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基于 Ansoft 的永磁同步电机退磁仿真分析

基于 Ansoft 的永磁同步电机退磁仿真分析摘要：为了保证永磁同步电机抗退磁能力仿真的准确性，本文提出了一种基于 Ansoft Maxwell 软件的永磁同步电机退磁仿真方法。

以12S10P磁同步电机为例(PMSM) ，首先详细的介绍了此退磁仿真的电磁设置；然后评估与验证了此退磁仿真方法的仿真值与实测值差异；最后提供了此仿真方法的问题与改进思路，为永磁同步电机退磁仿真提供了参考。

关键词：Ansoft；退磁引言在压缩机的应用工况下，为了保持整套系统的高可靠性，压缩机中所有零件都需要进行可靠性评估，使所有的零件都能保持在正常的状态下运行。

对于压缩机中的主要驱动零部件——电机来说，永磁体退磁是一个重要的指标[1]。

为了保证永磁同步电机按照设计的状态运行并达到设计的效果，永磁体需要在充磁饱和的状态下工作[2]。

当永磁同步电机转子永磁体发生不可逆退磁，整个电机将不再运行于最佳工作状态，进而影响到压缩机的性能。

因此对永磁同步电机进行抗退磁能力评估是一项重要的工作。

目前对于永磁同步电机的退磁电流的测试方法一般为：并接电机绕组某两相，给绕组通入电流使转子自动定位，并固定电机转子此时位置，随后通入反向电流，并对比测试通入退磁电流前后的线磁链值，以该值下降 3 % 为限定标准。

但是，目前采用的仿真分析方法为在永磁体上设定取样曲线，并计算施加退磁电流后取样曲线上剩磁回复值，按照剩磁平均值降低 3 % 为限定标准。

以上实验测试方法和仿真分析方法存在判定指标不一致的情况，因此为了提高仿真准确性以及仿真与测试的一致性，以及充分应用 Ansoft 的退磁仿真功能，本文对 Ansoft 的退磁仿真功能进行了研究。

1 Ansoft仿真分析软件退磁仿真1.1基本设置1.1.1电机退磁仿真工况电机运行状态按照正常的电机性能仿真设定，仿真模型为模拟电机正常运行并通入了较大电流时电机永磁体发生退磁的情况，按照 3 % 磁链降低为界限限定。

Ansoft Maxwell简介与电场仿真实例PPT精选文档

15
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。

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。

导体电流仿真

3.4 设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）
Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup Default
3.5 Check & Run 3.6 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
1
坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（1, 0.2,0.2）将六面体重命名为 Conductor Assign Material > Copper（设置材料为铜）创建另 3 个并列的导体 Select Conductor Edit > 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_4 Draw > 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_4 Assign Material > Copper（设置材料为铜）创建导体 Conductor_5 Draw > 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_5 Assign Material > Copper（设置材料为铜）创建导体 Conductor_6 Select Conductor_5 Edit > 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_7 Draw > 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_sink Assign Material > Copper（设置材料为铜）创建计算区域（Region） Padding Percentage：10%

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。

利用ansoft进行电磁铁的3D仿真

利用ansoft进行电磁铁的3D仿真
整理：舒伟方，记录一下自己的操作过程，存在一些不足之处望大家指点一二。

1、先用solidworks软件绘制电磁制动器数模，要是零件体，且各零件之间不要求和，是分离的体。

（且绕组与软磁材料之间流出间隙1mm左右，铁板与软磁之间流出气隙距离，在此我留了0.5mm）
1、转成STP、STEP、XT其中一种格式
2、导入Maxwell
3、设置求解器类型
4、设置零件材料
先设置零件材料库，将路算里的材料库导入，且设置为默认
设置零部件材料选中相应数模
5、设置绕组电流激励源现将零件设置成透明的
在绕组上分出施加激励的面，选中绕组
可见YX方向可将绕组对称剖开
分离面
将多余的面删除
选中面1施加电流源
根据实际情况施加电流且注意电流流向，类型选择stranded（其中电流大小为单根电流乘以匝数）
6、添加求解域
输入扩大百分比为10% 8输入求解电感及吸力
勾上
输入圈数
选中被吸的铁板
选中铁板后添加吸力求解
9、添加setup，默认便可
分析
10、查看结果选中软磁和铁块
吸力是Z方向
力为-2.1kn，方向为z负方向电感如下
可见线圈1自感54mH，线圈12互感2.56mH，线圈2自感54.42mH 再根据两个电感是串联还是并联计算总电感
公式如下。

基于Ansoft的超级电容器的研究与仿真

技术创新中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2008年第24卷第12-1期360元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》仿真技术基于Ansoft 的超级电容器的研究与仿真Research and Simulate the Ultra Capacitor By the Ansoft（江苏大学）全力邓正万颜科QUAN Li DENG Zheng-wan YAN Ke摘要:超级电容器(Ultra capacitor)是近期发展起来的一种新型储能元件，针对超级电容在混合动力汽车起动发电系统的应用，介绍了超级电容的结构和模型,通过Ansoft-maxwell 2D 的瞬态起动和发电仿真再次验证了超级电容在汽车ISAD 系统中相对于蓄电池的明显优势。

