完整版电磁场对变压器ansoft仿真作业

ANSYS10.0软件在松耦合变压器中的三维仿真分析过程介绍

ANSYS10.0 软件在松耦合变压器中的三维仿真分析
过程介绍
当今变压器领域已经发展到很成熟的阶段，轻量、高效、高密度是当今变压器发展目标。

在变压器产品研发中，利用有限元仿真软件，可以方便地改变变压器的结构参数，观察这些参数对变压器的影响。

ANSYS 是世界上着名的大型通用有限元分析软件，也是中国用户最多、应用最广泛的有限元分析软件，它融结构、热、流体、电磁、声学等专业的分析于一体，可广泛应用于机械制造、石油化工、轻工、造船、航天航空、汽车交通、电子、土木工程、水利、铁道等各种工业建设和科学研究。

引言
作为旋转导向智能钻井系统核心部件的可控偏心器，其原理是利用电机泵产生推动翼肋伸缩的动力，当采用电机泵动力时，电机泵的能量来源于井下涡轮发电机。

由于可控偏心器的机械结构决定了电机泵要安装在不旋转套上，而发电机要安装在旋转的主轴上，这样就涉及到旋转和不旋转之间的能量传输问题。

以前一直采用的是接触式滑环能量传输方式，由于接触式滑环存在安装不方便、旋转时易磨损、易受到井下钻井液、水的腐蚀以及泥浆的影响等缺陷，迫切需要一种新的非接触式能量传输方式松耦合电能传输技术。

作为松耦合电能传输技术的核心部分松耦合变压器，对它的研究则显得尤为重要。

实验指导1恒定磁场的仿真)

实验二：恒定磁场的仿真一、实验目的：1、熟悉Ansoft Maxwell 软件的使用方法2、掌握使用Ansoft Maxwell软件仿真恒定磁场的方法3、了解恒定磁场的基本原理二、实验设备安装有Ansoft Maxwell 软件的计算机三、实验内容1、环电流的磁场仿真。

圆环的半径为2mm，环中通过的电流为1A，仿真计算磁场分布和电感值。

2、亥姆霍兹线圈的磁场仿真。

两线圈的半径均为2mm，两线圈中通过的电流均为1A，仿真计算磁场分布、自感和互感、以及两线圈所受到的力。

3、无限长同轴电缆的磁场仿真。

无限长同轴电缆的内导体半径为0.2cm，外导体半径为0.8cm，内外导体之间为真空。

该同轴电缆中通过1A电流，仿真计算磁场分布和同轴线的电感。

四、实验方法原理1、恒定磁场：是由恒定电流激发的，是电磁场的一种重要的和特殊的形式。

2、Ansoft Maxwell 软件采用有限元法进行数值计算。

五、实验步骤1、环电流的磁场仿真。

（1）点击PROJECTS/New创建一个新的项目，命名为：×××，Type: Maxwell 2D V ersion 10 (或其它2D版本)，点击OK.（2）Solver: Magnetostatic; Drawing: RZ Plane.选择Plane 的依据参见下图，下图为Maxwell 2D可以仿真的两种结构，都是轴对称的结构。

