Ansys模拟永磁体

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Ansys2D静态仿真在永磁直驱电机设计中的实际运用

Ansys2D静态仿真在永磁直驱电机设计中的实际运用发布时间：2021-12-22T03:56:12.758Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第15期作者：郑玉鑫王刚[导读] 永磁电机转子上永磁体形状和位置多种多样，磁场分布较为复杂，传统磁路分析方法不能满足设计需要。

东方电气集团东方电机有限公司中国德阳 618000摘要：永磁电机转子上永磁体形状和位置多种多样，磁场分布较为复杂，传统磁路分析方法不能满足设计需要。

采用Ansys软件通过FEA有限元分析（Finite Element Analysis），可以对永磁电机定转子磁场分布、力矩、应力、温度、噪音等要素进行网格化分析。

关键词：Ansys；永磁；有限元；仿真1 引言在工作中我们需要设计一台260kW、400V、180rpm永磁直驱电机，初步设计方案定子外径850、内径680，槽数72、双层集中绕组，1路Y接，每槽导体6，转子外径672、内径590、极数64，径向表崁式磁钢、永磁体材料钕铁硼N38SH、气隙长度4、铁芯长度240、磁钢高度18、宽度27。

在转子结构设计中，沿圆周分布的64个磁钢之间，关于磁力线分布情况、磁通密度、漏磁大小、隔磁条尺寸和位置等，采用传统电磁设计软件不能满足需要，本文通过这台内转子永磁电机作为具体案列的设计分析过程，论述Ansys2D静态仿真在永磁直驱电机转子磁钢结构设计中的实际运用。

2 2D建模2.1 在Ansys程序界面下，通过Project--Insert Maxwell 2D Design指令进入2D仿真项目管理；2.2 采用Draw--User Defined Primitive--Rmxprt指令，分别定义Slotcore定子铁芯，Lapcoil定子线圈、PMcore转子铁芯，Magnet转子磁钢.输入冲片槽型尺寸、线圈跨距及接法等设计要素。

3 添加边界3.1该电机为分数槽，定子槽数72减去极数64之后，得到分区数为8，于是，我们可以将360度缩减到1/8范围内进行分析，对建立的模型Model画圆圈Draw Circle,再选取vacuum下所有铁芯线圈磁钢，再点SPlit，YZ垂直方向分割后，再进行XZ水平分割，旋转角度45度再分割可得到我们需要的区域。

ansys 永磁电机算例

ANSYS可以用于永磁电机的仿真分析，以下是一个永磁电机的算例：
首先，需要建立永磁电机的三维模型，包括定子、转子、永磁体等部分。

在ANSYS中，可以使用强大的建模工具进行模型的建立。

接下来，需要设置材料的属性，包括电导率、相对磁导率、永磁体的磁化方向等。

这些属性将影响仿真结果的准确性。

然后，需要设置边界条件和激励源，如电机的转速、电流等。

这些条件将决定电机的运行状态。

最后，进行仿真计算，可以得到电机的磁场分布、转矩特性、损耗等结果。

通过对这些结果的分析，可以评估电机的性能，并进行优化设计。

需要注意的是，以上只是一个简单的算例，实际的永磁电机仿真可能涉及更复杂的模型和更多的参数设置。

因此，在使用ANSYS进行永磁电机仿真时，建议参考详细的教程和文档，以确保仿真的准确性和可靠性。

ansys磁热耦合实例

ansys磁热耦合实例
摘要：
1.ANSYS 磁热耦合简介
2.磁热耦合实例介绍
3.磁热耦合求解过程
4.结论
正文：
一、ANSYS 磁热耦合简介
ANSYS 是一款广泛应用于机械、电子、航空航天、能源等领域的大型有限元分析软件，其强大的计算能力可以解决复杂的工程问题。