通过Ansoft 的瞬态仿真计算验证了超级电容对汽车ISAD 系统性能的改善性。

关键词:超级电容器;混合动力汽车;Ansoft Maxwell 2D;仿真;ISAD 中图分类号:TM53文献标识码:AAbstract:The Ultra capacitor is a new type depositing power component who decelops in the near future.In allusion to the ultra ca -pacitor apply in the hybrid electric vehivel system.The paper introduces the configuration and the modeling of the ultra capacitor.By the Maxwell 2D of Ansoft corporation ,it ’s transient starting and generating electricity validate the obvious advantage what the ultra compare the accumulator of the vehicle ISAD.The improvement to the performance of the vehicle ISAD was proved by the simulation based on the transient calculation of Ansoft(Maxwell 2D).Key words:Ultra Capacitor;Hybrid Electric Vehivel;Ansoft Maxwell 2D;Simulation;ISAD文章编号:1008-0570(2008)12-1-0254-03引言动力电池是电动汽车的心脏，开发电动汽车的竞争，最重要的是开发车载动力电池的竞争。

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。

(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。

①首先绘制磁芯，如下图可以看到U型薄片。

②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8A。

4、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。

⑤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。

Ansoft的相关应用及对电机的仿真

有限元分析软件Ansoft在电机领域中的应用一ansoft软件各模块的简单介绍1 RMxprt该软件用于探索电机设计空间、快速确定设计方案，并能进行优化设计它已经可以进行十三种电机类型的设计：三相感应电机单相感应电机永磁无刷直流电机永磁直流电机通用电机开关磁阻电机调速运行永磁同步电机自起动三相永磁同步电机三相同步电机三相同步发电机永磁同步发电机特点：✓向导式介面，参数化输入: 工作条件,几何尺寸, 材料特性✓基于磁网路法的快速解析分析✓详细的结果输出：图形和表格✓利用对称条件生成最小有限元分析模型，用于电机动态过程详细有限元分析✓参数化设计能力：尺寸、材料等无需指定。

可用一定变化范围的变量表示✓优化设计功能✓求解时考虑材料非线性b – h特性✓自动设计功能: 槽型设计和线规选择✓提供丰富的预设计电机模型库✓输入数据自动验证✓提供美国、中国材料库和公制、英制尺寸✓针对电机种类的多种绕组型式和用户定义绕组连接方式✓多种负栽种类: 恒功率、恒转矩、恒转速、风机水泵✓三维斜槽和端部效应✓无刷电机、开关磁阻电机、永磁同步电机驱动线路类型、控制方式选择和开关管参数设定2. Maxwell 2D二维电磁场、温度场，瞬态场分析软件，Maxwell® 2D 是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维电磁场有限元分析软件，一般在电磁物体满足轴向均匀或RZ对称的条件下采用。

3. Maxwell 3D包括电场、稳态磁场和交流磁场、动态电磁场、损耗计算和热分析模块，其核心是针对三维电磁场分析而优化的有限元技术。

向导式的用户界面、精度驱动的自适应剖分技术和强大的后处理器使得Maxwell 3D成为业界最佳的高性能三维电磁设计软件。

可以分析涡流、位移电流、集肤效应和领近效应具有不可忽视作用的系统，得到电机、母线、变压器、线圈中涡流的整体特性。

功率损耗、线圈损耗、某一频率下的阻抗(R和L)、力、转矩、电感、储能等参数可以自动计算。

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。

数值分析实验报告

电器数值分析仿真实验报告姓名学号班级时间2015学年秋季上机练习：一．问题描述平板空气电容器如图所示，求其电场的分布。

1. 仿真目的利用ansoft软件建立相应模型，求平行板电容器的电场分布2. 仿真过程与分析（1）过程分析：属于静电场问题，外边框设置气球边界。

（2）仿真过程：①选择求解场（Electrostatic）。

②利用Maxwell-2D仿真建立平行板容器的模型：③添加材料：极板为铜copper，板间真空vacuum。

④添加激励：左极板为0v，右极板为10v。

⑤外边框设置气球边界。

3. 仿真结果与讨论（一）实验结果（1）电场矢量分布：（2）电场标量分布：（3）电位移矢量分布：（4）电位移标量分布：（二）对实验结果的讨论从E,D的空间分布可以看出两个平行板电容器之间的电场为匀强电场，在极板边缘处电场分布出现尖端效应，右极板内侧的尖端电场强度最大，且为正极电场线从右极板发出，平行板电容器外部电场为零。

