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maxwell和workbench的联合仿真

maxwell和workbench的联合仿真
maxwell和workbench的联合仿真

Coupling Maxwell Designs with ANSYS Thermal via

Workbench

Coupling Maxwell2D/3D V15 with ANSYS R14 is supported via the Workbench schematic. Thermal feedback is supported for Maxwell magnetostatic, eddy current, and transient types. Users also need to setup the design and geometry appropriately. An appropriate design should be temperature-dependent, and have one or more solve setups that are enabled for thermal feedback.

1. The easiest way to add a Maxwell 2D or 3D design to a Workbench schematic is

to import a working design via Workbench File>Import. The imported design is placed in the Workbench schematic after it is successfully imported.

2. Next, insert a Steady-State Thermal system and change its Analysis Type to 2D or 3D, (depending on the Maxwell design type) by right clicking on the Geometry cell and selecting Properties. It is important to change the Steady-State Thermal system's analysis type before setting up its geometry.

3. To setup the Steady-State Thermal system's geometry, you must first export the Maxwell geometry using sat or step format as follows:

a. Select the Modeler>Export menu item.

b. Select the desired model geometry format (sat or step), and the save location in the dialog box and save the file for use by ANSYS Workbench.

4. Import the file via the Geometry module of the Steady-State Thermal system.

a. To access the Geometry module, double click on the Geometry cell in the Steady-State Thermal system to launch DesignModeler.

b. Select File>Import External Geometry File and browse for the geometry file exported from Maxwell.

c. After the geometry file is imported, right-click on the root folder of the modeler project tree and select Generate. (When the geometry file is of a Maxwell 2D RZ design, users can rotate the geometry in DesignModeler by creating a body operation.)

5. Close DesignModeler and refresh the Model cell of the Steady-State Thermal system by right-clicking the Model cell and selecting Refresh.

6. The geometry mode of the Steady-State Thermal system can be changed via the ANSYS Mechanical user interface.

a. Launch Mechanical by double clicking the Setup cell of the Steady-State Thermal system.

b. Select Geometry in the project tree and the Definition of Geometry will be shown in the Detail window.

c. Select either Plane Stress or Axisymmetric as the value for the property 2D (or 3D) Behavior.

7. To setup the coupling, drag the Solution cell of the Maxwell system and drop it on the Setup cell of the Steady-State Thermal system.

8. Note that the Maxwell Solution cell is tagged with a “Lighting Bolt” symbol. Right-click on the Maxwell Solution cell and select Update. This will initiate a Maxwell simulation if it is not already solved. Once Maxwell's solution is available, the “Lighting Bolt” changes to a “Green Check”symbol.

9. To “push” the coupling into Steady-State Thermal, right-click on the Steady-State Thermal Setup cell and select Refresh.

10. After refresh is finished, you can launch ANSYS Mechanical by double-clicking the Setup cell to finish the coupling setup.

11. In the ANSYS Mechanical application project tree, an Imported Load

(Maxwell2DSolution), or (Maxwell3DSolution), item should already be inserted. Select the Imported Load folder to view its details. Because the inserted Maxwell2D (or 3D) system supports thermal feedback, the Details window shows information regarding how the temperature result should be exported, and what type of mesh mapping should be used.

12. To finish the coupling setup, you must insert either an imported Heat Generation or an imported Heat Flux boundary condition. Heat Generation is used

when mapping loss from objects in Maxwell; and Heat Flux should be used to map the loss from the edges of objects in Maxwell. Users can insert multiple Heat Generation or Heat Flux loads via the Imported Load (Maxwell2DSolution), or Imported Load(Maxwell3DSolution) objects.

13. To insert a Heat Generation, use Body select by clicking the icon in the

Mechanical Toolbar. Then click on the objects where the EM loss should be imported. After all the desired objects are selected, right-click on Imported Load (Maxwell2DSolution)> Insert > Heat Generation, or Imported

Load(Maxwell3DSolution) > Insert > Heat Generation.

A sub-item named Imported Heat Generation will appear in the project tree.

14. Click on the Imported Heat Generation tree item to view its details.

15. In the Transfer Definition section, users can setup the source Maxwell solution by pulling down the Ansoft Solution combo box and select one of the listed Maxwell solutions.

16. Right-clicking on Imported Heat Generation > Import Load will import loss from the Ansoft Solution selected for this load. After import has completed, the Import Heat Generation item becomes a folder, and an entry called Imported Load Transfer Summary is listed. Select the Imported Load Transfer Summary entry and the scaling factors used to export the load from Maxwell will be displayed in the Comment window.

17. Selecting Import Heat Generation should show an overlay-plot of the imported load. The loss mapping from Maxwell can be verified by comparing this overlay-

plot with an Ohmic-Loss field overlay plot in Maxwell.

18. Create a Convection boundary to complete the thermal setup. Use Edge select by clicking the icon at the Mechanical Toolbar and then Edit > Select All.

With the edges selected, right-click on the Steady-State Thermal project tree item and insert a Convection. With the Convection item selected, change its Film Coefficient to 5 W/m2 via the Detail window. Right-click on the Solution tree item and select Solve. After the thermal solution is finished, users can insert a Temperature plot by right-clicking on Solution and selecting Insert > Thermal > Temperature. Right-click on the newly inserted Temperature item and select Evaluate All Results.

19. To export the thermal result to Maxwell, right-click on the Imported Load (Maxwell2DSolution), or Imported Load(Maxwell3DSolution) and select Export Results.

20. To fully utilize the automation capabilities provided in ANSYS Workbench, select Imported Load (Maxwell2DSolution), or Imported Load(Maxwell3DSolution); and in its Detail window, select Yes for Export after Solve. With this option selected, users can continue the iteration between Maxwell/Thermal simulations from the Workbench schematic.

