ansys電磁場分析經(jīng)典教程

電磁場仿真簡介第5節(jié)

第2節(jié)

第節(jié)第節(jié)第節(jié)第節(jié)第節(jié)

耦合場分析概況

1-第一綜1-置電磁裝置當(dāng)然是32穩(wěn)交流（諧波時(shí)變瞬階躍電(脈寬調(diào)制（PulseWidth1-利用軸對稱銜鐵和平面定子設(shè)銜鐵旋完整模型由2個(gè)獨(dú)立部件組銜鐵模定子模

執(zhí)行:solen3d.avi看動(dòng)1-利用如下方式觀察裝2D與平面與軸對利用軸對稱平面簡化模定義物理區(qū)空氣，鐵，永磁體等絞線圈，塊導(dǎo)短路，開為每個(gè)物理區(qū)定義材導(dǎo)磁率（常數(shù)或非線性電阻矯頑磁力，剩余磁感

線實(shí)體模1-建實(shí)體模給模型賦予屬性以模擬物理線圈激開放邊實(shí)體模型劃分網(wǎng)加補(bǔ)充約束條件（如果有必要周期性邊界條

有限元網(wǎng)1-進(jìn)行模觀察結(jié)某指定時(shí)整個(gè)時(shí)間歷后處磁力力力損MMF（磁動(dòng)勢電特定需1-線模擬由3個(gè)區(qū)域線銜鐵區(qū)導(dǎo)磁材料導(dǎo)磁率為常數(shù)（線圈區(qū):線圈可視為均勻材料空氣區(qū):自由空(μr11-性性柱體線圈==匝數(shù) (整個(gè)線圈空氣激空氣激 =線圈勵(lì)磁為直流電流:2培Y材料銜長度材料號(hào)X軸對1-設(shè)置電磁學(xué)預(yù)選項(xiàng)（過濾器對各物理區(qū)定義單元類對每個(gè)物理區(qū)定義實(shí)體模線空加邊界條1-設(shè)置預(yù)選過濾掉其它應(yīng)用的菜 選擇1-定義所有物理區(qū)的單元類型為選擇??選擇磁矢量和8節(jié)點(diǎn)53號(hào)單1-模擬模型的軸對稱形選擇Options（選項(xiàng)Elementbehavior（單元行為選擇Axisymmetric（軸對稱選擇1-定義空氣為1號(hào)材料(MURX選擇選擇Apply(自動(dòng)循環(huán)地定義下一個(gè)材料號(hào)1-定義銜鐵為2號(hào)材選擇選擇Apply(自動(dòng)循環(huán)地選擇下一個(gè)材料號(hào)1-定義線圈為3號(hào)材料(自由空間導(dǎo)磁率OK(退出材料數(shù)據(jù)輸入菜單1-建立銜鐵Preprocessor>Create>Rectangle>By選擇Apply(重復(fù)顯示和輸入建立線圈選擇

1-建立空氣銜1-用Overlap迫使全部平面連接在一Preprocessor>Operate>按Pick1-這些平面要求與物理區(qū)和材料聯(lián)系起Preprocessor>-Attributes-Define>Picked用鼠標(biāo)點(diǎn)取銜鐵平選擇OK(在選取框內(nèi)材料號(hào)窗口輸入

1-這些平面要求與物理區(qū)和材料聯(lián)系起Preprocessor>-Attributes-Define>Picked選取線圈平 1-加通量平行邊界條Preprocessor>loads>apply>-magnetic-boundary-flux-選OnLines并選取相應(yīng)的“所選取的線注：未劃分單元前，“所選取的線1-生成有限元網(wǎng)利用智能尺寸選項(xiàng)來控制網(wǎng)格大Preprocessor>-Meshing-SizeCntrls>-smartsize-選擇1-Preproc>-Meshing-Mesh>-Areas-打開繪制單元的材料屬

1-力邊界條件標(biāo)志需要單元部件，即一組具有“名稱”的單把銜鐵定義為一個(gè)單元組選擇銜鐵平用此選項(xiàng)在圖形口中選擇平再次選擇用一旦銜鐵已選好，選擇 (在選取框內(nèi)1-用“面