实验结果与理论分析基本相符。

4. 总结在进行建模的时候可以在画完一个极板后通过镜像对称这种简单的方法来画对称的图形。

运用仿真可以节省材料，在仿真的过程中，对仿真结果进行思考，会出现一些在理论分析中一般会忽略的现象，比如尖端效应等。

二．问题描述避雷器（铜）简化模型如图所示，求解避雷针的电压分布。

1. 仿真目的利用ansoft软件建立相应模型，求解避雷器的电压分布。

2. 仿真过程与分析（1）过程分析：属于静电场问题，外边框设置气球边界。

（2）仿真过程：①选择求解器：属于静电场问题（Electrostatic）②利用Maxwell-2D仿真建立平行板容器的模型：③添加材料：极板为铜copper。

④添加激励：最上面的极板接100v，最下面的接0v，设置边界条件为气球边界。

⑤设置求解器solver。

⑥求解电压分布。

3. 仿真结果与讨论（一）实验结果（1）避雷器的电压分布如下图所示：（二）对实验结果的讨论避雷器之间电压由100v到0v均匀降落电势大约分别为100v，67v，34v，0v，与极板间的距离成正比。

ansoft 二维瞬态发电机仿真

二维瞬态磁场发电机的仿真本实例介绍应用二维瞬态磁场求解器（Magnetostatic Solver）对永磁电机进行建模，求解和后处理。

一、创建2D工程1.点击PROJECTS创建一个新的工程。

2.在出现的窗口点击New，显示窗口如下：3.在Name项输入电机名称，在Type项选择Maxwell 2D Version 10，点击OK，显示窗口如下：创建2D模型Solver：Transisent1.点击Define Model/Draw model。

2.在出现窗口中点击Model/Drawing Size，显示窗口如下：3.将Minima项的X，Y值改变得到所建模型的大小。

点击Object/Polyline，在窗口下放依次输入模型的各点坐标。

点击Enter两次结束操作。

点击Zoom in 将所画的物体放大，用鼠标左键选中该物体，点击Edit/Duplicate/Mirror Duplicate，点击Y轴上两点。

4.点击Object/Arc/Clockwise，建立弧，在Number of segments输入段数。

5.选中所画的物体，点击Edit/Duplicate/Along Arc，将(0, 0)作为中点，在Angle项输入每槽所占的角度，在Total Number输入2，点击OK。

6.点击Object/Arc/Clockwise，将(0, 0)作为中点，将上图中左边槽的右下部作为弧的起点，将右边槽的左下部作为作为弧的终点。

7.点击Reshape/Edge/ Delete，删除左边槽。

8.点击Edit/Attributes/By Clicking，选中所画物体，选择Show Hatches，点击OK。

9.点击Object/Polyline，沿着槽的轮廓画线，将这一物体命名为Coil_1，颜色选为黄色。

10.点击Edit/Attributes/By Clicking，选中所画物体，不选Show Hatches，点击OK。

基于Ansoft仿真软件实现射频滤波器的设计与应用

• 126•本文介绍了基于Ansoft 公司的Ansoft Designer 微波仿真软件，在射频电路设计中进行滤波器的设计建模仿真与验证。

选取了两款具有代表性的射频无源低通滤波器，根据频率频段的不同，包括集总参数和分布参数类型的不同元件建模仿真计算优化，并通过试验电路实际测试性能指标，验证仿真结果。

50Ω阻抗匹配微带线宽。

该线宽可通过仿真软件输入滤波器工作的频率范围，板材的介电常数、板材厚度等参数即可计算得出，W=1.1mm 。

建模的原理图模型如图1所示。

2.3 仿真结果将扇形短截线的尺寸参数和连接微带线的线宽和线长参数设基于Ansoft仿真软件实现射频滤波器的设计与应用中电科仪器仪表有限公司陈丽图1 2GHz低通滤波器原理图模型图2 2GHz低通滤波器仿真结果图3 2GHz低通滤波器实际测量结果硬件设计人员经常需要设计各种类型的滤波器，用以滤除信号通道中不需要的信号，可以通过常规技术或软件来设计，常规技术设计困难耗时，Ansoft Designer 微波仿真软件可有效快速的实现各种滤波器的建模及参数的仿真计算，提高了设计效率。

1 滤波器的类型模拟滤波器按功能分为低通、高通、带通和带阻滤波器。

在射频电路中设计滤波器时，频率高于500MHz 的频段，由于寄生电抗，采用集总参数元件电感、电容已不合适，需要使用分布参数元件实现，因此模拟滤波器根据频段以及制作工艺又衍生出微带线滤波器。

2 2GHz低通滤波器的设计应用2.1 设计目标输入输出阻抗为50Ω，带宽为2GHz ，滤波器插入损耗小于3dB ，带内波纹小于3dB ，4GHz 的阻带抑制大于60dB 。

2.2 原理图模型由于频率高于500MHz 的滤波器难于采用分立元件实现，工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近，造成损耗并使电路性能恶化，需将集总参数元件变换为分布参数元件，这里采用4阶扇形微带短截线通过微带线级联。

短截线的电长度以及是开路还是短路，决定了是容性还是感性，电长度通过扇形的半径、角度和短截线的宽度等参数来设置。

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。