在ANSYS 中，磁热耦合分析是一种结合磁场和温度场的分析方法，可以模拟磁场与温度场之间的相互影响，从而更准确地预测工程部件的性能。

二、磁热耦合实例介绍
在此实例中，我们将模拟一个永磁体在交变磁场作用下产生的温度场。

永磁体在磁场中会产生磁化，从而导致内部产生涡流，涡流的流动会产生热量。

通过ANSYS 磁热耦合分析，我们可以计算出永磁体在不同磁场强度和频率下的温度分布。

三、磁热耦合求解过程
1.几何模型创建：首先，在ANSYS 中创建永磁体和交变磁场的几何模型。

2.材料属性定义：定义永磁体和交变磁场的材料属性，如磁导率、电导
率、比热容等。

3.边界条件设置：设置永磁体和交变磁场的边界条件，如固定温度、磁场强度等。

4.磁场分析：在已知温度场上加磁场载荷进行求解，得到磁场分布。

5.温度场分析：在磁场分布上再次加载温度场载荷进行求解，得到温度场分布。

6.结果后处理：对求解结果进行可视化和分析，提取感兴趣的物理量，如温度分布、磁场强度等。

四、结论
通过ANSYS 磁热耦合分析，我们可以得到永磁体在交变磁场作用下的温度场分布，从而为工程设计提供有力的依据。

ANSYS软件在永磁同步发电机空载磁场分析中的应用

设计电机时的值进行比较, 如表 1 所示。
表 1 磁路分析与磁场分析值比较
气隙磁密齿磁密
定子轭磁密
转子轭磁密
磁路计算值/ T 0 6460 1 7637 1 5030 1 5275
磁场分析值/ T 0 64079 1 7453 1 5151 1 5223
通过对表 1 计算值的比较, 可以看出, 用等效磁
通过sys软件在永磁同步发电机空载磁场分析中的应用并通过ansys强大的后处理功能得出了磁力线分布图和磁感应强度分布云图使电磁场抽象的概念更加清晰设计更加准确直观
中图分类号: T M 313
微电机 2006 年第 39 卷第 8 期 ( 总第 155 期)
文献标识码: A
文章编号: 1001 6848( 2006) 08 0014 03
应用有限元法求解电机电磁场时, 一般可取电机外侧表面作为边界面。一般情况下, 认为磁力线沿电机外侧表面闭合, 这一类边界属于第一类齐次边界。很多情况下电机轴的外表面也被取为第一类齐次边界。所以作者在电机模型中给定子外圆和转轴外圆加载平行边界条件。GU I 方式具体步骤如下:
!mainmenue∀ # ! solut io n∀ # ! excit at ion∀ # !apply∀ # !boundar y∀ # !par l o n line∀
0引言
永磁电机的电磁场分布较为复杂。为保证计算的准确, 一般采用有限元法对电机内部电磁场进行数值计算。基于迦辽金或变分原理的有限元法将偏微分方程表征的连续函数所在的封闭场域划分成有限个小区域, 每一个小区域用一个选定的近似函数来代替, 于是整个场域上的函数被离散化, 由此获得一组近似的代数方程, 并联立求解, 获得该场域中函数的近似数值。本文以大型通用有限元分析软件 ANSYS 为基础, 对永磁同步发电机进行磁场分析。使用者需输入所要计算的问题, 便可获得结果, 而不需要了解有限元求解的详细过程, 极大地方便了使用, 节省了设计人员的时间和精力。

基于ANSYS的履带式永磁磁选机磁场模拟

第 24 卷第 8 期
卢东方，等：基于 ANSYS 的履带式永磁磁选机磁场模拟
2189
对于复杂的磁系，要求出磁场的解析式也是非常困难的，因此，这类研究常常因为缺乏方便实用的计算手段，无法确定永磁体的尺寸和性能，甚至导致磁系设计的失败。 ANSYS 是基于数值计算的一种大型通用有限元软件，可以方便地对磁系进行建模和分析，并可以形象地画出磁力线分布以及磁场强度的云图，较为准确地给出各点数值[7−9]。ANSYS电磁仿真技术已应用于永磁体磁场计算和机电设计，如BENABOU等[10]利用有限元模型计算NdFeB永磁体随着温度变化时的磁损耗；赵善彪等[11]利用ANSYS仿真出瓦形永磁体磁场分部，并通过试验验证仿真的正确性；张荣岭等[12]对条形永磁开路漏磁导磁场进行仿真计算；吴亚麟[13]对稀土永磁同步电动机气隙磁场进行研究，求出空载气隙二维磁场的磁密分布曲线。但有关ANSYS软件在永磁磁选机磁系研究中应用鲜见报道。本文作者采用 ANSYS 软件的不同磁单元结构对履带式永磁磁选机磁系进行建模和分析，得到磁场分布特征、磁场强度值和磁力线分布等结果，而后通过等效磁荷法和经验公式对仿真结果进行验证和误差分析，最终确定可用于履带式永磁磁选机磁系设计和仿真的 ANSYS 磁结构单元。
图 4 使用 plane13 磁单元进行模拟的结果 Fig. 4 Simulation results of magnetic system by element plane13: (a) Distribution of magnetic force lines; (b) Cloud map of magnetic field strength; (c) Cloud map of magnetization intensity; (d) Vector graphic of magnetization intensity