銜鐵單圖示銜鐵單 1-使單元與銜鐵組件聯(lián)系起Utility>Select>Comp/Assembly>Create1-加力邊界條件標(biāo)Preprocessor>Loads>Apply>-Magnetic-Flag>Comp選擇施加兩個(gè)標(biāo)志，用兩個(gè)不同的方法來計(jì)算Maxwell’s應(yīng)力張?zhí)?/p>

即使只有一種選項(xiàng)，也要標(biāo)選1-以毫米單位生成的模型，最好把模型尺寸變換為國際單位制（縮放平面-1-給線圈平面施加電流密選擇線圈平選擇OK實(shí)體選擇框選擇線圈平OK(選取框內(nèi)1-Preprocessor>Operate>CalcGeometricItems>OfAreas選擇Utility>Parameter>GetScalarData1-下面窗口輸入面積的參數(shù)名，用于后面電流密度輸去掉面號(hào)（如果有的話這相應(yīng)于幾何面積總1-把電流密度加到平面Preprocessor>Loads>Apply>Excitation>On(因?yàn)橹患せ盍司€圈平面，可在選取框內(nèi)選擇Pick1-進(jìn)行計(jì)選擇 這些適用于用BH數(shù)據(jù)來進(jìn)行的分析，本題將忽1-生成磁力線Postproc>plotresults>2Dflux使用缺省設(shè)置，選擇OK,（況下，可這樣做單元邊緣圍繞的一個(gè)紅色輸廓表區(qū)域?yàn)橥惒牧?-計(jì)算Postproc>Elec&MagCalc>Comp.

必須用鼠標(biāo)選1-顯示總磁通密度值Postproc>PlotResults>Nodal1-二維靜磁1-EMAG模EMAG模擬的概模型邊界條件有磁通量垂磁通量平周期性對稱偶對 奇對根據(jù)單元方程式施加邊界矢量(2D或基于單元邊鐵 空線*在第2章來討

簡單勵(lì)磁的平面模

(象征性的1-在2D靜磁場、交流和瞬態(tài)分析中采用磁矢量勢方法此公式稱為MVP，磁通量密度(B)等于矢量勢(A)的旋B=對于二維情況，只有Z方向分量，在中表示為“Z”自由度模型有二種邊界條件描-Dirichlet條件（AZ約束）:磁通量平行于模型邊ann條件（自然邊界條件）:1-沿A-A通量平行邊界條件需滿模型中A-A的左邊和右邊是相同幾何形狀相材料屬性相對稱平面邊界條–沿A-A必須加約

（1/2）對稱模1-半對稱模型與全模型比較磁通量密度是相同線圈上Lorentz力是相同貯能極面上力為加載電流密度與全模型相簡單導(dǎo)磁體的半對稱模

線(象征性的1-沿B-B磁通量垂直邊條件需滿B-B線上下兩邊如下參數(shù)是相同幾何形材料性B-B線上下兩邊勵(lì)磁相對稱面(B-B)邊界條2D磁矢量勢(MVP)方式，無須處加載電流與全模型相

Quartersymmetrymodelthesimple1-1/4模型與全模型比磁通密度分布相貯能為所示線圈上的Lorentz力作用在極面上力為 勵(lì)磁體1/4對稱模1-單元plane13andplane53用于模擬2D場Plane13:4電源為ZB

螺線管磁體（致動(dòng)器螺線管磁體（致動(dòng)器1-plane538耦合場自由度磁ZB適用于精度要求較高的分 1-Preproc>elementtype>選擇選擇用單元類型給平面賦屬選擇1-一旦定義單元類型，要選擇單元選單元選項(xiàng)控制2D直流模擬為AZ自由2D模擬型軸對平點(diǎn)取單元選1-用于定義平面屬性的參考用于直流模幾何體式