To “push” the exported thermal results back to Maxwell, right-click on Maxwell's Solution cell on the Workbench schematic and select Enable Update. Then, right-click again on Maxwell's Solution cell and select Update. This will trigger Maxwell to re-simulate its solution with thermal results.

To continue the solve iterations, repeat the following steps as needed:

a. Right-click on Thermal's Setup cell and select Refresh.

b. Right-click on Thermal's Setup cell and select Update.

c. Right-click on Maxwell's Solution cell and select Enable Update.

d. Right-click on Maxwell's Solution cell and select Updat

e.

Coupling Maxwell Designs with ANSYS Structural via

Workbench

Stress feedback coupling between Maxwell2D/3D V15 and ANSYS Structural R14 is supported via the Workbench schematic. Stress feedback is supported for Maxwell magnetostatic, eddy current, and transient types. Users also need to setup the design and geometry appropriately. An appropriate design has one or more solve setups that are enabled for stress feedback. The process for stress feedback coupling between Maxwell and ANSYS Structural is similar to that described in “Coupling Maxwell Designs with ANSYS Thermal via Workbench”.

1. The easiest way to add a Maxwell 2D or 3D design to a Workbench schematic is

to import a working design via Workbench File>Import. The imported design is placed in the Workbench schematic after it is successfully imported.

2. Next, insert a Static Structural system and change its Analysis Type to 2D or 3D, (depending on the Maxwell design type) by right clicking on the Geometry cell and selecting Properties. It is important to change the Steady-State Thermal system's analysis type before setting up its geometry.

3. To setup the Static Structural system's geometry, you must first export the Maxwell geometry using sat or step format as follows:

a. Select the Modeler>Export menu item.

b. Select the desired model geometry format (sat or step), and the save location in the dialog box and save the file for use by ANSYS Workbench.

4. Import the file via the Geometry module of the Static Structural system.

a. To access the Geometry module, double click on the Geometry cell in the Static Structural system to launch DesignModeler.

b. Select File>Import External Geometry File and browse for the geometry file exported from Maxwell.

c. After the geometry file is imported, right-click on the root folder of the modeler project tree and select Generate. (When the geometry file is of a Maxwell 2D RZ design, users can rotate the geometry in DesignModeler by creating a body operation.)

5. Close DesignModeler and refresh the Model cell of the Static Structural

system by right-clicking the Model cell and selecting Refresh.

6. The geometry mode of the Static Structural system can be changed via the ANSYS Mechanical user interface.

a. Launch Mechanical by double clicking the Setup cell of the Static Structural system.

b. Select Geometry in the project tree and the Definition of Geometry will be shown in the Detail window.

c. Select either Flexible or Rigid as the value for the property 2D (or 3D) Stiffness Behavior.

7. To setup the coupling, drag the Solution cell of the Maxwell system and drop

it on the Setup cell of the Static Structural system.

8. Note that the Maxwell Solution cell is tagged with a “Lighting Bolt” symbol. Right-click on the Maxwell Solution cell and select Update. This will initiate a Maxwell simulation if it is not already solved. Once Maxwell's solution is available, the “Lighting Bolt” changes to a “Green Check”symbol.

9. To “push” the coupling into Static Structural, right-click on the Static Structural Setup cell and select Refresh.

10. After refresh is finished, you can launch ANSYS Mechanical by double-clicking the Setup cell to finish the coupling setup, which is similar to that described

in “Coupling Maxwell Designs with ANSYS Thermal via Workbench”.

Coupling Maxwell with Both ANSYS Thermal and Structural via Workbench

A Maxwell system can also be coupled with both thermal and stress systems via Workbench. The thermal system then serves as an “up-stream” system for the stress system. This means that the stress analysis takes both electromagnetic and thermal forces into consideration. In this scenario the user must select the same object(s) in the thermal and stress systems to apply the respective imported loads.

To setup the coupling, drag the “Solution” cell of the Maxwell system and drop it at the “Setup” cell of a Thermal and Static Structural (Stress) system. The user also needs to couple the Thermal and Static Structural systems to capture the effect of thermal force.

The coupling framework is built on top of the existing Thermal Feedback. The Stress system will have additional Export Definition and Mapping Settings like Thermal.

Example 1: “One” iteration

The image below illustrates a coupling setup where both the Thermal and Stress system are ready to be Updated. The Maxwell adaptive solution has converged in 3 passes. The Maxwell system has both thermal and stress feedback enabled.

1. Right click on the Solution cell of Stress (Static Structural) and select Update.

a. The Setup of The rmal will be Updated with “em” loss from Maxwell.

b. The Solution of Thermal will be Updated and temperature will be exported to Maxwell.

c. The Setup of Stress will be Updated with thermal force from Thermal and force density from Maxwell.

d. Displacement will be exported to Maxwell after Stress finishes simulation.

2. Right click on the Solution cell of Maxwell and select Enable Update.

3. Right click on the Solution cell of Maxwell and select Update.

a. Maxwell re-simulates the 3rd pass with its mesh and the

temperature/displacement feedback.

b. The profile will show information about the feedback

c. Both Revert to Initial Temperature and Revert to Zero Displacement menus are present in the analysis setup context menu.

Example 2: Manual iteration

The image below illustrates the Workbench schematic after Example 1, where the 1st iteration has completed.

1. Right click on the Solution cell of Stress and select Update.

a. The Setup of Thermal will be Refreshed and Updated with “em” loss from Maxwell.

b. The Solution of Thermal will be Updated and temperature will be exported to Maxwell.

c. The Setup of Stress will be Refreshed and Updated with thermal force from Thermal and force density from Maxwell.

d. Displacement will be exported to Maxwell after Stress finishes simulation.