ANSYS电磁场教程-电磁模拟

4.1-33
• 3D MVP 列式 – 自由度：AX、AY、AZ (VOLT用于交流或瞬态分析） – 通量垂直边界条件: • 这是自然边界条件，但是，垂直于边界的A分量必须设为零 – X-Y 平面, AZ 必须约束为零 – X-Z平面, AY必须约束为零 – Y-Z平面, AX必须约束为零
4.1-34
4.1-27
• 通用标势法适用的物理模型: – Sourc36单元可与铁磁区相连 – 磁体励磁 – 通量条件可以定义通量（ Webers） – 可在无铁芯介质的模型采用Sourc36单元 – 限制：模型几何体必须满足多连通条件 • 若当铁介质磁导率为无限大时，铁芯内磁场并不接近零，则可确定为满足多连通条件（变压器、导磁体、具有多通量路径的模型等） – 缺点： • 要分三步求解
Harmonic no no no yes
Transient no no no yes
Physics
Iron-free yes yes yes yes
Air-iron no yes yes no
Coil-air-iron no yes yes no
Perm Magnet-air-iron yes no no no
Recommended Solver
线圈产生磁场控制带电粒子运动
这是一个当铁芯磁导率变得很大时，磁场强度接近零的实例
直线加速器的 C形磁体
气隙
带电粒子运动
4.1-26
• DSP 方法适合于模拟含有铁和空气界面以及sourc36单元电流源的系统，分析目的是确定在指定定子电流形式时转矩与转角的关系
10极电机的两极模型
三相电机的绕组截面
(1) 如果模型中还有矢量势和界面单元 INTER115，标量法能用于交流和瞬态模拟

ansys电磁场仿真分析教程

有限元网格
1-6
• 进行模拟 • 观察结果
– 某指定时刻 – 整个时间历程 • 后处理 – 磁力线 –力 – 力矩 – 损耗 – MMF（磁动势） – 电感 – 特定需要
1-7
• 模拟由3个区域组成 • 衔铁区: 导磁材料导磁率为常数（
即线性材料）
• 线圈区: 线圈可视为均匀材料. • 空气区:自由空间 (μr = 1) .
• 选择Apply (重复显示和输入) • 建立线圈面
利用TAB 键移动输入窗口
• 选择 Apply
1-17
• 建立空气面
• 选择 OK 衔铁
到了这步，建立了全部平面，但它们还没有连接起来.
线圈
1-18
• 用Overlap迫使全部平面连接在一起 Preprocessor>Operate> Overlap>Areas
B
B
励磁体1/4对称模型
1-44
• 单元plane13 and plane53 用于模拟2D磁场
• 按Pick All
现在这些平面被连接了，因此当生成单元时，各区域将共享区域边界上节点
这种操作后，原先平面被删除，而新的平面被重新编号
1-19
• 这些平面要求与物理区和材料联系起来 Preprocessor>-Attributes-Define>Picked Areas
• 用鼠标点取衔铁平面 • 选择OK (在选取框内） • 材料号窗口输入2
1-3
• 利用轴对称衔铁和平面定子设计致动器的一个实例 – 衔铁旋转 – 衔铁气隙可变化
• 完整模型由2个独立部件组成 – 衔铁模块 – 定子模块
执行: solen3d.avi看动画

基于ANSYS新型电机设计工具包的永磁同步电机效率仿真

电机设计关注的共同点
70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 0.00
优化转矩脉动
XY Plot 2
Design_BH_right_1_Current_Gamma_Sweep1
Curve Info Moving1.Torque Setup1 : Transient
仿真计算IPM永磁电机之效率和损耗图
--电机设计工具包高级应用
提纲：
电机设计流程
工具包计算方法介绍案例：Magna IPM电机效率Map图案例：优化IPM电机磁钢设计总结
电机设计流程
电机设计流程
工具包计算方法介绍案例：Magna IPM电机效率Map图案例：优化IPM电机磁钢设计总结
Lq略微增大
DSO选项提升求解速度
• Simulations run on Distributed Solve Option (DSO):
Ford--IPM电机仿真时间提速结果
• Excluding the processing times:
100 80
Speed-up factor
60 40 20 0 0
减少磁钢用量优化
目标--减小20%磁钢：
减小“V-angle”角度；
减小磁钢厚度；
减少磁钢用量优化
The percentage difference of efficiency between the original and modified designs.
减少磁钢用量优化
有限元分析结果： Ld减小
优化设计
用户自定义输出(UDOs)
电机设计工具包