因?yàn)閜lane13用于耦合場模擬，故單元可以具有應(yīng)力/應(yīng)變結(jié)構(gòu)選1-平面與軸對稱比端部效平面:不包軸對稱:自動(dòng)包正向電流方向相平面平面+Z電流方向軸對稱+Z電流方向磁流密度 鐵量顯鐵線兩種情況都是加正向電1-磁力線描平面:AZ等值軸對稱:rAZ等值平面?電線定1-力、能量、電感的描平面單位長軸對稱:整個(gè)圓周上的力軸對稱無有效徑向力（相互平衡單位弧度力不為零（曲度線圈1-Preproc.>elementtype>add/選擇8節(jié)點(diǎn)增加單元類型號(hào)給平面賦屬1-單元選項(xiàng)控制絞線圈電壓加載選*模擬運(yùn)動(dòng)體的自由plane53單元模擬運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體示*包括交流分選擇1-考慮速度效應(yīng)時(shí)，要求增加輸入在實(shí)常數(shù)中定義。選擇單元選項(xiàng)后，定義實(shí)常數(shù)是很方1-

速度單位 米/角速度單位 弧度/1-第二32-D1-分析中使用的單位制為國際單位制分析中使用的單位制為國際單位制:S(牛頓能量(焦耳功率（瓦長度（米時(shí)間（秒質(zhì)量（公斤

磁通密度B（特斯拉磁場強(qiáng)度H（安培/米電流（安培電阻率ρ（歐姆-米電壓V（伏電感L（亨磁導(dǎo)率μr亨/米電容（法拉求解模型的單位:1-基本關(guān)系式:BμH,其μ=μrμ可為單一值（線性各相同性或正交各向異 平面屬性要求賦材料質(zhì)性 相對磁導(dǎo)1-μ可為非線性，以模擬飽和狀BH曲線數(shù)據(jù)能從ANSYS55材料庫中獲缺省的BH材料庫在 下的matlib 中Preproc.>materialprops>materiallibrary>library1-BH數(shù)據(jù)可用如下方式輸Preproc>materialprops>materiallibrary>import選擇材料屬選擇材1-材料BH數(shù)據(jù)生成圖形和列表材料1-數(shù)據(jù)也可列成表格這種表格也能人工制Utility>list>properties>data選擇1-BHBH數(shù)據(jù)點(diǎn)(0,0)不要輸定義曲線彎曲處的數(shù)據(jù)點(diǎn)要密（見M54的數(shù)據(jù)點(diǎn)BH曲線要避免生成S通常M鋼定義BH數(shù)據(jù)到8,000數(shù)據(jù)需要外最終斜率為空氣值1-BHBH應(yīng)用實(shí)例400系列不銹鋼輸入如下數(shù) 1-首先定義數(shù)據(jù)表，然后把BH數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)表Preproc>materialprops>data選擇

平面屬性要求賦予材料1-利用編輯激活表格輸入BH數(shù)Preproc>materialprops>datatables>edit輸入數(shù)據(jù)后，用鼠標(biāo)點(diǎn)取圖示:Preproc>materialprops>data列表 Preproc>materialprops>data1-實(shí)際求解需要用到dν/ 為避免粗劣的v=Yu條件曲線，ν-B2應(yīng)該是單調(diào)的Utility>plot>datatables>graphNUvs.1-把該曲線數(shù)據(jù)放置在庫內(nèi)，以備將來使用選擇文件選取生成的BH數(shù)據(jù)的材料屬1-應(yīng)用實(shí)例:應(yīng)用實(shí)例:軸對稱直流致動(dòng)“銜鐵”部軸對線圈為直流供銜鐵居中但懸空在定子上方分析順用axis2d宏建完成建模后，加邊條求后處

