Ansoft_Maxwell简介与电场仿真实例
浅谈Ansoft_Maxwell软件（论文资料）
浅谈Ansoft Maxwell软件在小型化真空灭弧室绝缘优化设计中的应用引言随着真空开关技术的加速发展，真空灭弧室不断地走向小型化，真空灭弧室内部绝缘水平的合理设计已显得尤为重要，并成为领域内普遍关注的研究方向，真空灭弧室内部电场的分布是内部绝缘水平设计的关键，而内部电场分析研究是一项极其复杂的动态绝缘问题，其基础是真空灭弧室内部静电场问题的研究。
这里仅从真空灭弧室的静态电场来着手分析，在小型化真空灭弧室设计与改进过程中，借助Ansoft Maxwell软件的静电场分析功能可以对真空灭弧室内部各组成元件的不同形状和不同位置下的静电场进行分析，根据分析结果不断地调整，最终使其内部静电场达到均匀分布的状态，从而提高了小型化真空灭弧室的内部绝缘水平。
2、Ansoft Maxwell软件介绍Ansoft Maxwell软件是国际上流行的大型通用有限软件包，是功能强大的电磁场仿真工具，主要应用于电场、磁场、涡流场、热场等领域的计算与分析中。
Ansoft Maxwell软件是完全的Window程序，友好的用户界面，使用起来直观、方便。
该软件较比其它有限元分析软件具有如下几点优势：（1）具有强大的数据处理功能。
（2）拥有简便易行的绘图功能的同时兼有模型输入端口，可以方便的导入其他绘图软件形成的模型。
（3）在剖分过程中，可进行手动剖分和自动剖分，网格形状和疏密程度灵活多样，能量误差可减小到任意指定值。
（4）能够进行各类线性和非线性分析。
3、Ansoft Maxwell软件在小型化真空灭弧室绝缘优化设计中的应用真空灭弧室内部主要由触头、导电杆、屏蔽罩、波纹管等元件组成，影响其内部绝缘水平的因素很多，但内部结构的合理设计可以有效实现内部各间隙之间的电容均衡，内部电场强度分布均匀，从而提高内部绝缘水平。
下面是笔者在工作中利用Ansoft Maxwell 二维软件对小型化真空灭弧室内部结构和电场进行分析优化的一些方法和体会，供同仁们探讨。
maxwell电机仿真实例
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。
maxwell电机仿真实例
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。
maxwell电机仿真实例
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。
2024版年度Ansoft Maxwell介绍与应用
2024/2/2
8
02
Ansoft Maxwell Fundamentals
2024/2/2
9
Fundamentals of Electrical Field Theory
03
Maxwell's Equations
Describe the fundamental relationship between electric and magnetic fields, as well as their interaction with charges and currents
10
Introduction to Fine Element Method
2024/2/2
Mesh Generation
Discretize the problem domain into small elements (or "fine elements") to facilitate numerical analysis
Electrical Wave Promotion
Understand the promotion of electrical waves in different media and the associated concepts of reflection, reflection, and diffusion
VS
2024/2/2
Custom Materials
In addition to the build in materials, users can also define their own custom materials by specifying electrical properties such as conductivity, permission, and capability This flexibility allows for accurate simulation of unique or specialized materials
Ansoft Maxwell简介与电场仿真实例PPT精选文档
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
13
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 Maxwell 14 仿真一个实例(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】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 仿真实例PDF(68页)
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。
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介绍与应用
03
Introduction to Ansoft Maxwell Software Features
Geometric modeling and mesh partitioning
要点一
Geometric modeling
要点二
Mesh partitioning
Ansoft Maxwell provides a powerful geometric modeling tool that allows users to create complex 3D models It supports various modeling operations such as extrusion, rotation, and Boolean operations