ANSYS_对Halbach永磁阵列磁场仿真命令流

ANSYS 对Halbach永磁阵列磁场仿真命令流前处理/PREP7ET,1,PLANE53ET,2,INFIN9K,1K,2,17K,11,0,7K,12,17,7A,1,2,12,11AGEN,5,1,2,,25,,,2A,2,3,13,12AGEN,4,6,,,25,,,2EMUNIT,MKS ！定义电磁单位为国际标准单位HC=895000 ！定义常数MP,MURX,1,1 ！定义空气的相对磁导率为1MP,MURX,2,5.30504 ！定义永磁体2的相对磁导率为5.30504MP,MURX,3,5.30504MP,MURX,4,5.30504MP,MURX,5,5.30504 ！定义永磁体5的相对磁导率为5.30504MP,MGYY,2,HC ！定义永磁体2矫顽力沿y轴正方向，大小为HC（895000）MP,MGYY,3,-HCMP,MGXX,4,HCMP,MGXX,5,-HC ！定义永磁体5矫顽力沿x轴负方向，大小为HC（895000）RECTNG,-90,200,-90,90AOVLAP,ALLALISTASEL,S,AREA,,11AATT,1ASEL,S,AREA,,1,5,2AATT,2ASEL,S,AREA,,2,4,2AATT,3ASEL,S,AREA,,6,8,2AATT,5ASEL,S,AREA,,7,9,2AATT,4ASEL,ALLTYPE,1LSEL,S,LINE,,29,32TYPE,2LESIZE,ALL,,,30LSEL,S,LINE,,1,28LESIZE,ALL,,,20AMESH,ALLNSEL,,EXTD,ALL,AZ,0FINI求解/SOLU ！进入求解器ALLSEL,ALLSOLVEFINISH后处理/POST1 ！进入后处理器PLF2D ！绘制磁力线PATH,MAG,2,,10000 ！设定路径，取10000个观测点PPATH,1,,-30,8 ！设置观测点位置为x=-30到x=147，y=8 PPATH,2,,147,8PDEF,BSUM,B,SUM ！设定观测量为磁流密度矢量和PLPATH,BSUM ！绘制磁流密度矢量和分布图。

ANSYS有限元软件在永磁磁路中的应用

第19卷第4期辽宁工学院学报V o l .19　N o .41999年8月JOU RNAL O F L I AON I N G I N ST ITU T E O F T ECHNOLO GY A ug .1999α文章编号:100521090(1999)0420031203AN SYS 有限元软件在永磁磁路中的应用宛剑业1,赵存根2(1.辽宁工学院机械与汽车工程系,辽宁锦州　121001;2.锦州筑路机械厂,辽宁锦州　121004)摘　要:采用美国I M A G 公司开发的一套大型AN SYS 5.2有限元软件对一种新型永磁振动装置的磁路进行分析,并确定其形状和尺寸,求出最佳值。

关键词:振动钻削;永磁材料;磁路;有限元中图分类号:T P 319∶O 441 文献标识码:A设计磁性器件,除选择合适的材料之外,还要求适合某种特殊用途的磁路。

一般而言,磁路的分析、计算应当包括铁磁材料及非铁磁材料的整个空间区域的场分析。

对于磁通是无“绝缘”可言的,所以磁路实际上是一种分布参数性质的“路”。

其计算十分复杂,为了逼近实际磁路,若无计算机的帮助,其计算量相当大,对于磁系统结构复杂、气隙较大及磁路中的铁磁材料较饱和时,尤为突出。

由美国I M A G 公司提供的一套大型AN SYS 5.2有限元软件,为本文应用有限元技术进行永磁振动装置的磁路设计提供了强有力的研究平台。

1　建模依据要分析永磁振动装置的磁路,必须首先建立该装置的实体模型,建模依据AN SYS 程序中所用的动力分析类型,基于下述有限元系统的通用运动方程:[M ]{u β}+[C ]{u α}+[K ]{u }={F (t )}其中　[M ]是质量矩阵;[C ]是阻尼矩阵;[K ]是刚度矩阵;{u β}是节点加速度向量;{u α}是节点速度向量;{u }是节点位移向量;{F }是载荷向量;(t )是时间。

利用该方程,AN SYS 程序可求出具有惯性和阻尼影响的、在任意时刻t 满足平衡方程的未知{u }值。

基于ANSYS的永磁同步电机的设计与仿真

侯鹏 1>2 ，周国鹏 2 ，万仁卓 1 ，周芳 2 ，周智 2
( 1 . 武汉纺织大学电子与电气工程学院，湖北武汉 430200; 2 . 湖北科技学院工程技术研究院，湖北咸宁 437100)
摘要：为了简化研发永磁电动机的设计周期，本文提出了一种基于 Ansys Maxwell软件 RMxprt电
态运行有限元计算与分析，验证了电磁设计的合理性，同时比较了基于磁路法 RMxprt的计算和
Maxwell2D有限元分析相结合的电机设计过程 Q结果表明，有限元分析法的精度优于磁路法，该分
元法对单相永磁同步电机进行了仿真研究。在国外，LiP〇等在文献[5]中应用场路耦合有限元法仿真了永磁同步电机的稳态运行性能，Gieras等在文
献 [6]中用有限元法计算了同步电动机的参数和性能，文中参数仿真能真实地反映负载时磁场的饱和程度。总之，国内外学者对各种电机电磁场性能仿真分析取得了一些成果，很明显利用有限元法分析电机磁场更精确，但利用有限元法分析各种电机模型还有待完善。
本文将采用有限元法对永磁同步电机（PMSM) 内部电磁场进行数值计算与仿真分析。首先基于 RMxprt模块建立永磁电机的数学模型，然后将 RMxprt模块生成的几何模型导入 Maxwell2D 模块，利用 Maxwell2D 模块对电机进行有限元仿真与分析，验证电机设计的合理性，并为进一步优化打下基础。