力

“線圈“線圈”部材料號(hào)(同銜鐵“氣“氣”1-性 銜鐵/定子:上述BH曲線圈:300匝26線徑，μr空氣 =直流施加到線圈:3安單位:毫米1-對于大多數(shù)應(yīng)用，通常指定電壓，線圈電流是算出來的 26線規(guī)直(Dw0404mm(在20攝氏度下 銅電阻率(ρ17.14E-9Ωm（在20攝氏度下 (N) 線圈中徑為8mm均勻填充圓線圈的電阻為R=16000NρRmid/R=對于靜態(tài)分析，12V電壓相應(yīng)的電流為2.98安，本分析采用3安1-參數(shù)化建模需要 參數(shù)GAP必須定在命令行輸入gap=.5并回Preproc>size點(diǎn)取1-在ANSYS命令窗口輸入axis2s并回車，以建立axis2s宏生成模銜鐵單元部件線圈面積參數(shù)線圈單元部件1-材料號(hào)1為空完善邊界條通量平行邊界條Preproc>loads>apply>boundary>-fluxparl-選擇模型邊界上的所有1-1（自由空間磁導(dǎo)率Preproc>material選擇選擇1-1-給銜鐵加力邊界條件標(biāo)Preprocessor>Loads>Apply>-Magnetic-Flag>CompMaxwell應(yīng)力張?zhí)?/p>

選擇1-選擇所有幾何和有限元實(shí)進(jìn)行模選擇OK（采用缺省設(shè)置進(jìn)行求解請確1-磁力Postproc>plotresults>2Dflux注意漏磁位線圈定子上定子與銜鐵交界位

1-計(jì)算軸對稱模型只產(chǎn)生垂直方向定義單元表 虛功Y方向 Maxwell應(yīng)力Y方向環(huán)狀模型力總1-用與銜鐵鄰接的空氣單元來計(jì)算銜鐵力，并顯首先選擇空氣單首先選擇空氣單元材料屬性為選擇

Num/Pick從中選取鄰用框選1-虛功方法計(jì)算垂直力并用等值圖顯選擇在氣隙中選空氣單1-用路徑圖示選項(xiàng)(PATH)能獲得沿銜鐵面的力的分布必須定義路點(diǎn)取節(jié)點(diǎn)取節(jié)

給一個(gè)任意的名增加沿路徑的數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的數(shù)1-路徑內(nèi)的結(jié)果插值是在總體坐標(biāo)系下（與柱坐標(biāo)系或其它局部坐系相比路徑由直線組1-單元表項(xiàng)FVW_Y中的力必須插值到路徑Postproc>pathoperations>maponto任意選擇

選擇ETAB.FVW-1-將FVW_Y沿路徑顯Postproc>pathoperations-plotpathitems-on已定路徑圖示迭加在幾何體1-節(jié)1-路徑上的力(F_Y)選擇離路徑節(jié)點(diǎn)節(jié)選擇離路徑節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的距1-線圈Lorentz力（Jx選擇線圈區(qū)域并定義為一個(gè)部件Utility>select>comp/assembly>select選擇線為Lorentz力定義單元選1-任意

作用于整個(gè)圓環(huán)上X方向的Lorentz選擇1-線圈X方向Lorentz力的等值 em1-作 圈單元上的總Postpro>elementtable>sumofeach相當(dāng)于360°圓周上的受力單位為牛頓:1-根據(jù)節(jié)點(diǎn)磁場值差異估計(jì)誤差，且作為單元表數(shù)Postpro>mag&eleccalc>errorB_ERR(TH_ERRBN_ERR和HN_ERR1-BN_ERR圖示BN_ERR單元表Postpro>element em激活NOERASE選Utility>plotcntrls>erase1-Postpro>plotresults>2Dflux選擇 1-線性和非線性材料的共能計(jì)選擇1-也能計(jì)算貯注：鐵的共能大約是貯能的81-鐵單元的磁導(dǎo)率能用等值圖顯選擇