2. Right-click on the Solution cell of Maxwell and select Enable Update.

3. Right-click on the Solution cell of Maxwell and select Update.

a. Maxwell re-simulates the 3rd pass with its mesh and new

temperature/displacement feedback.

b. The profile will show information about the feedback.

Note that the delta temperature and displacement is being reported in the profile.

Example 3: Revert Maxwell Solution

The temperature and displacement in the Maxwell solution can be reverted separately.

1. Users select Revert to Initial Temperature in Maxwell.

A warning message displays notifying users about the invalidation of solution.

2. Right-click on Maxwell analysis setup and select Analyze.

Maxwell re-simulates the 3rd pass with its mesh and displacement that was previously exported from Mechanical, but without temperature.

3. Users select Revert to Zero Displacement in Maxwell, followed by right-clicking on Maxwell analysis setup and selecting Analyze.

Maxwell re-simulates the 3rd pass with its mesh without either temperature nor displacement.

Example 4: Only Stress Feedback

The coupling setup is the same as in Example 1, with either one of the following differences:

?The Maxwell system is not enabled for thermal feedback (via SetObjectDisplacement). Note that since Maxwell is not enabled to support feedback, the “Export Result” proper ties should be available in the thermal system.

?The Maxwell system is enabled for thermal feedback, but users choose not to “Export Result’ in the thermal system. This is to disable the automatic “Export Results”.

1. Right click on the Solution cell of Stress and select Update.

a. The Setup of Thermal will be Updated with “em” loss from Maxwell.

b. The Solution of Thermal will be Updated.

c. The Setup of Stress will be Updated with thermal force from Thermal and force density from Maxwell.

d. Displacement will be exported to Maxwell after Stress finishes simulation.

2. Right-click on the Solution cell of Maxwell and select Enable Update.

3. Right-click on the Solution cell of Maxwell and select Update.

a. Maxwell re-simulates the 3rd pass with its mesh and the displacement feedback.

b. The profile shows information about the feedback and Revert to Zero Displacement will be available in the solve setup context menu.

Ansoft和Simplore联合仿真注意事项

1.Ansoft和Simplore联合仿真时,如果Ansoft中的模型类型是Transient,则必 须勾选Maxwell 2D -> Design Settings -> Advanced Product Coupling菜单中的Enable transient-transient link with Sim,否则在检查时会产生Cannot find the matching inductor in the imported file 这个错误。 2.Ansoft和Simplore联合仿真时,Simplore软件控制着仿真步长,也控制着 Ansoft模型的旋转速度(或者称线速度)。 3.Ansoft和Simplore联合仿真的必要前提: 1)Ansoft模型必须可以求解(即可以进行运算)。 2)Ansoft模型必须含有机械运动(原文: must have mechanical motion) 3)Ansoft模型必须至少含有一个外部类型(external类型)的绕组。 4)Ansoft模型名不能含有非法字符(如空格) 5)建议:在与Simplore联合仿真之前,最好保证Ansoft模型可以单独进行 运算(即可以Solve without external windings) 4.Ansoft和Simplore联合仿真时,Ansoft软件内部设定的开始和停止时间会发 生变化(即由Simplore控制) 5.Ansoft的仿真停止时间必须大于或等于Simplore的仿真停止时间。 6.Ansoft和Simplore联合仿真,Ansoft模型必须含有:几何图形,运动的Band (moving band),材料,边界条件,external 类型的绕组,剖分。

Maxwell与Simplorer联合仿真方法及注意问题

三相鼠笼式异步电动机的协同仿真模型实验分析 本文所采用的电机是参照《Ansoft 12在工程电磁场中的应用》一书所给的使用RMxprt输入机械参数所生成的三相鼠笼式异步电动机,并且由RMxprt的电机模型直接导出2D模型。由于个人需要,对电机的参数有一定的修改,但是使用Y160M--4的电机并不影响联合仿真的过程与结果。 1.1 Maxwell与Simplorer联合仿真的设置 1.1.1Maxwell端的设置 在Maxwell 2D模型中进行一下几步设置: 第一步,设置Maxwell和Simplorer端口连接功能。右键单击Model项,选择Set Symmetry Multiplier项,如图1.1所示,单击后弹出图1.2的对话框。 图1.1 查找过程示意图

图1.2 设计设置对话框 在对话框中,选择Advanced Product Coupling项,勾选其下的Enable tr-tr link with Sim 。至此,完成第一步操作。 第二步,2D模型的激励源设置。单击Excitation项的加号,显示Phase A、Phase B、Phase C各项。双击Phase A项,弹出如图1.3所示的对话框。 图1.3 A相激励源设置 在上图的对话框中,将激励源的Type项设置为External,并勾选其后的Strander,并且设置初始电流Initial Current项为0。Number of parallel branch项按照电机的设置要求,其值为1。参数设置完成后,点击确定退出。 需要说明的一点是,建议在设置Maxwell与Simplorer连接功能即第一步之前,记录电压激励源下的电阻和电感。事实上,这里的电组和电感就是Maxwell 2D计算出的电机的定子电阻与定子电感。这两个数据在外电路的连接中会使用到,在后面会详细说明。 至此,Maxwell端的设置完毕。 1.1.2 Simplorer端的设置 Simplorer端的设置,主要是对电机外电路的设置,具体的电路会在空载实验和额定负载实验中详细给出,这里不再赘述。