基于ANSYS的履带式永磁磁选机磁场模拟

基于ANSYS的履带式永磁磁选机磁场模拟卢东方;王毓华;何平波;孙伟;胡岳华【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2014(000)008【摘要】利用ANSYS软件中的电磁场分析模块，分别采用plane13和plane53磁结构单元对履带式永磁磁选机的平面N-S交替排列磁系进行模型构建和网格划分，对磁系的磁场特征进行仿真和分析，并通过理论公式计算分析两种磁结构单元的仿真误差。

结果表明：磁场仿真时，靠近磁极表面处磁感应强度误差较小，随着距磁极表面距离的增大，磁感强度的误差逐渐增大。

plane53磁单元的磁场仿真结果较plane13的更加准确，磁极表面的磁感强度与理论计算的相对误差为2.08%；在距离磁极表面0.5cm以内，磁感强度的相对误差平均为6.72%，其误差范围可以满足履带式永磁磁选机设计的要求，因此，可以采用 ANSYS 电磁场分析模块中的 plane53磁结构单元进行履带式永磁磁选机磁系设计。

【总页数】7页(P2188-2194)【作者】卢东方;王毓华;何平波;孙伟;胡岳华【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院，长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院，长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院，长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院，长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院，长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TD923【相关文献】1.基于ANSYS的高梯度磁选机磁场特性影响因素分析 [J], 郑霞裕;李茂林;崔瑞;郭娜娜2.基于ANSYS对永磁筒式磁选机磁块排布变化对磁场特性影响的研究 [J], 李作敏;冯安生;张颖新;程晓峰;于岸洲3.基于ANSYS的稀土永磁无刷直流电机的电磁场有限元分析 [J], 杰静;李晓竹4.基于ANSYS的强磁板式磁选机的磁场仿真分析 [J], 李玉永;刘风亮;辛青;莫子雨;孟宪成;孙国栋;聂小媛;薛鹏5.基于COMSOL Mutiphysics的履带式磁选机平面磁系磁场仿真与参数优化 [J], 程志勇;卢东方;薛子兴;李旭东;褚浩然;刘剑军;刘振强;陈福林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

(word完整版)Ansys模拟永磁体

Quote：!**＊＊*＊****＊＊＊＊＊＊*＊***＊＊*＊＊*＊*＊＊＊****＊*＊＊**＊＊*＊***!！说明：该例子演示一个永磁体的磁场（使用了Infin9单元)！*＊*＊＊*******＊＊**＊*＊＊＊＊*****＊****＊＊*＊***＊*＊＊＊**＊*＊!/TITLE，alextest,Test for Permanent Magnet*go,：start：start ! 利用这个可以让ansys有选择性的读取输入文件！JPGPRF,500,100,1 ! Macro to set prefs for JPEG plots/PREP7emunit,mks ! 定义电磁单位为国际标准单位，即!***＊＊＊****＊**＊＊**＊＊＊＊＊＊＊***＊＊＊＊＊＊＊＊*＊*＊***＊*＊＊***!！定义单元类型*!***＊**＊*＊＊**＊＊＊*＊***＊＊****＊＊*＊***＊＊***＊＊*＊**＊＊*＊*!ET,53，PLANE53 ！ Define PLANE 53 as element typeET,9,INFIN9 ! 无限外界（注意：系统原点一定不能在infine9类型的节点上）！＊＊＊＊*＊＊＊**＊＊***＊*＊****＊＊*＊＊*＊*＊＊*＊**＊**＊*＊**＊****！！定义材料＊!＊*＊＊＊*＊*＊*＊*＊＊＊**＊＊＊＊**＊＊＊****＊＊****＊＊***＊＊**＊*＊＊！MP,MURX，1,1 ! Define material properties（permeability) ！定义空气(磁导率=1)HC=895000 ！ Coercive force ! 表示矫顽力TB，BH，2，,30TBPT,，130。