XY Plane 是对称轴垂直画面的，而RZ Plane 的对称轴是平行于画面的。

（3）点击Define Mode l → Draw Model，在2D Modeler中，绘制几何结构。

选择单位：Model→ Drawing Units→ mm。

在该窗口中，根据仿真的实际结构尺寸设置绘图Background的尺寸，画一半径为2mm的圆，实际的结构则为绕V 轴的环电流。

（4）进入Setup Materials定义物体的材料属性。

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。

（完整版）用maxwell对变压器的建模仿真教程

（完整版）⽤maxwell对变压器的建模仿真教程该变压器模型采⽤EE型铁芯，通⼊单向交流电，通过maxwell的3D模型构建为两层，分为初级和次级同轴绕制。

1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as> transformer选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Magnetostatic创建变压器铁芯框架Draw > BoxPosition：（-5.5,-15,0）Box尺⼨：（XSize, YSize, ZSize）>（11,30,26）Draw > BoxPosition：（-5.5,5.5 ,5）Box尺⼨：（XSize, YSize, ZSize）>（11,4.5,16）选中Box2Edit > Duplicate > Around AxisAxis: ZAngle: 180 degTotal number: 2选中Box1 ，Box2，Box2_1Modeler > Boolean > SubtractBlank Parts: Box1Tool Parts: Box2，Box2_1不要选：“Clone tool objectsbefore subtracting”Draw > Box（创建Gap（缺⼝））Position：（-5.5,15 ,12.98）Box尺⼨：（XSize, YSize, ZSize）>（11,30,0.04）选中Box1 ，Box3Modeler > Boolean > SubtractBlank Parts: Box1Tool Parts: Box3不要选：“Clone tool objectsbefore subtracting”选中Box1Modeler > Boolean > Separate Bodies将分离后的模型分别重命名为：“Core_up”（原Box1）和“Core_down”将两者的材料重设为：“ferrite”为铁氧体的材料属性。

ansys大作业ANSYS电磁场分析报告及与ansoft仿真分析报告结果比较

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某某：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，rμ=1000），线圈是可视为均匀材料，空气区为自由空间（1=rμ），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 trls>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>p/Assembly>Create ponent第十二步：加力边界条件标志Preprocessor>Solution>Define loads>apply>magnetic>Magnetic>Flag>p 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>ponent 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。

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。

《电磁场分析软件》(Ansoft Maxwell 2D3D V10)

《电磁场分析软件》（Ansoft Maxwell 2D/3D V10）Ansoft, Maxwell, 电磁分析中文名称：电磁场分析软件英文名称：Ansoft Maxwell 2D/3D别名：Ansoft Maxwell EM版本：V10发行时间：2003年制作发行：ANSOFT地区：美国语言：英语[免责声明]：该下载内容仅限于个人测试学习之用，不得用于商业用途，并且请在下载后24小时内删除。

软件版权归原作者及Ansoft公司所有，如果你喜欢，请购买正版。

简介：MAXWELL 2D：工业应用中的电磁元件，如传感器，调节器，电动机，变压器，以及其他工业控制系统比以往任何时候都使用得更加广泛。

由于设计者对性能与体积设计封装的希望，因而先进而便于使用的数字场仿真技术的需求也显著的增长。

在工程人员所关心的实用性及数字化功能方面，Maxwell 的产品遥遥领先其他的一流公司。

Maxwell 2D 包括交流/ 直流磁场、静电场以及瞬态电磁场、温度场分析，参数化分极；以及优化功能。

此外，Maxwel2D 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。

MAXWELL 3D：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时的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、集肤效应和邻近效应具有不可忽视作用的系统，得到电机、母线、变压器、线圈等电磁部件的整体特性。

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。

同时也可以给出整个相位的磁力线、B和H分布图、能量密度、温度分布等图形结果。

分46个压缩包，解压后为90.5MBAnsoft.Maxwell.EM.V10.part01.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part02.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part03.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part04.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part05.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part06.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part07.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part08.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part09.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part10.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part11.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part12.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part13.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part14.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part15.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part16.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part17.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part18.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part19.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part20.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part21.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part22.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part23.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part24.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part25.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part26.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part27.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part28.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part29.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part30.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part31.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part32.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part33.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part34.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part35.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part36.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part37.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part38.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part39.rar (1.91 MB)Ansoft.Maxwell.EM.V10.part40.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part41.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part42.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part43.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part44.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part45.rar (1.91 MB) Ansoft.Maxwell.EM.V10.part46.rar (1.33 MB)。

