ANSYS Maxwell涡流场分析案例要点 下载本文

注意:在特斯拉(Tesla)的单位中,流量密度将默认显示。如果您希望看到高斯单位的结果执行步骤5和步骤6,否则跳到第7步

12.选择Input>Number,设置为Type:Scalar;Value:10000;单击OK 13.General>*

14.选择Add和指定名称为Bz_imag 8) 计算辐射功率

----06_2_maxwell_eddycurrent_Radiation_Boundary

1???*?P?Re?E?H?

2???1.选择Input>Quantity>E;

2.选择Input>Quantity>H;

3.选择General>Complex:Conj; 4.选择Vector>Cross

5.选择General>Complex:Real;

6.选择Input>Number,设置为Type:Scalar;Value:0.5;单击OK 7.选择General>*

8.选择Add和指定名称为Poynting 9) 计算电流(面积分)

----07_1_maxwell_transient_reluctance_motor

1.选择Input>Quantity>J 2.选择Vector:Scal?>Scalar Z

3.选择Input>Geometry选择Surface,在列表中选择Terminal_A1,然后单击OK按钮 4.选择Scalar>∫Integrate

5.选择Input>Number,设置为Type:Scalar;Value:150;单击OK 6.选择General>/ 7.选择Output>Eval 8.单击Done 10) 计算电流(面积分)

----05_3_maxwell_magnetostatic_reluctance_motor

1.选择Input>Quantity>J

2.选择Input>Geometry选择Surface,在列表中选择Terminal_A1,然后单击OK按钮 3.选择Vector>Normal 4.选择Scalar>∫Integrate 5.选择Output>Eval

6.出现通过线圈的电流,等于3750 7.单击Done

11) 霍尔传感器流量密度作为时间的函数(面积分)

-----07_2_maxwell_transient_rotational_motion

1.选择Input>Quantity>B

2.选择Input>Geometry选择Surface,在列表中选择Sensor,然后单击OK按钮

3.选择Vector>Normal 4.选择Undo

5.选择Scalar>∫Integrate

6.选择Input>Number,设置为Type:Scalar;Value:1;单击OK

7.选择Input>Geometry选择Surface,在列表中选择Sensor,然后单击OK按钮 8.选择Scalar>∫Integrate 9.General>/ 10.选择Add

11.指定名称为Bsensor 12.单击Done

12) 通过线圈产生电流,作为时间的函数

----07_3_maxwell_transient_translational_motion

1.选择Input>Quantity>J

2.选择Input>Geometry选择Surface,在列表中选择Coil_Terminal,单击OK按钮 3.选择Vector>Normal 4.选择Scalar>∫Integrate 5.选择Add 6.指定名称为It 7.单击Done

2.Maxwell 3D:铜线圈涡流分析

(一)启动Workbench并保存

1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 15.0→Workbench 15.0命令,

启动ANSYS Workbench 15.0,进入主界面。

2. 进入Workbench后,单击工具栏中的?按钮,将文件保存名为“Eddycurrent” (二)建立电磁分析

1. 双击Workbench平台左侧的Toolbox→Analysis Systems→Maxwell 3D此时在Project

Schematic中出现电磁分析流程图。

2. 双击表A中的A2,进入Maxwell软件界面。在Maxwell软件界面可以完成有限元分析

的流程操作。

3. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Solution Type命令,弹出Solution Type对话框,选择eddy

current,并单击OK按钮。

4. 依次单击Modeler→Units选项,弹出Set Model Units对话框,将单位设置成mm,并单

击OK按钮。 (三)建立几何模型和设置材料 1. 创建铝板模型(stock)

(1) 依次单击Draw→Box命令,创建长方体

在绝对坐标栏中输入:X=-0,Y=0,Z=0,并按Enter键

在相对坐标栏中输入:dX=294,dY=294,dZ=19,并按Enter键 单击几何实体,左侧弹出属性对话框,重命名为:stock (2) 依次单击Draw→Box命令,创建长方体