000000，0。

100000000……。

.TBPT，,52200。

0000,2.37000000TBPLOT，BH，2，,，/IMAGE，SAVE,BH2，JPEG ！将材料2的B—H曲线存储为bh2.jpgMp，mgxx，2，0 ! 对于永磁铁，必须定义mgxx（或者mgyy) !！！！Mp，mgyy,2,hc!＊***＊＊＊＊**＊*＊*＊**＊＊＊＊*＊**＊*＊＊＊*＊*＊*＊＊**＊*＊*＊*＊*＊＊!/PNUM,AREA，1 ! 定义显示模式wall=20hall=10!rectng，0，wall，0，hallaovlap,allnumcmp，area ！将生成的面重新编号aplot！/eof ！配合前面的:start使用!＊****＊＊*＊＊＊**＊**＊*＊*＊*＊＊＊＊*****＊＊＊*＊**＊＊**＊*＊**＊＊！! 建立材料属性！**＊＊＊**＊**＊**＊*＊＊***＊＊**＊＊*＊＊**＊*＊＊＊*＊*＊＊***＊＊*＊*!asel,s，area,,1 ！选择中间的磁铁aatt,2asel,s,area,,2 ！选择周围的空气aatt,1!＊**＊＊＊*＊*＊**＊*＊＊**＊＊*＊＊＊***＊***＊＊＊*＊＊*＊*＊*＊＊＊＊**＊！！建立单元类型，并划分网格!＊*＊*＊***＊＊＊*＊***＊**＊＊**＊***＊＊*＊＊***＊*＊＊＊*＊**＊*＊＊*!asel，alltype,53lsel，s，line，,1，4 ！选择所有的无限外边界type，9 ！设定为infine9单元lesize,all,，,30 ！划分为30等份lmesh,all ！开始划分lsel，s，line，,5，8lesize,all，,,20 ! 将磁铁边界的每条边分成20等份asel，allamesh，all!＊＊*＊＊*＊＊***＊**＊**＊＊＊＊**＊＊*＊*＊＊*＊＊*＊＊＊****＊＊***＊＊*！! 建立载荷！**＊**＊*＊******＊***＊＊＊**＊＊*＊＊＊＊＊*＊*＊*＊*＊＊*＊*＊*＊＊*＊！Esel，allNsel，extD,all，az，0!*＊＊＊**＊*＊＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊＊*＊＊＊**＊＊＊＊**＊***＊*＊＊＊＊＊**＊**！！求解！＊***＊＊*＊＊*****＊＊****＊**＊＊＊*＊**＊*＊＊＊＊＊＊＊***＊＊＊**＊＊! Allsel,allMagsolv！＊*＊**＊*＊＊*＊＊*＊＊＊＊*＊**＊***＊＊*＊***＊**＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊*＊!！后处理!*＊******＊＊*＊**＊*＊＊＊＊＊＊*＊*＊＊**＊*＊＊＊＊＊*****＊＊***＊＊＊! Finish/post1Plf2d,27,0,10，1 ！显示磁力线/image，save,mf,JPEG ! 将磁力线保存为JPG文件额外说明!**＊****＊*＊**＊*＊**＊*＊＊**＊＊*＊＊＊*＊＊*＊****＊＊***＊**＊＊＊！(1)如果输入文件写成：Mp，mgxx，2，hcMp,mgyy,2，0磁极在X轴上!***＊**＊***＊**＊＊＊*＊＊＊＊＊***＊**＊＊**＊＊＊**＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊*！(2)如果输入文件写成：Mp，mgxx,2,0Mp,mgyy，2，hc磁极在Y轴上!＊*＊＊＊*＊＊*＊*****＊＊＊*****＊＊＊*＊*＊*＊***＊*＊*******＊***！(3)如果输入文件写成：Mp,mgxx,2，hc＊sin(45)Mp,mgyy，2,hc*sin（45）磁极在对角线上。

ANSYS二维静磁学4,永磁体模型

ANSYS二维静磁学4,永磁体模型
永磁体
• 线性永磁体 – 感应曲线为线性 – 可模拟大部分稀土磁体 – 计算需要有“感应曲线” – 要求两种材料性质 • 相对磁导率 μr
– 各向同性 – 正交各向异性
稀土磁体典型曲线
固有曲线
Br
B(T)
• 矫顽磁力 Hc
– 矢量值
•
利用单元坐标系定义材料性质 – 缺省: 总体直角坐标系
• •
选择 OK 在输入窗口中输入HC*COS(60) 来代替数值输入
2.4-4
•
•
各向同性
单元坐标系缺省为总体直角坐标系 Preproc>material props>isotropic
空气
• 选择 OK
材料 2
• 选择 OK
磁化方向平行于总体坐标+ X 方向 Br = 1T Hc=700,000 A/m
感应曲线
Hc
H (Amp/m) 第二象限曲线图
2.4-2
– μr 和Hc 可以是随温度变化 – 磁化方向 • 平行/垂直于磁体中心线 • 相对于某中心点径向/环向 – 材料库中不提供μr 和 Hc的缺省值。 • 现代技术的进步使磁体性能不断提高
年代
2.4-3
• •
相对于直线感应曲线的磁体只要求Hc和一个单值的磁导率对于永磁材料，为了改善精度，利用剩磁感应密度(Br) 和Hc 来计算磁导率
• 输入cir1pole.mac宏建立模型 • 定义材料2的磁体性质 Preproc>material props>orthotropic
• 选择 OK
材料 1
材料 2
2.4-11
• 输入Y方向磁体属性（柱坐标系的切线方向，该坐标系待后定义）