基于Ansoft新型交直流混合供电系统接口变压器仿真研究及解决因直流引起的磁饱和问题的措施

相四线制系统中的实际应用。
Ｚｉｇｚａｇ变压器磁路分析
１．１Ｚ联结原理
师，研究方向为交流调速。蒋鹏．湘潭大学信息工程学院２０１ｌ级自动化专业在读学士，主持湖南省大学生创新项目“ 基于楼宇直流微网的多种清洁能源汇集器研发 ” 。
相感应电动势的一致性。从而持三相平衡，降低零
线电流。
基金项目：国家能源局一国家发展改革委发改投资资助项目（２０１ｌ１９５２）；湖南省自然科学基金项目（１１ＪＪ８ｏｏ４）；湖南省教育厅重点项目（ＪＧ２０１１Ａ０１２１；湖南省 “ 十二五 ” 重点学科 ” 信息与通信工程 ” 资助项目。作者简介：柏海（１９８９一），男，湖南省湘潭人，湘潭大学电气工程在读硕士．研究方向为新能源发电和直流输电。易灵芝（１９６６一），女，湖南省宁乡人，硕士，教授，主要研究方向为交流调速与电力电子装置，新能源发电与智能微网。王江，（１９６６一），男，湖南省湘潭人，湘潭牵引电气设备研究所有限公司高工，研究方向为电机设计。陈鸿蔚，（１９７５一
ＡｎｓｏｆｔＭａｘｗｅｌｌ环境下的仿真模型．对变压器的磁力线、磁场强度、磁链曲线交链、电压电流波形进行有限元分析，实

ANSYS Maxwell助力电力变压器设计和仿真

用户自定义添加新的磁芯模型，包括尺寸和材料
如果用户需要的磁芯材料不在参数输入界面上，用户可以按照如下的步骤添加: 1. 建立一个与添加的磁芯材料对应的frequency versus permeability 文件（tab格式） 2. Tab文件命名为所添加的材料名 3. 把tab文件放到如下目录 “CoreUDM /MaterialData” 4. 在Excel中打开目录“CoreUDM /MaterialData”下的“matdata.tab” 文件 5. Add a row for the material to be added and specify name and other material properties 6. 为新加的材料添加一行，并指定电导率、损耗系数和密度等其它材料参数 7. 保存文件
记录输入文件 –用于下次直接复用生成模型
• 一个.tab格式的文件在脚本运行时被自动记录，并保存于Maxwell默认的工程文件目录下。
• 通过选择“core definition”输入界面上的 “Read Data from Text File”按钮，可以重新运行已有的.tab格式输入文件(note Core Model box will remain blank)
• ETK和PExprt的区别？
“Electronic Transformer Kit”是基于Maxwell 3D 的免费脚本，提供基于预先定义的设计输入的FEA求解模型（非解析模型），而PExprt可生成整个设计。ETK不考虑Litz线和 twisted双绞线，也不自动考虑绕组电容，除非手动生成一个额外的electrostatic design 。
哪里可以找到ETK脚本？
• 访问 Customer Portal: Knowledge Resources > Solutions

基于ANSYS的漏感变压器仿真计算

基于ANSYS的漏感变压器仿真计算0 引言随着微波炉的普及，微波炉的需求越来越多，大量制造时需要考虑节约成本以及性能要求，漏感变压器作为微波炉核心器件之一，影响着微波炉整体性能以及制造费用。

漏感变压器作为一种特殊的变压器，他不但能起到变压的作用；同时由于漏感的存在，还能起到稳定电压的作用，这是由于当初级电压变化时产生的磁通量没有全部锁定在铁芯中形成主磁通，而是有一部分分布在线圈与空气之间。

当初级电压变化时，次级的感应电动势的变化就不会如理想变压器那么剧烈，也就起到了稳压的作用。

由于漏感分布在线圈和空气中，传统的分析方法是采用路的分析方法，无法计算漏感确切的分布位置以及强度，长期以来只能靠经验来判定。

另一方面，传统的计算方法只能得到宏观特性，不能得到精细的变压器内部结构。

再加上铁芯的材料一般都是非线性的，这使得计算求解更加困难，只能用线性B-H曲线代替求解，使得计算不准确。

要想得到变压器的精确数据，就只有依靠数值计算和计算机技术。

ANSYS是基于有限元法的一款计算软件，可用来分析电磁场领域的多项问题。

它充分利用了各种计算方法的优点，发展出了适用于不同情况的电磁分析模块，其中Emag模块主要应用于低频电磁分析，其主要特点是：非线性磁场分析和场路耦合分析，这对于计算非线性材料非常有用，尤其是磁性材料，主要应用于电击、变压器、电磁开关以及感应加热等领域。