Maxwell平行板电容器2D仿真实例

实验要求: 综合训练项目一:平板电容器电场仿真计算2D仿真 目的和要求:加强对静电场场强、电容、电场能量的理解,应用静电场的边界条件建立模拟的静态电场,解决电容等计算问题;提升学生抽象思维能力、提高利用数学工具解决实际问题的能力。 成果形式:仿真过程分析及结果报告。用Ansoft Maxwell软件计算电场强度,并画出电压分布图,计算出单位长度电容,和电场能量,并对仿真结果进行分析、总结。将所做步骤详细写出,并配有相应图片说明。 一、平行板电容器描述 上下两极板尺寸:20*2(mm) 材料:pec(理想导体) 介质尺寸:20*6(mm) 材料:mica(云母) 激励:电压源 上极板电压:5V 下极板电压:0V 二、仿真步骤 1、建模 Project > Insert Maxwell 2D Design File>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的) 创建下极板六面体Draw > Rectangle(创建下极板长方形) 将六面体重命名为DownPlate 大小:20*2(mm) Assign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor) 创建上极板六面体Draw > Rectangle(创建上极板六面体) 大小:20*2(mm) 将六面体重命名为UpPlate Assign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor) 创建中间的介质六面体Draw > Rectangle(创建中间介质六面体)

Maxwell的一些操作操作技巧

Maxwell的一些操作操作技巧 我很早前发的一个帖子 从simwe上复制粘贴过来 希望对大家有用 PS: 为了节约大家的银子,就没有发word版本的附件了 这个写的是maxwell 10.0版本时候的 现在大家可能都用11.0了,11.0跟10.0相比变化还是很大的,到11.0时候我就没有用过了 在此抛砖引玉,希望有人来个11.0的介绍 老早就说把Maxwell后处理的一些操作给整理一下,可是一直比较忙。 昨天写了大半天,可是越写越发现自己知道的东西好少,而且我以前一直都没有发现关于后处理的帮助,但还是尽我所知写了些东西。希望对大家有所帮助。 我主要是把关于后处理器的一些操作的功能写出来了。其实后处理对理论要求还是很高的,因为求解得出的只有一些基本的量,比如BHJ,其他你想得到的就要用各种公式得到了。 我还把前处理一些我以前走了点弯路的地方也写出来了。也希望由我开个头,大家把自己知道的觉得对大家有用的东西都整理一下,贴出来,让别人少走点弯路。 其实有些东西你会了可能觉得很简单,但是初学者可能要摸索很久。 一、模型建立 Draw模块中各个选项介绍。 File就不用多说了。 Edit Attribute 用来改变已经建立模型的属性。主要有名称、颜色。 Visibility 用来改变模型是否显示出来。 View setup grid 用来设置坐标系,工作平面的大小,以及工作平面中鼠标可选择的最小距离。这对有时候直接用鼠标建图形比较有用。 Coordinates 设置坐标系,可以将坐标系原点移到到当前选取的点的位置。还可以旋转坐标系。在取截面或者局部由面旋转成体的时候比较有用 Lines 生成线。如果生成的线闭合,则Covered选项可选,选择后生成以闭合线为边

simplorer-maxwell联合仿真实例

T1T2T3T4

Co-simulation with Maxwell Technical Background The co-simulation is the most accurate way of coupling the drive and the motor model. The advantage of this method is the high accuraty, having the real inverter currents as source in Maxwell and the back emf of the motor on the inverter currents as source in Maxwell, and the back-emf of the motor on the inverter side. The transient-transient link enables the use to pass data between Simplorer and Maxwell during the simulation: Maxwell2D and Maxwell3D can be used Simplorer and Maxwell will run altogether Simplorer is the Master, Maxwell is the slave At a given time step, the Winding currents and the Rotor angle are passed from Simplorer to Maxwell, the Back EMF and the Torque are passed from Maxwell to Simplorer The complexity of the drive system and of the mechanical system is not The complexity of the drive system and of the mechanical system is not limited Insights on the coupling Method The Simplorer time steps and the Maxwell time steps don’t have to be the same. Usually, Simplorer requires much more time steps than Maxwell. Assume the current simulation time is t Simplorer, based on the previous time steps, gives a forward meeting time t1to Maxwell where both simulators will exchange data. Between t0and t1, both code run by themselves. At t 1, both codes exchange data. If during the t0-t1period, some event appears on Simplorer side (state graph transition, large change of the pp p(g p,g g dynamic of the circuit), Simplorer will roll back to t0and set a new forward meeting time t1’, t1’< t1.

从零开始3D maxwell磁场仿真之边界条件

从零开始学习3D MAXWELL之边界条件 MAXWELL仿真电磁场的本质还是计算麦克斯维尔方程,所以要定义仿真的边界条件,这样才能得到方程的解。3D仿真一共有六种求解类型,为静磁场/涡流/瞬态磁场/静电场/传导/瞬态电场。每一种求解类型都有边界条件。 1,静磁场求解器边界条件 默认边界条件示意图如下:(默认边界条件普遍存在于Maxwell 3D仿真的各种求解器中。正确应用默认边界条件,求解域的设置非常关键。尼曼边界条件将磁场限定在边界之内。当磁场较封闭或求解域足够大时,应用尼曼边界条件才会得到相对正确的分析结果。)

磁场边界条件:磁场边界条件指定在求解域表面:1)定义切向方向磁场强度为零的边界条件:选择要添加边界条件的面--增加切线方向磁场强度为零的磁场;2)定义正切磁场边界条件:选择要添加边界条件的面--增加正切磁场--增加X/Y方向的磁场分量值--在坐标系统中定义X/Y矢量或是使用默认值;(正切方向为零,磁场方向与表面垂直)(磁场边界条件,磁场的切向分量被指定为预定义的值,但如果该分量的值被指定为0,则其效果与Zero Tangential H Field相同,磁场与该边界垂直,适用于施加外部磁场,如地磁仿真。) 绝缘边界条件,除电流无法穿过边界以外,其他特性与Neumann边界相同,适用于2个接触导体之间完美绝缘的薄片。