基于ANSYS的直驱永磁发电机电磁场仿真_段晓田

第37卷　第12期2009年12月Vol.37　No.12 Dec.　2009基于ANS Y S的直驱永磁发电机电磁场仿真段晓田,张新燕,张　俊(新疆大学电气工程学院,乌鲁木齐　830008)摘　要:应用有限元软件ANSYS对永磁直驱风力发电机静态电磁场进行了仿真。

首先用常规方法对永磁直驱风力发电机空载电磁场进行了计算;其次提出了永磁直驱风力发电机电磁场有限元分析方法,应用有限元软件ANSYS对发电机的静态电磁场进行了仿真计算;最后将利用ANSYS软件仿真结果和实际情况进行比较。

从结果看出,采用有限元方法仿真的结果和同实际情况基本相符,此仿真的结果对以后风力发电机的研究具有一定的参考价值。

关键词:直驱永磁发电机;ANSYS;静态电磁场基金项目:国家自然科研基金项目(50767003,50867004);自治区高校科研计划项目(XJE DU2007I05)作者简介:段晓田(19842),女,硕士研究生,研究方向为电气系统优化设计。

中图分类号:T M313;TP31 文献标志码:A 文章编号:100129529(2009)1221997204ANS Y S2ba sed electromagneti c f i eld si m ul a ti on for d i rect2dr i ven per manen t2magnet genera torsDUAN X iao2tian,ZHAN G X in2yan,ZHAN G Jun(School of Electrical Engineering,Xinjiang Univ.,U ru mqi830008,China)Abstract:I n this paper,the s oft w are ANSYS was used f or si m ulati on of the static electr omagnetic fields f or the direct2 drive per manent2magnet generat or.First,the electr omagnetic fields of the direct2drive per manent2magnet wind power generat or were calculated with traditi onal calculati on method.Second,the finite ele ment method for the electr o mag2 netic field was p r oposed,and the s oft w are ANSYS was used f or si m ulative calculati on of the static electr omagnetic fields.The si m ulati on result by using ANSYS was p r oved in comp liance with the p ractical situati on.Key words:direct2drive per manent2magnet generat or;ANSYS;static electr omagnetic field[8]黄科元,贺益康.矩阵式变换器励磁的双馈风力发电机系统[J].太阳能学报,2002,23(6).[9]张晓波,张新燕,王维庆.用神经网络对风力发电中电力电子故障分析[J].华东电力,2008,36(7).[10]张晓波,张新燕,王维庆.用小波分析来判定风力发电中电力电子的故障[J].电机技术,2008,05.收稿日期:2009209214本文编辑:邵振华我国有丰富的风能资源,风电的发展可以大大改进国家的能源结构,减少废气排放,保护环境[1]。