1 变压器基本原理与漏磁场，U1为初级线圈电压，N1为初级线圈的匝数，U2为次级线圈电压，N2为次级线圈的匝数，对初级线圈加上一定的电压，按电磁感应定律，会在次级线圈上得到感应电动势，在没有电阻、漏磁及铁损的情况下，变压器是理想变压器，原线圈和副线圈的匝数比等于原电压和副电压之比。

，如果在原线圈两端外加一正弦交流电压U1，则原线圈中将有交变电流I1通过，因而在铁心中将激励一交变磁通。

为了便于分析问题，将总磁通分成等效的两部分磁通，其中一部分磁通沿着铁心闭合，同时与原、副线圈相交链，称为互感磁通或主磁通，用φ表示；另一部分磁通主要沿非铁磁材料(如空气)闭合且仅与原线相交链，称为原线圈漏磁通，表示为φ1，还有一部分只与次级线圈相交链的称为副线圈漏磁通，表示为φ2。

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 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。

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 VrR dr 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--⨯⨯=⋅=⋅⋅= 3J m97222 3.23 1.9711121.75221010e D r r E rω--⨯⨯=⋅=⋅⋅= 3J m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。

(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。

ANSYS电力变压器仿真案例

Cut-away of typical 3ph oil-filled power transformer
Oil-flow though winding having LV layers and HV disks
电力变压器温升计算
—模型介绍
• Maxwell 3D 涡流场求解器 • 频率 = 60Hz sinusoidal • 铁心相对磁导率= 300 • 铁心电导率= 0 • 只考虑LV 线圈集肤效应和
BranchCurrent(VI9) Setup1 : Transient
BranchCurrent(VI10) Setup1 : Transient
BranchCurrent(VI11) Setup1 : Transient
BranchCurrent(VI12) Setup1 : Transient
Calculate Field
Calculate Field Accuracy
Error Acceptable?
Yes
No Refine Mesh
Display Simulation Results
Adaptive meshing is available for all non-transient solvers
Simplorer
System / Circuit
IA
A
IB
A
IC
A
PMSYNC
ICA: PP := 6
Torque
J
A
D2D
GAIN
PExprt
Magnetics Design
ANSYS Mechanical
Thermal / Stress
Maxwell 2D/3D

基于Ansoft的电磁装置仿真分析

基于Ansoft的电磁装置仿真分析作者：徐秋敏宋伟崔艳敏秦洪运来源：《中国新技术新产品》2015年第14期摘要：本文介绍了在Ansoft环境下进行电磁场仿真分析的方法，并以试验器设备中的电磁装置为研究对象，利用Maxwell 3D模块建立三维仿真模型，在建立仿真模型的基础上，对电磁设备的基本特性进行了仿真分析，获得了电磁装置工作气隙的磁场分布。