(未添加绝缘边界条件) (添加绝缘边界条件后) 对称边界条件:对称边界条件适合几何对称或是磁场对称的结构。对称边界条件,奇对称(磁力线正切),磁场与边界正切,磁场法向分量为0;偶对称(磁力线垂直),磁场与边界垂直,磁场切向分量为0。对称边界条件主要用来减少仿真时间,增加计算效率。

ANSOFT MAXWELL数据处理方法

合成一个面 如果操作过程中提示你操作会失去原来的面或者线的时候,不妨把面或者线先copy,操作了之后再paste就好。 Solid 用来生成体。 第一栏用来直接生成一些规则的体。Sweep是通过旋转、拉伸面模型得到体。 第二栏是对体进行一些布尔操作,如加减等。Split是将一个体沿一个面(xy、yz、xz)劈开成两部分,可以选择要保留的部分。在减操作时,如有必要,还是先copy一下被减模型。 第三栏cover surface是通过闭合的曲面生成体。 Arrange 选取模型组件后,对模型组件进行移动、旋转、镜像(不保存原模型)、缩放等操作。Options 用来进行一些基本的设置。单位的转换,检查两个体是否有重叠(保存的时候会自动检查)、设置background大小、定义公式以及设置颜色。 二、材料设置 相对比较简单,Maxwell材料库自带了一些常用的材料,如果没有可以自己新建一个材料。Material—〉Add,输入文件名,及相关的参数即可。如果BH曲线是非线性的,就,在 B-H Nonlinear Material 前面打勾,就会有自己输入BH曲线的选项,自己输入就好。但是要注意BH曲线是单调递增的。 新建的材料还可以设置为理想导体和各向异性的材料。 三、边界条件/激励的设置 边界条件在3D模型中用的相对比较少,因为模型外层可以设置为真空区域,边界条件可以自动给出,如果是对称模型就可以设置相关的边界条件了。我曾经做一个轴对称模型,相用模型的 1/4计算,不过边界条件设置没有设对,可以自己摸索一下。 关于激励的设置,在加载电流的时候,最重要的一点是要将模型建立成一个回路。否则的话无法得到正确的结果。在回路中加电源的位置建一个截面,在截面上加载就好,注意截面要是平面,不能为曲面。 在进行瞬态分析的时候,Model—〉set eddy effect处设置有涡流效应的导体,处于有源回路上的导体不能设置涡流效应。瞬态分析激励设置时,先将加载的面设置为Source : coil Terminal。然后在Model—〉Winding Setup中设置。一般是Function 里面,先定义一个Dataset,第一项为时间,第二项为对应的激励值。然后用一个常量外推函数得到所要的值,格式为source_name=pwlx(T,constant,dataset_name).在设置激励的地方填上 source_name就好。 四、求解量设置 可以设置求解力、力矩、电感、Core loss的部件。比如在设置求解力的时候可以先取一个组件名,然后选中该组件包含的导体。力的求解选项中可以设置求解洛仑兹力和虚功力两种。在一般条件下,两者的误差很小,但是在饱含铁区的模型中,用洛仑兹力求解会有很大的误差。 五、求解设置 Option 里面设置一般的求解选项。一般选用默认值就好了。只是在进行瞬态分析的时候,建议先用同一个模型进行静态分析,然后将网格数据,所有以fileset1和fileset2命名的文件拷贝到瞬态分析的工程目录下面,将Starting Mesh设置成Current。这时候进行瞬态分析的时候采用的就是静态分析时候的网格,求解精度比较高。因为瞬态分析中,默认的网格仅进行一次简单的划分,而且没有能量误差的判断,所以求解的精度不能保证,但是这种设置有时候可能一次成功不了,可以多试几次,计算了一步,然后停下来,看看网格划分,如果是采用静态的网格划分,则继续,否则重新来。

ansoft maxwell em教程

仿真ANSOFT MAXWELL 使用说明 合成一个面 如果操作过程中提示你操作会失去原来的面或者线的时候,不妨把面或者线先copy,操作了之后再paste就好。 Solid 用来生成体。 第一栏用来直接生成一些规则的体。Sweep是通过旋转、拉伸面模型得到体。 第二栏是对体进行一些布尔操作,如加减等。Split是将一个体沿一个面(xy、yz、xz)劈开成两部分,可以选择要保留的部分。在减操作时,如有必要,还是先copy一下被减模型。第三栏cover surface是通过闭合的曲面生成体。 Arrange 选取模型组件后,对模型组件进行移动、旋转、镜像(不保存原模型)、缩放等操作。 Options 用来进行一些基本的设置。单位的转换,检查两个体是否有重叠(保存的时候会自动检查)、设置background大小、定义公式以及设置颜色。 二、材料设置 相对比较简单,Maxwell材料库自带了一些常用的材料,如果没有可以自己新建一个材料。Material—〉Add,输入文件名,及相关的参数即可。如果BH曲线是非线性的,就,在B-H Nonlinear Material 前面打勾,就会有自己输入BH曲线的选项,自己输入就好。但是要注意BH曲线是单调递增的。 新建的材料还可以设置为理想导体和各向异性的材料。 三、边界条件/激励的设置 边界条件在3D模型中用的相对比较少,因为模型外层可以设置为真空区域,边界条件可以自动给出,如果是对称模型就可以设置相关的边界条件了。我曾经做一个轴对称模型,相用模型的1/4计算,不过边界条件设置没有设对,可以自己摸索一下。 关于激励的设置,在加载电流的时候,最重要的一点是要将模型建立成一个回路。否则的话无法得到正确的结果。在回路中加电源的位置建一个截面,在截面上加载就好,注意截面要是平面,不能为曲面。 在进行瞬态分析的时候,Model—〉set eddy effect处设置有涡流效应的导体,处于有源回路上的导体不能设置涡流效应。瞬态分析激励设置时,先将加载的面设置为Source :coil Terminal。然后在Model—〉Winding Setup中设置。一般是Function 里面,先定义一个Dataset,第一项为时间,第二项为对应的激励值。然后用一个常量外推函数得到所要的值,格式为source_name=pwlx(T,constant,dataset_name).在设置激励的地方填上source_name就好。 四、求解量设置 可以设置求解力、力矩、电感、Core loss的部件。比如在设置求解力的时候可以先取一个组件名,然后选中该组件包含的导体。力的求解选项中可以设置求解洛仑兹力和虚功力两种。在一般条件下,两者的误差很小,但是在饱含铁区的模型中,用洛仑兹力求解会有很大的误差。 五、求解设置 Option 里面设置一般的求解选项。一般选用默认值就好了。只是在进行瞬态分析的时候,建议先用同一个模型进行静态分析,然后将网格数据,所有以fileset1和fileset2命名的文件拷贝到瞬态分析的工程目录下面,将Starting Mesh设置成Current。这时候进行瞬态分析