Getting started with Ansoft Maxwell
This section provides a step by step guide on how to get started with using Ansoft Maxwell, including installation, interface overview, and basic operations
Electrical Wave Promotion
Understand the promotion of electrical waves in different media and the associated concepts of reflection, reflection, and diffusion
Boundary Coior of electromagnetic fields at the interface between different media, essential for accurate field calculations
Ansoft Maxwell 仿真实例PDF(68页)
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。
maxwell电机仿真实例
maxwell电机仿真实例Maxwell电机仿真是电机设计领域中的重要工具，它可以帮助工程师进行快速、准确的设计评估和性能优化。
本文将介绍Maxwell电机仿真的基本原理、应用场景以及相关技术细节，以及一些实际的仿真实例。
一、Maxwell电机仿真的基本原理Maxwell是由ANSYS公司开发的一款专业的电机仿真软件，它基于有限元原理，利用Maxwell方程和磁场有限元方法对电机的电磁场进行建模和仿真。
其基本原理是通过使用合适的数学模型和计算方法，可以快速、准确地分析电机的电磁场分布、磁场强度、磁场分布等物理量，从而为电机的设计和优化提供有力的支持。
二、Maxwell电机仿真的应用场景Maxwell电机仿真广泛应用于各种类型的电机设计和分析中，包括直流电机、异步电机、同步电机等。
在电机设计初期，Maxwell仿真可以帮助工程师进行电机的初步设计和评估，包括确定电机的尺寸、形状、磁路结构、线圈布置等设计参数。
在电机的中期设计阶段，Maxwell仿真可以帮助工程师进行电机的性能优化和参数调整，以提高电机的效率、输出功率、功率因数等性能指标。
在电机的最终验证和调试阶段，Maxwell仿真可以帮助工程师对电机的性能进行验证和分析，同时可以帮助解决电机设计中遇到的一些难题和技术难点。
三、Maxwell电机仿真的技术细节Maxwell电机仿真的核心技术包括：建模技术、网格划分技术、求解技术等。
对于电机的建模，一般可以采用几何建模法或者参数化建模法，然后使用合适的网格划分技术对电机进行网格划分，最终采用合适的求解器对电机的电磁场进行求解和分析。
在进行Maxwell电机仿真时，需要注意一些技术细节，如对材料特性的准确建模，对边界条件的合理设置，以及对求解器参数的调整等。
四、Maxwell电机仿真实例下面将通过一个实际的Maxwell电机仿真实例来展示Maxwell电机仿真的过程和结果。
假设我们需要设计一个直流电机，其额定功率为200W，额定转速为3000rpm，电机的尺寸为直径100mm、长度120mm。
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。
maxwell电机仿真实例
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
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。
最新Ansoft-Maxwell简介与电场仿真实例课件PPT
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
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。
ห้องสมุดไป่ตู้
部分电容
Capacitance Matrix 部分电容矩阵
4导体静电独立系统 Q1C10V1C12(V1V2)C13(V1V3) Q2 C20V2C21(V2V1)C23(V2V3) Q3 C30V3C31(V3V1)C32(V3V2)
Q 1 C 10C 12C 13 C 12
Q 2 C 12
建模完毕
Blank Parts: Outer; Tool Parts: Air
3.设置激励源 激励源：内芯电压：-1kV；外屏蔽层电压1kV 选中Inner模型,设置电压-1kV
Maxwell 3D > Excitations > Assign > Voltage. 选中Outer模型,设置电压1kV
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。
(完整word版)Maxwell基础教程仿真实例
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。
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3. Geometry> All objects
4. Domain
导出电场强度E 的数据
5. Export
数据保存路径：英文目录 可用写字板打开
导出电场强度E 的数据
Grid Output Min: [-0.002 -0.002 0] Max: [0.002 0.002 0.001] Grid Size: [0.0001 0.0001 0.001] Vector data "Domain(Volume(AllObjects), <Ex,Ey,Ez>)“
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。
3. Ansoft Maxwell 简介
徐征
重庆大学
Ansoft Maxwell