ANSYS恒定磁场仿真教程

ANSYS恒定磁场仿真教程1.安装并启动ANSYS软件2.创建新项目启动ANSYS后，点击“File”菜单，选择“New”来创建一个新项目。

在出现的对话框中，选择适当的分析类型，这里我们选择“Electromagnetics” -> “Magnetostatics (J)”。

然后，点击“OK”按钮。

3.创建几何模型在ANSYS的主界面上，点击“Design Modeler”按钮来创建几何模型。

在几何模型中，您可以创建基本形状，例如盒子、圆柱体等。

4.设定材料属性在几何模型中，选择“Materials”选项卡，然后选择一个合适的材料库或创建自定义材料。

根据您的需求，为不同的材料设置适当的磁场参数。

5.设定网格参数在几何模型中，选择“Mesh”选项卡，然后在出现的对话框中选择适当的网格类型和尺寸。

为了更精确地模拟恒定磁场，建议使用更小的网格大小。

6.设定边界条件在几何模型中，选择“Physics”选项卡，然后选择“Magnetic”选项卡。

在这里，您可以设置边界条件，例如施加一个恒定的磁场或释放一个磁铁。

7.运行仿真在几何模型中，选择“Solution”选项卡，然后点击“Solve”来运行仿真。

ANSYS将自动计算并显示出恒定磁场的分布。

8.分析结果在ANSYS的主界面上，选择“Post Processing”选项卡，然后选择适当的结果参数，例如磁场强度、磁通量等。

您可以使用不同的工具和图表来分析和可视化仿真结果。

总结：在本教程中，我们学习了如何在ANSYS中进行恒定磁场仿真。

首先，我们创建了一个新项目，并使用设计模型创建了几何模型。

然后，我们设定了材料属性、网格参数和边界条件。

最后，我们运行了仿真并分析了结果。

希望这个教程对您有所帮助，并使您能够在ANSYS中进行恒定磁场仿真。

ANSYS Maxwell R16助力高性能永磁电机仿真分析

ANSYS Maxwell R16助力高性能永磁电机仿真分析本文基于CAE 行业高速发展的电磁场数值计算工具——ANSYS Maxwell 有限元软件，运用最新仿真技术对永磁同步电动机磁钢涡流损耗计算、与控制电路场合协同等研究热点进行软件应用分析，帮助用户获得高效仿真分析方法和手段。

一、引言现代高性能永磁电机主要由永磁电机本体和驱动控制器构成，永磁同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻和高效节能等一系列优点，近年来得到了迅速发展。

高性能稀土永磁材料的出现，其优越的磁性能和相对较低的价格，使得高性能永磁同步电机的开发和研究成为世界各国的热点，并在国防、工农业生产和日常生活等方面获得越来越广泛的应用。

永磁电机，特别是内嵌磁钢转子永磁电机（IPM），其结构复杂，传统的磁路法已经无法准确计算磁路和电机性能，需要借助高性能的有限元磁场求解工具提升仿真精度和效率。

ANSYS Maxwell R16 在电机应用领域，有了进一步的增强和改进，能显著提升电机研发能力。

二、永磁体涡流损耗高效精确计算永磁电机转子与定子基波磁势是同步旋转的，因此通常计算中忽略转子内的永磁体涡流损耗。

而实际永磁电机中，由于存在齿槽效应，且绕组磁动势的非正弦分布，或者由PWM 逆变器引入高次谐波电流等，均会产生谐波磁势，从而导致基波转速下的转子永磁体及固定永磁体的金属护套中引起涡流损耗。

通常情况下，与电机定子的绕组铜损和铁损相比，转子磁钢涡流损耗占比很小。

但是，由于转子散热条件相对封闭，热量不容易散发，磁钢涡流损耗可能会引起磁钢内局部高温升，从而引起永磁体局部热退磁。

特别是烧结钕铁硼（NdFeB）具有较大电导率和较低的居里温度，更需要特别计算涡流损耗和校核温升。

因此，设计永磁电机初期，就需要精确计算磁钢涡流损耗，保证电机磁钢稳定的热性能。

1. 涡流效应趋肤深度计算永磁体的损耗，主要由气隙高次谐波含量在磁钢中感应涡流导致，因此，准确计算高次谐波在永磁体中的趋肤深度是精确计算磁钢涡流损耗的前提保证。

「仿真」ANSYS101页PPT详解Maxwell永磁电机仿真

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基于Ansys的瓦形永磁体磁场分析

中图分类号:TM 303 3 文献标识码:A 文章编号:1001-6848(2007)10-0021-03基于Ansys 的瓦形永磁体磁场分析赵善彪,张天孝,问会青,樊理(航天时代电子公司第十六研究所,西安 710100)摘要:利用Ansys 软件仿真出了瓦形永磁体的磁场分布,并应用等效磁荷法对结果做出了理论分析和解释,最后通过实验验证了仿真的正确性。

文章给出了3个结论:磁钢的充磁方向和充磁后所能产生的磁场方向是两个不同的概念;实际使用中,应用的是永磁体磁密的某个分量而非该点的总共磁密;仿真结果可以判别磁钢充磁是否饱和。

关键词:瓦形永磁体;磁场;A nsys ;磁荷Analysis onM agnetic F ie l d of Tegular Per m anentM agnet w it h AnsysZ HAO Shan-b iao ,Z HANG T ian -x iao ,W EN H u-i qi n g ,FAN li (The 16th Research I nstitute o f C ATEC ,X i an 710100,Ch i n a)ABSTRACT :The d istri b uti o n of m agnetic field of tegu lar per m anent m agnet is si m u lated w ith Ansys soft w are and the si m u lated results w hich is proved co rrect by experi m ent at t h e end of th i s paper is ana -l y zed and expla i n ed in t h eory w ith equivalent m agnetic charge m ethod .I n this paper ,three conclusionsare g iven as fo llo w i n g .The direction ofm agnetizing is d ifferent fro m the direction ofm agnetic field gener -ated by the m agnetized m agne.t Usua ll y ,a part of B is used i n eng i n eering not B sum.The si m u lated resu lts can a lso refl e ct the saturati o n ofm agnetized m agne.tKEY W ORD S :Tegular per m anentm agne;t M agneti c fi e l d ;Ansys ;M agnetic charge收稿日期:2006-10-230 引言应用永磁体技术首先必须清楚所用磁体的磁场分布。