sim-sim-maxwell联合仿真遇到的问题及解决方法

sim-sim-maxwell联合仿真遇到的问题及解决方法

Maxwell、Simplorer与Simulink联合仿真 [请输入文档摘要,摘要通常是对文档内容的简短总结。输入文档摘要,摘要通常 是对文档内容的简短总结。] 错误!未找到引用源。

目录 前言 (3) 一、在Maxwell里建立仿真模型,并设置联合仿真参数 (4) 二、Simplorer (7) 三、Simplorer与Maxwell的联合 (8) 三、Simplorer与Simulink (9) 1、在Simplorer里的操作 (10) 2、在Simulink里的操作 (13) 五、求解器参数的设置 (18) 常见的问题 (20) 前言

本文主要介绍Maxwell、Simplorer和Simulink如何实现联合仿真,已经出现的问题和解决方法。以直线开关磁阻电机为仿真模型,对电机模型的参数进行辨识,控制算法采用PID和极点配置自适应控制算法。用到的软件版本分别为:Maxwell 13、Simplorer 9.0和MATLAB R2007b。三个软件里建立的工程或模型文件必须放在同一个文件夹里,仿真中需要建立的和分析后生成的文件如图1所示。 图 1 在Maxwell里建立有限元仿真模型;Simplorer 提供功率电路部分,是将Maxwell和Simulink连接起来的桥梁;Simulink 为联合仿真提供控制算法,输入为期望的位置信号和实际的位置信号(从Simplorer里输入)输出为三相电流信号。 一、在Maxwell里建立仿真模型,并设置联合仿真参数 1、根据实际电机的尺寸和材料建立直线开关磁阻电机的磁场瞬态分析模型,如图2所示。

微波仿真论坛_Maxwell软件使用技巧

一、模型建立 Draw模块中各个选项介绍。 File就不用多说了。 Edit Attribute 用来改变已经建立模型的属性。主要有名称、颜色。 Visibility 用来改变模型是否显示出来。 View setup grid 用来设置坐标系,工作平面的大小,以及工作平面中鼠标可选择的最小距离。这对有时候直接用鼠标建图形比较有用。 Coordinates 设置坐标系,可以将坐标系原点移到到当前选取的点的位置。还可以旋转坐标系。在取截面或者局部由面旋转成体的时候比较有用 Lines 生成线。如果生成的线闭合,则Covered选项可选,选择后生成以闭合线为边界的面。 Surface 用来生成面。 Cover Lines 由闭合的线生成面 Uncover Face 由面得到外边界的线。 Detach Face 将一部分面由整个面中分离出来。 Move Face 将面沿法线方向或者沿一个矢量方向移动。 Section 对一个体或者面取截面,用xy、yz或者xy截面去切体或者面,得到一个闭合的曲线 Connect 得到以所选两条曲线为两端的一个柱面(长方体的侧面或者其他不规则的面)。 Sitch 将两个面粘合成一个面 如果操作过程中提示你操作会失去原来的面或者线的时候,不妨把面或者线先copy,操作了之后再paste就好。 Solid 用来生成体。 第一栏用来直接生成一些规则的体。Sweep是通过旋转、拉伸面模型得到体。 第二栏是对体进行一些布尔操作,如加减等。Split是将一个体沿一个面(xy、yz、xz)劈开成两部分,可以选择要保留的部分。在减操作时,如有必要,还是先copy一下被减模型。 第三栏cover surface是通过闭合的曲面生成体。 Arrange 选取模型组件后,对模型组件进行移动、旋转、镜像(不保存原模型)、缩放等操作。 Options 用来进行一些基本的设置。单位的转换,检查两个体是否有重叠(保存的时候会自动检查)、设置background大小、定义公式以及设置颜色。 Maxwell的前处理相对比较弱,不知道它有没有相关的专门做前处理的软件。不过虽然麻烦,但只要有耐性,一般的模型都能够建立出来的。 导入模型我成功的导入过.stp文件。从ansys中可以导出.iges格式的文件,然后通过workbench转换为.stp文件。建模的时候要注意模型的拓补结构,比如说在Ansys中建一个平面模型的,由线生成面的时候,选线的方向要一致,否则导入的时候模型会出错。拓补结构的错误可以通过workbench检查出来。具体的方法我也不是很清楚,当时是别人帮我做的。至于用AutoCAD建模然后用Maxwell自带的工具转换,可能我没有找对方法,没有成功过。 还有一点就是导入的时候没有容错度的设置,导致本来坐标为整数的模型导入后坐标有误差。

ansoft设置边界条件方法 [1]