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、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 还可产生高精度的等效电路模型以供Ansoft 的SIMPLORER 模块和其它电路分析工具调用。
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）
C12 Q1 C10 C12 C13 Q C C 20 C12 C 23 12 2 Q3 C13 C 23 V1 V C 23 2 C30 C13 C 23 V3 C13
自适应网格剖分 有限元计算
后处理
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的自适应有限元计算
误差分析：两种误差
Energy Error Delta Energy Energy Error：能量误差（以磁场问题为例） 计算场量H
从Outer模型中减去Air模型，得到外层屏蔽层模型。
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
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。
每次加密比例？ 系统默认30%
Ansoft分析实例一：同轴电缆
同轴电缆: 尺寸：长25mm，内芯半径0.6mm，外屏蔽层外半径1.2mm，外屏蔽层 厚度0.2mm。 内芯和外屏蔽层材料：铜 两层之间介质：空气 内芯电压：-1kV；外屏蔽层电压1kV
1.建模
建立工程：Project > Insert Maxwell 3D Design 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
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。
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）
设置激励源和边界条件
圆心坐标 内芯半径
内芯长度
2.设置材料属性 双击 双击改名：I ：copper
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
4.设置计算参数（可选） 计算电容值：Maxwell 3D> Parameters > Assign > Matrix Force，力（虚位移法） 计算参数 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。 部分电容
Modeler > Boolean > Subtract
Blank Parts: Outer; Tool Parts: Air
建模完毕
3.设置激励源 激励源：内芯电压：-1kV；外屏蔽层电压1kV
选中Inner模型,设置电压-1kV
Maxwell 3D > Excitations > Assign > Voltage. 选中Outer模型,设置电压1kV
场点坐标
电场强度分量 Ex，Ey，Ez
4.设置计算参数（可选） 计算内芯受力 选中Inner模型 Maxwell 3D> Parameters > Assign > Force-> Virtual force
5.设置自适应求解器收敛判据
Maxwell 3D> Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代循环次数：10 误差：< 5%
9.后处理
显示剖分结果图 选中模型Inner，Outer
在Project manage窗口中 Field Overlays，右键单击 Fields > Plot Mesh
9.后处理
导出电场强度E 的数据 1. Maxwell 3D> Fields > Calculator
2. Quantity> E
Ansoft的自适应有限元计算
迭代停止条件：两种条件
1. Maximum number of passes
最大允许迭代次数
2.Percent error（设定误差）
Energy Error和Delta Energy都要小于 Percent error
两种条件满足其一，计算停止
加密剖分原则：
将具有更高能量误差的 单元进行加密
H
电流密度JC
计算源电流密度JS与JC的差 J
计算由 J 产生的能量 En 计算由JS 产生的能量 En
En 100% Energy Error = En
Delta Energy：迭代能量误差变化量 若当前迭代次数i>1次， Delta Energy =|第i-1次Energy Error-第i次Energy Error|
-2.0000000000000000e-003 -2.0000000000000000e-003 0.0000000000000000e+000
-2.6696090154630286e+002 -3.6309353467063706e+003 -1.9492643644693467e+002 ………
Capacitance Matrix 部分电容矩阵
4导体静电独立系统 Q1 C10V1 C12 (V1 V2 ) C13 (V1 V3 )
Q2 C20V2 C21 (V2 V1 ) C23 (V2 V3 ) Q3 C30V3 C31 (V3 V1 ) C32 (V3 V2 )
每次迭代加密剖分比例：50%
6.检验所有设置是否正确
单击
7.求解
单击
8.查看收敛结果
Maxwell 3D> Results > Solution Data 电容矩阵
收敛 特性
电场力
9.后处理
在直接计算量的基础上得到间接计算量，将结果以图形的形式显示 显示横截面电场幅值分布图
在history tree窗口中 选中Plane： Global:XY
在Project manage窗口中 Field Overlays，右键单击 Fields > E > Mag_E
显示横截面电场矢量图
在history tree窗口中 选中Plane： Global:XY 在Project manage窗口中 Field Overlays，右键单击 Fields > E > E_Vector