在绝对坐标栏中输入:X=18,Y=18,Z=0,并按Enter键

在相对坐标栏中输入:dX=126,dY=126,dZ=19,并按Enter键 单击几何实体,左侧弹出属性对话框,重命名为:hole

(3) 选中stock和hole,依次选择菜单栏中Modeler→Boolean→Subtract命令,对几何

进行减运算,此时弹出Subtract对话框 a. 在Blank Parts中选中stock实体 b. 在Tool Parts中选中hole实体 c. 单击OK按钮

d. 得到铝板模型如下:

(4) 单击几何实体,使其处于加亮状态,此时左侧会弹出属性对话框,在Material栏中

将Value展开选择Edit,选择Aluminum作为铝板的材料

2. 创建线圈模型(coil)

(1) 依次单击Draw→Box命令,创建长方体

在绝对坐标栏中输入:X=119,Y=25,Z=49,并按Enter键

在相对坐标栏中输入:dX=150,dY=150,dZ=100,并按Enter键 单击几何实体,左侧弹出属性对话框,重命名为:coilhole

(2) 按 E 键,将体选择改为边选择,选中coilhole模型的4个竖边,如下图所示。

(3) 将所选边缘圆滑化,依次选择菜单栏中Modeler > Fillet命令,Fillet 参数设置:Fillet

Radius: 25mm;Setback Distance: 0mm (4) 依次单击Draw→Box命令,创建长方体

在绝对坐标栏中输入:X=94,Y=0,Z=49,并按Enter键

在相对坐标栏中输入:dX=200,dY=200,dZ=100,并按Enter键 单击几何实体,左侧弹出属性对话框,重命名为:coil

(5) 按 E 键,将体选择改为边选择,选中coil模型的4个竖边,将所选边缘圆滑化,

依次选择菜单栏中Modeler > Fillet命令,Fillet 参数设置:Fillet Radius: 50mm;Setback Distance: 0mm

(5) 选中coil和coilhole模型,依次选择菜单栏中Modeler→Boolean→Subtract命令,

对几何进行减运算,此时弹出Subtract对话框

e. f. g. h. 在Blank Parts中选中coil实体 在Tool Parts中选中coilhole实体 单击OK按钮

得到coil模型如下:

(6) 单击coil几何实体,使其处于加亮状态,此时左侧会弹出属性对话框,在Material

栏中将Value展开选择Edit,选择copper作为线圈的材料。

3. 创建相对坐标系

选择菜单栏中Modeler > Coordinate System > Create >Relative CS > Offset命令,在绝对坐标栏中输入:X=200,Y=100,Z=0,并按Enter键 4. 设置激励电流加载面

(1) 选中Coil几何,依次单击菜单中的Modeler→Surface→Section命令,在弹出的对

话框中选择 XZ并单击OK按钮,此时几何生成截面。

(2) 保持截面处于加亮状态,依次单击菜单中的Modeler→Boolean→Separate Bodies命

令,此时截面被分开。

(3) 右击Terminal_Separate1命令,在弹出的快捷菜单中依次选择Edit→Delete命令。 (四)添加激励

3. 在模型树种选中线圈的截面,依次单击菜单中的Maxwell 3D→Excitations→Assign→

Current命令,在对话框中填入以下内容: (9) Name: Current1 (10) Value: 2742 A

(11) Stranded:?Checked (12) 单击OK按钮 4. 设置涡流存在区域

依次单击菜单中的Maxwell 3D > Excitations > Set Eddy Effects命令,只勾选Stock:? Eddy Effects,然后单击OK按钮。 (五)设置求解域

选择菜单栏中Draw→Region命令,在弹出的Region对话框中输入Value=300,并单击OK按钮。

(六)创建哑元Dummy Dummy技术的优点:

只对所关心的局部区域进行加密剖分,提高该区域的计算精度,无需对整个区域进行加密,节约了计算资源。