第二章:边界条件 这一章主要介绍使用边界条件的基本知识。边界条件能够使你能够控制物体之间平面、表面或交界面处的特性。边界条件对理解麦克斯韦方程是非常重要的同时也是求解麦克斯韦方程的基础。 §2.1 为什么边界条件很重要 用Ansoft HFSS求解的波动方程是由微分形式的麦克斯韦方程推导出来的。在这些场矢量和它们的导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下,这些表达式才可以使用。在边界和场源处,场是不连续的,场的导数变得没有意义。因此,边界条件确定了跨越不连续边界处场的性质。 作为一个Ansoft HSS 用户你必须时刻都意识到由边界条件确定场的假设。由于边界条件对场有制约作用的假设,我们可以确定对仿真哪些边界条件是合适的。对边界条件的不恰当使用将导致矛盾的结果。 当边界条件被正确使用时,边界条件能够成功地用于简化模型的复杂性。事实上,Ansoft HSS 能够自动地使用边界条件来简化模型的复杂性。对于无源RF 器件来说,Ansoft HSS 可以被认为是一个虚拟的原型世界。与边界为无限空间的真实世界不同,虚拟原型世界被做成有限的。为了获得这个有限空间,Ansoft HSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。 模型的复杂性通常直接与求解问题所需的时间和计算机硬件资源直接联系。在任何可以提高计算机的硬件资源性能的时候,提高计算机资源的性能对计算都是有利的。 §2.2 一般边界条件 有三种类型的边界条件。第一种边界条件的头两个是多数使用者有责任确定的边界或确保它们被正确的定义。材料边界条件对用户是非常明确的。 1、激励源 波端口(外部) 集中端口(内部) 2、表面近似 对称面 理想电或磁表面 辐射表面 背景或外部表面 3、材料特性 两种介质之间的边界 具有有限电导的导体 §2.3 背景如何影响结构 所谓背景是指几何模型周围没有被任何物体占据的空间。任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界(Perfect E)并且命名为外部(outer)边界条件。你可以把你的几何结构想象为外面有一层很薄而且是理想导体的材料。 如果有必要,你可以改变暴露于背景材料的表面性质,使其性质与理想的电边界不同。为了模拟有耗表面,你可以重新定义这个边界为有限电导(Finite Conductivity )或阻抗

Ansoft与Workbench协同仿真实现双向耦合的方法

Ansoft与Workbench协同仿真实现双向耦合的方法在科研或者做研究生毕设的过程中,经常会遇到多个物理场的耦合问题,诸如流固耦合、热电耦合、磁热耦合以及磁热结构耦合等等。而且往往还会遇到各种非线性问题:磁导率是随温度变化的或者电阻率也与温度成非线性关系,这时为了保证计算结果的准确性,有必要也必须是多物理场实现双向耦合。 在Ansoft与Workbench实现磁热耦合的过程中,就需要保证他们耦合式双向的。下面介绍两种方法: 方案一:利用Workbench组件系统中的“Feedback Iterator”模块,如下图 然后设置Feedback Iterator属性,也可添加脚本。 使用这种方法,通常3-4次耦合迭代即可达到稳定(Ansys官方说法)

方案二:Ansoft Help文档—“Coupling Maxwell Designs with ANSYS Thermal via Workbench” 19. To export the thermal result to Maxwell, right-click on the Imported Load (Maxwell2DSolution), or Imported Load(Maxwell3DSolution) and select Export Results. 20. To fully utilize the automation capabilities provided in ANSYS Workbench, select Imported Load (Maxwell2DSolution), or Imported Load(Maxwell3DSolution); and in its Detail window, select Yes for Export after Solve. With this option selected, users can continue the iteration between Maxwell/Thermal simulations from the Workbench schematic. To “push” the exported thermal results back to Maxwell, right-click on Maxwell's Solution cell on the Workbench schematic and select Enable Update. Then, right-click again on Maxwell's Solution cell and select Update. This will trigger Maxwell to re-simulate its solution with thermal results. To continue the solve iterations, repeat the following steps as needed: a. Right-click on Thermal's Setup cell and select Refresh. b. Right-click on Thermal's Setup cell and select Update. c. Right-click on Maxwell's Solution cell and select Enable Update. d. Right-click on Maxwell's Solution cell and select Updat e.

sim_sim maxwell联合仿真遇到的问题及解决方法

Maxwell、Simplorer与Simulink联合仿真 [请输入文档摘要,摘要通常是对文档内容的简短总结。输入文档摘要,摘要通常 是对文档内容的简短总结。] 错误!未找到引用源。

目录 前言 (2) 一、在Maxwell里建立仿真模型,并设置联合仿真参数 (3) 二、Simplorer (6) 三、Simplorer与Maxwell的联合 (7) 三、Simplorer与Simulink (8) 1、在Simplorer里的操作 (9) 2、在Simulink里的操作 (12) 五、求解器参数的设置 (16) 常见的问题 (18) 前言

本文主要介绍Maxwell、Simplorer和Simulink如何实现联合仿真,已经出现的问题和解决方法。以直线开关磁阻电机为仿真模型,对电机模型的参数进行辨识,控制算法采用PID和极点配置自适应控制算法。用到的软件版本分别为:Maxwell 13、Simplorer 9.0和MATLAB R2007b。三个软件里建立的工程或模型文件必须放在同一个文件夹里,仿真中需要建立的和分析后生成的文件如图1所示。 图 1 在Maxwell里建立有限元仿真模型;Simplorer 提供功率电路部分,是将Maxwell和Simulink连接起来的桥梁;Simulink 为联合仿真提供控制算法,输入为期望的位置信号和实际的位置信号(从Simplorer里输入)输出为三相电流信号。 一、在Maxwell里建立仿真模型,并设置联合仿真参数 1、根据实际电机的尺寸和材料建立直线开关磁阻电机的磁场瞬态分析模型,如图2所示。

