ANSYS Maxwell瞬态分析案例

在相对坐标栏中输入:dX=25.4,dY=-20,dZ=25.4,并按Enter键 (2) 选中该Box几何体,选择菜单栏中Edit→Arrange→Move命令

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=0,dY=-35,dZ=0,并按Enter键 (3) 选择菜单栏中Edit→Duplicate→Mirror命令

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=0,dY=1,dZ=0,并按Enter键 (4) 选中Inner_arm和刚绘制的2个Box模型,选择菜单栏中Modeler→Boolean→Unite命令,将新模型重命名为Innerarm。

(5) 依次单击Draw→Cylinder命令,创建圆柱体

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=51.05,dY=0,dZ=25.4,并按Enter键

(6) 选中Innerarm和新创建的Cylinder2,依次选择菜单栏中Modeler→Boolean→

Intersect命令。

5. 创建转子上的两线圈

(1) 创建局部相对坐标系,依次选择菜单栏中Modeler→Coordinate System→Create→

Relative CS→Offset命令,输入绝对坐标:X=0,Y=0,Z=12.7,并按Enter键

(2) 将局部坐标系设为工作坐标系,将绘图平面设为XZ平面:Modeler→Grid plane→

XZ

(3) 依次单击Draw→Rectangle命令,创建长方形

在绝对坐标栏中输入:X=-17,Y=0,Z=-15.5,并按Enter键 在相对坐标栏中输入:dX=34,dY=0,dZ=31,并按Enter键

(4) 依次单击Edit→Select→Faces命令,选中刚创建的Rectangle,然后依次选择菜单栏

中Modeler→Surface→Uncover Faces命令,由矩形平面得到闭合的矩形边框线,重命名为path

(5) 将绘图平面设为YZ平面:Modeler→Grid plane→YZ

(6) 绘制导线的截面。依次单击Draw→Rectangle命令,创建长方形

在绝对坐标栏中输入:X=0,Y=0,Z=15.5,并按Enter键 在相对坐标栏中输入:dX=0,dY=17,dZ=24,并按Enter键 在属性对话框中Name:coil1

(7) 选中path和coil1模型,依次选择菜单栏中Draw→Sweep→Along Path命令,然后单

击OK按钮。

(8) 将线圈的边圆滑化。将绘图平面设为XZ平面:Modeler→Grid plane→XZ

(9) 依次单击Draw→Cylinder命令,创建圆柱体

在绝对坐标栏中输入:X=0,Y=0,Z=15.5,并按Enter键 在相对坐标栏中输入:dX=43,dY=17,dZ=0,并按Enter键

(10) 选中新创建的Cylinder和coil1模型,依次选择菜单栏中Modeler→Boolean→

intersection命令,重命名为coil。

(11) 选中coil模型,依次选择菜单栏中Edit→Arrange→Move命令

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=0,dY=54.5,dZ=0,并按Enter键 (12) 选择菜单栏中Edit→Duplicate→Mirror命令

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=0,dY=1,dZ=0,并按Enter键

6. 创建激励电流加载面

(1) 选中两线圈,依次选择菜单栏中Modeler→Surface→Section命令,在弹出的对话框

中选择YZ并单击OK按钮,此时几何生成个截面。

(2) 保持截面处于加亮状态,依次选择菜单栏中Modeler→Boolean→Separate Bodies命

令,此时截面被分开。

(3) 保持截面处于加亮状态,依次选择菜单栏中Edit→Delete命令。

(三)设置求解域

1. 选择菜单栏中Draw→Region命令,在弹出的Region对话框中输入Value=250,并单击

OK按钮。

2. 选中Innerarm模型,依次选择菜单栏中Edit→Arrange→Rotate命令,在弹出的对话框

中设置:

(1) Axis:Z (2) Angle:29.5 deg (3) 单击OK按钮

(四)设置材料

1. 设置定子为非线性材料,选中Out_arm模型右击,在快捷菜单中选择Assign Material→

Add Material命令,在弹出的对话框中设置: (1) Material Name:arm steel

(2) Relative Permeability:Type→Nonlinear Value→单击BH Curve,弹出BH Curve窗口

在H和B列分别输入下列数据

单击OK按钮

(3) 单击Validate Material按钮

(4) Bulk Conductivity(电导率):1000000S/m 2. 将Innerarm的材料也设为arm steel 3. 将两线圈的材料设为Copper

(五)设置激励

1. 在Sheets栏下选中1个电流加载面右击,在快捷菜单中单击Assign Excitation→Coil

Terminal命令,弹出Current Excitation对话框,在对话框中填入以下内容: (1) Name:CoilTerminal1

(2) Number of Conductors:350 (3) 单击OK按钮

2. 在Sheets栏下选中另1个电流加载面右击,在快捷菜单中单击Assign Excitation→Coil

Terminal命令,弹出Current Excitation对话框,在对话框中填入以下内容: (1) Name:CoilTerminal2

(2) Number of Conductors:350 (3) 单击OK按钮

3. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Excitations→Add Winding命令,弹出Winding对话框,在

对话框中填入以下内容: (1) Type:External

(2) Stranded:?Checked

4. 在Project manager中展开Excitations,右击Winding1,在弹出的快捷菜单中选择Add

Terminals命令,此时会弹出Add Terminals对话框,选择CoilTerminal1和CoilTerminal2,然后单击OK按钮。 5. 设置外部激励电路

(1) 打开外部电路编辑器

开始→所有程序→ANSYS Electromagnetics→Maxwell Circuit Editor

点击Project Manager下的Components子栏,右上角出现Component Manager栏 (2) 放置线圈

选择Maxwell Circuit Elements→Dedicated Elements→Winding 将Winding元件拖到绘图区域 右键→Finish

将线圈重命名为Winding1,与Maxwell中的线圈同名 (3) 放置电阻

选择Maxwell Circuit Elements→Passive Elements→Res 将Res元件拖到绘图区域 右键→Finish 将电阻值改为3.09欧 (4) 放置电压脉冲信号源

选择Maxwell Circuit Elements→Sources→VPulse 将Res元件拖到绘图区域 右键→Finish

按下列参数设置电压脉冲源

(5) 连接各元件:Draw→Wire (6) 放置参考地:Draw→Ground (7) 连接Ground

(8) 导出电路的网络连接表

Maxwell Circuit→Export Netlist 将文件命名为:“trans_circ.sph”,保存 将工程保存为“rot_ext_circuit”

退出Maxwell Circuit Editor

6. 在Maxwell 3D下设置外部激励

(1) 选择菜单栏中Maxwell 3D→Excitations→External Circuit→Edit External Circuit. (2) 点击Import Circuit (3) 导入“trans_circ.sph”文件

(六)设置剖分规则

选中Outer_arm和Innerarm几何,依次单击菜单栏中的Maxwell 3D→Mesh Operations→Assign→Inside Selection→Length Based命令,此时弹出Element Length Based Refinemen对话框,在对话框中填入以下内容: (1) Name:Length1

(2) ?:Restrict Length Of Elements (3) Maximum Length of Elements:10mm (4) ?:Restrict the Number of Elements (5) 单击OK按钮 (七)设置涡流效应

选择菜单栏中Maxwell 3D→Excitations→Set Eddy Effects命令,弹出Set Eddy Effects对话框,设置如下:

Outer_arm:Eddy Effects>? Innerarm:Eddy Effects>?

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