仿真结果可以用于指导电磁设备的设计和优化。

关键词：有限元分析；磁场；仿真中图分类号：TH137 文献标识码：A1 引言电磁场数值计算主要采用有限元法、边界元法和有限差分法。

其中，有限元法是最有效的，也是目前应用最广泛的。

随着电子计算机的迅猛发展，目前正逐步形成以电磁场数值计算方法为基础的计算机仿真计算方法。

计算机仿真就是借助计算机，用系统模型对真实系统或者设想的系统进行实验的一门综合性技术。

计算机仿真不能完全代替实验，却可以逼近实验结果，指导科研过程。

Ansoft是近年来进入国内的基于有限元法的场分析计算仿真软件。

它以电磁技术为核心，基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转换为庞大的矩阵求解。

使用该软件不仅可以进行静态场分析，还可以进行瞬态场分析，具有简单、易用、直观等优点。

2 电磁装置仿真分析本文以试验器设备中的电磁装置为研究对象，采用Ansoft 软件进行仿真建模，对电磁装置进行磁场分析。

2.1 Ansoft仿真分析Ansoft是一种专门用于电磁场仿真计算与分析的软件，为电磁场研究人员提供了功能强大的电磁场仿真分析的工具。

使用Ansoft软件进行仿真分析的具体步骤如下：（1）创建项目建立新的项目文件后，定义分析类型，选择相对应的场求解器。

（2）创建几何模型根据结构尺寸，采用相应的绘图指令，建立结构的几何模型，并对各组件进行定义。

（3）材料定义及分配根据需要，进行材料定义，并对几何模型中的各部分组件指定相对应的材料属性。

（4）激励源与边界条件定义及加载。

利用有限元软件ANSYS计算变压器内部电磁场分布

利用有限元软件ANSYS计算变压器内部电磁场分布作者：王妍来源：《科技资讯》 2011年第28期王妍(山东省电力学校山东泰安 271000)摘要:在有限元技术日趋完善的今天,随着计算机技术的普及和计算机速度的不断提高,有限元在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视,已经成为解决复杂的工程分析问题的有效途径。

作为有限元的技术载体的有限元软件也逐步成熟。

本文主要介绍了有限元软件ANSYS的特点及在工程电磁场中的使用方法。

本论文利用有限元软件ANSYS计算了变压器电磁场。

经过本次分析验证,有限元软件ANSYS是计算电磁场的可靠软件,大大提高了计算速度,并可以进行可视化图形的显示。

关键词:软件ANSYS 特点变压器有限元有限元软件ANSYS 变压器电磁场中图分类号:TM4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)10(a)-0133-01电场和磁场计算是计算电磁学的两个分支。

通常认为电场计算比磁场计算容易,主要原因是:第一,至少在低频情况下,电场的描述只用一个标量位即可;第二,电场计算一般均为线性问题。

与电场数值计算相比,磁场的数值计算[2]要复杂得多,主要原因是由于控制方程复杂,材料各向异性和非线性。

磁场数值计算方法可以从多种角度予以分类。

从磁场控制方程出发,有微分方程法、积分方程法及微分积分方程法,从数值离散方法出发,有边界元法、有限元法及有限差分法等;从求解变量的类型出发,有标量位、矢量位和高阶矢量位。

1 有限元法的概念有限元法亦称为有限单元法或有限元素法,是数值计算中一种重要近似方法,其基本思想是:运用离散化的概念,将连续介质或结构划分成许多有限大小的字区域的集合,把每一个字区域称作单元和元素,将单元的集合称为网络,则实际的连续介质(或实际结构)可以看作这些单元在他们的节点上相互连接而组成的有效集合体,这是求解的基本方程将是一个代数方程组,从而将求解描述真实连续场变量的微分方程组简化为求解代数方程组,得到近似的数值解[3]。

AnsoftMaxwell仿真实例PDF（68页）

AnsoftMaxwell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。

Ansoft12在工程电磁场中的应用

将选择物体设置为边
图23 位函数边界设置
五、求解选项参数设定
1.力和力矩的设置
选取永磁体和转子面，执行 Maxwell2D/Parameters/Assign/Force或Torque命令。
图24 力和力矩参数设置对话框
2.网格剖分设置。
执行Maxwell 2D/Mesh Operations/Assign/On Selection （或Inside Selection、Surface Approximation）命令。
图8 布尔运算后生成电机定子槽
7.绘制电机绕组，执行Draw/Line命令，分布输入（-2，57），（-3， 74.3），执行Edit/Duplicate/Mirror命令，然后执行Draw/Arc/Center Point命令，以（0，74.3）作为中心原点，两侧点坐标分别为（-3， 74.3），（3，74.3）绘制弧线，并将所有线段闭合连接，执行 Modeler/Boolean/Unite命令。 8.执行Modeler/Surface/Cover Lines，生成一个面，并改名为“coil”，如图9所示。
图25 剖分设置
3.求解残差设定。执行Maxwell 2D/Analysis Setup/Add Solution setup命令。
图26 求解设置对话框
4.分析自检。
执行Maxwell 2D/Validation Check命令。
图27 自检过程
六、后处理
1.自检完成后，执行Maxwell 2D/Analysis all命令。
Ansoft界面介绍
图1 Ansoft界面
永磁同步电机静磁场分析
• 问题描述
三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子绕组、永磁体、转子铁心组成。电机定子内径、外径分别为110mm，174mm。极数 4，定子槽数36。