图 2 2、对电磁瞬态分析的一些仿真参数进行设置(如图3所示)。包括运动区域,求解边界条件,激励,力矩,网格剖分(理论上说网格剖分越细求解越精确,但是剖分越细求解时间越长,所以可以根据实际情况综合考虑)、分析设置(后面会讲到)。 图 3 3、联合仿真中激励的添加:激励类型选择“External”,初始值为0A,如图4所示。

maxwell和workbench的联合仿真

Coupling Maxwell Designs with ANSYS Thermal via Workbench Coupling Maxwell2D/3D V15 with ANSYS R14 is supported via the Workbench schematic. Thermal feedback is supported for Maxwell magnetostatic, eddy current, and transient types. Users also need to setup the design and geometry appropriately. An appropriate design should be temperature-dependent, and have one or more solve setups that are enabled for thermal feedback. 1. The easiest way to add a Maxwell 2D or 3D design to a Workbench schematic is to import a working design via Workbench File>Import. The imported design is placed in the Workbench schematic after it is successfully imported. 2. Next, insert a Steady-State Thermal system and change its Analysis Type to 2D or 3D, (depending on the Maxwell design type) by right clicking on the Geometry cell and selecting Properties. It is important to change the Steady-State Thermal system's analysis type before setting up its geometry. 3. To setup the Steady-State Thermal system's geometry, you must first export the Maxwell geometry using sat or step format as follows: a. Select the Modeler>Export menu item. b. Select the desired model geometry format (sat or step), and the save location in the dialog box and save the file for use by ANSYS Workbench. 4. Import the file via the Geometry module of the Steady-State Thermal system.

Maxwell仿真分析

MAXWELL有限元分析 [键入公司名称] Maxwell仿真分析叠钢片涡流损耗分析 任课老师:陈劲操 班级:08081902 学号:0808190246 姓名:吴鹏 2010/5/8

Maxwell仿真分析 ——二维轴向磁场涡流分析源的处理在学习了Ansoft公司开发的软件Maxwell后,对工程电磁场有了进一步的了解,这一软件的应用之广非我们所想象。本次实验只是利用了其中很小的一部分功能,涡流损耗分析。通过软件仿真、作图,并与理论值相比较,得出我们需要的实验结果。 在交流变压器和驱动器中,叠片钢的功率损耗非常重。大多数扼流线圈通常使用叠片,以减少涡流损耗,但这种损耗仍然很大。特别是在高频情况下,产生了热,进一步影响了整体性能。因此做这方面的分析十分有必要。 一、实验目的 1)认识钢的涡流效应的损耗,以及减少涡流的方法; 2)学习涡流损耗的计算方法; 3)学习用MAXWELL 2D计算叠片钢的涡流。 二、实验模型 第一个实验是分析单个钢片的涡流损耗值,所以其模型就是一个钢片,设置其厚度为0.356mm,长度为20mm>>0.356mm,外加磁场为1T。 实验模型是4片叠钢片组成,每一篇截面的长和宽分别是12.7mm和 0.356mm,两片中间的距离为8.12uA,叠片钢的电导率为2.08e6 S/m,相对 磁导率为2000,作用在磁钢表面的外磁场H z=397.77A/m,即B z=1T。考虑到模型对X,Y轴具有对称性,可以只计算第一象限内的模型。 三、实验步骤 一.单个钢片的涡流损耗分析 1、建立模型,因为是单个钢片的涡流分析,故位置无所谓,就放在中间, 然后设置边界为397.77A/m,然后设置频率,进行求解。 2、进行数据处理,算出理论值,并进行比较。

RMXPRT&maxwell&simplorer联合仿真——实例

题目: RMXPRT / MAXWELL和SIMPLORER的联合仿真 作者: ENZO 软件:MAXWELL 11.1.1 , SIMPLORER 7.05 1. 建立RMXPRT模型 电机为4极9槽稀土永磁无刷电机,这里不讨论电机的实际设计,所以具体参数不列出了,只当作操作步骤演示。 2. 设置好电机的各项参数后,计算电机的性能,得到电机的特性参数,后面将对RMXPRT 的数据和SIMPLORER的数据做比较,所以这里列出了电机的力矩和电流曲线。 力矩-转速曲线

电流-转速曲线 请注意6000RPM时的力矩和电流数值,分别为124mNm , 4.18A. 请注意在这个例子里设置了限流值5.0A ,后面SIMPLORER里同样有这个设置。 3. 输出RMXPRT的SIMPLORER模型,步骤见下图 4. 到这里RMXPRT的操作就结束了,输出的模型A相绕组的中心对准磁极的中心. 这个很重要,在RMXPRT中,对准是自动进行的,在MAXWELL里就要使用者自己来做。 5. 在SIMPLORER中导入前面建立的RMXPRT模型,

6. 将上图中的RMX-LINK图标拖到SIMPLORER SCHEMATIC的窗口中,双击图标 电机IMPORT MODEL, 在路径中指定RMXPRT 的SIMPLORER模型的路径,这样,电机的SIMPLORER 模型就导入了, RMX-LINK图标变成了电机的实际外形。下面是逆变器模型。 7. 逆变器用MOSFET构成,这里为了简化, MOSFET用了系统级的元件模型。

8. MOSFET 驱动电路

Maxwell基础教程仿真实例

说明:部分操作因版本不同存在差异 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 Design File>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”) 选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的) 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DownPlate Assign 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UpPlate Assign 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medium Assign 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)

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