得到一组同心圆这组同心圆有重叠部分，因此选中大圆时可以看到内部的圆的颜色会加深。

Ansoft Maxvell电磁仿真软件的应用实验报告

Ansoft Maxwell电磁仿真软件的应用实验报告一Maxwell 简介Ansoft公司的Maxwell是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维/三维电磁场有限元分析软件。

包括静电场、静磁场、时变电场、涡流场、瞬态场和温度场计算等，可以用来分析电机、传感器、变压器、永磁设备、激励器等电磁装置的静态、稳态、瞬态、正常工况和故障工况的特性。

Maxwell还可以产生高精度的等效电路模型以供Ansoft的SIMPLORER模块和其他电路分析工具调用。

三维静电场分析（3D Electrostatic Field）用于分析由静止电荷、直流电压引起的静电场。

该模块直接计算标量电位，得到电场强度（E），电位移矢量（D），电场力、电场能量、转矩、电容值等。

可用于分析直流高压绝缘问题，电容器储能问题等。

三维直流磁场分析（3D DC Magnetic）用于分析由恒定电流、永磁体及外部激磁引起的磁场。

该模块可计算磁场强度（H），电流密度（J），磁感应强度（B），磁场力、磁场能量、转矩、电感等。

可用于分析直流载流线圈磁场，永磁体产生磁场等。

涡流场分析（Eddy Current Field）用于分析受涡流、集肤效应、邻近效应影响的系统。

它求解的频率范围可以从０到数百兆赫兹，能够计算损耗、铁损、力、转矩、电感与储能。

可用于分析导体中的涡流分布。

三维正弦电磁场特性等。

瞬态场（Transient Field）用于求解某些涉及到运动和任意波形的电压、电流源激励的设备。

该模块能同时求解磁场、电路及运动等强耦合的方程，因而可轻而易举地解决上述装置的性能分析问题。

二Maxwell 仿真步骤1 选择求解器类型2 建模3 设置材料属性（电导率，介电常数，磁导率等）4 设置激励源和边界条件5 自适应网格剖分6 有限元计算7 后处理三Maxwell仿真实例题目三：静电除尘器电磁场分析要求：掌握静电除尘的工作原理，建立静电除尘器模型，观测内部电场及能量的分布情况，并对结果进行分析。

基于Ansoft的电磁激振器磁场仿真与研究

基于Ansoft的电磁激振器磁场仿真与研究摘要：文章针对滚动振动试验台的建造，拟用电磁激振器模拟试验台振动。

利用EI型电磁激振器的I型衔铁受吸力不同而模拟不同的运动行程。

在研究电磁激振器基本结构的基础上，利用电磁场仿真软件Ansoft得出了电磁激振器的磁力线与磁场分布，就不同气隙大小与激励电流大小的情况下，仿真得出激振器吸力随气隙及电流的变化曲线，为进一步研究设计试验台用电磁激振器提供了参考数据。

关键词：滚动振动试验台；电磁激振器；电磁铁；Ansoft仿真计算1 电磁激振器基本结构与工作原理振动机械中应用的电磁式激振器，通常由带有线圈的电磁铁铁芯和衔铁组成，在铁芯与衔铁之间装有弹簧。

当向线圈输入交流电，或交流电加直流电，或半波整流后的脉动激振器电路电流时，便可产生周期变化的激励力，这种激振器通常是将衔铁直接固定于需要振动的工作部件上。

本文的仿真实验，由于源量和场量均为不随时间变化的空间坐标函数，所以客观静态电磁场的物理现象将呈现单一的电场或磁场效应。

电磁式激振器的核心由两部分构成：一是螺线管，即用漆包铜线密绕在矩形铁芯上的多匝线圈；二是EI型硅钢片叠成的铁芯，单绕组绕线方式如图1所示。

根据右手螺旋定则，通电螺线管会在其内部铁芯中产生磁场，电流越大，产生的磁场也越大。

由于线圈绕制在中间铁芯上，中间铁芯内部会产生磁场，磁场由中部铁芯导通向E型铁芯的两端铁芯，此时E型铁芯内部形成磁流，在E型铁芯上端覆盖I型衔铁，如果衔铁与E型铁芯距离够小，则磁场可通过空气气隙进入衔铁，在整个激振器内部形成完整的闭合磁路。

磁场流动方向可由线圈中电流控制，电流通入方向不同则磁场流向方向不同。

直流电通入线圈会使铁芯产生一个偏磁力，吸引上方衔铁。

根据电磁学基本公式：F=■可以看出，当选取不同截面积的铁芯和不同材料的铁芯会影响电磁力的大小。

2 电磁激振器结构及计算模型模拟试验台上试验列车的振动，需要的吸力较常规激振器要大的多，由于模拟振动试验台空间体积的限制，其内部可安装的电磁激振器数量有限，因普通列车簧上重量约为10 t，综合体积大小与吸力需求确定此吸力式电磁激振器要产生1 t左右的力才能满足试验台需求，由电磁学基本公式确定电磁激振器结构见表1。