1-為了獲得相對磁導(dǎo)率，單元表應(yīng)乘以MUZ系 將自由空間磁導(dǎo)率賦予參數(shù):MUZ=12.57x10-Postpro>elementtable>add用已有名自由空間磁導(dǎo)率參不需要第二單元表選擇1-用等值圖顯示相對磁導(dǎo)率 em選擇t注意飽和1-沿閉合線計(jì)算磁動(dòng)勢確保整個(gè)模型都被激Postpro>elec&magcalc>definepath>by選取如圖所示的7個(gè)節(jié)點(diǎn)可從任一節(jié)點(diǎn)開空氣隙時(shí)，氣隙兩邊鐵邊界上各選取一個(gè)節(jié)路徑的最終節(jié)點(diǎn)應(yīng)與始節(jié)點(diǎn)是同一1-完成路徑定選擇1-繞閉合回線計(jì)算1-為了確定鐵芯飽和程度，沿定子的中間部分定義一個(gè)路徑并計(jì)算選取節(jié)MMFMMF=-384A-選取節(jié)點(diǎn)1-評(píng)輸入的總安匝數(shù)為900，鐵芯的中間部位有384有519安匝（忽略其余鐵芯中的磁動(dòng)勢如果384安匝中的大部分都在空氣隙中，磁力會(huì)有多大？對于本問題磁力至少會(huì)增加2可用 1-檢查邊界條件的正確與否非常重模型邊界磁力線的檢通量平行（用磁力線圖檢查通量垂直（用磁力線圖檢查電流觀選擇線圈組選擇1-對于線性系統(tǒng) 對于非線性系統(tǒng)一兩種理論選割線定增量定簡易割線計(jì) 利用共(C)L2Ci2計(jì)更精確的方法:LMATRIX1-二維靜磁1-線性永磁感應(yīng)曲線為線可模擬大部分稀土磁計(jì)算需要有“感應(yīng)曲線要求兩種材料性相對磁導(dǎo)率各向同正交各向異矯頑磁矢量利用單元坐標(biāo)系定義材料缺省:總體直角坐標(biāo)

稀土磁體典型曲固有曲固有曲感應(yīng)曲H第二象限曲線 和Hc可以是隨溫度變磁化方平行/垂直于磁體中心材料庫中不提供μrHc的1-相對于直線感應(yīng)曲線的磁體只要求Hc和一個(gè)單值的磁導(dǎo)對于永磁材料，為了改善精度，利用剩磁感應(yīng)密度(Br和Hc來計(jì)算 Br/(μ0為使用方便，自由空間磁導(dǎo)率參數(shù)MUZ可以在命令窗口輸MUZ=acos(-1)*IE-缺省值時(shí)，角度的單位為弧度。用SIN或COS函數(shù)來計(jì)算Hc的分量Utility>parameters>angular在輸入窗口中輸入HC*COS(60)來代替數(shù)值輸1-各向同 空

Br=Hc=700,000正交各向異材料磁化方向?yàn)榭傮w坐標(biāo)+X方材料磁化方向?yàn)榭傮w坐標(biāo)+X方向反時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度Br=1Hc=700,000Preproc>material1-Hc值仍然為700,000由于模型對稱B的最大值1-應(yīng)用——永磁應(yīng)用——永磁平面，圓環(huán)磁磁化方向?yàn)闃O向（柱坐標(biāo) 分析目–模擬磁化特

SNS磁極中心（象征性的1-屬屬磁體Hc=50,000Br=850尺尺寸.5勵(lì)磁1沒 永磁1-磁極中對稱條–只需模擬一個(gè)磁邊界條側(cè)邊:通量平外半徑:通量垂通量平行條1-輸入cir1pole.mac宏建立模定義材料2的磁體性

1-輸入Y方向磁體屬性（柱坐標(biāo)系的切線方向，該坐標(biāo)系待后定義選擇輸入空氣的各向同性磁導(dǎo)率（材料Preproc.>material選擇選擇1-在外半徑上離總體坐標(biāo)系+X軸45度處，定義局部坐標(biāo)Utility>workplane>localcoord.systems>crea CS>atspecifiedloc點(diǎn)位置坐回車（鍵盤在建立局部坐標(biāo)系框內(nèi)選擇1-定義了局部坐標(biāo)系111-輸入11以標(biāo)志該坐標(biāo)選擇坐標(biāo)系的類在命令行輸入的參數(shù)達(dá)式的結(jié)1-磁體單元的單元坐標(biāo)系(ESYS)屬性相應(yīng)于11號(hào)局部坐標(biāo)改變單元坐標(biāo)–通過材料屬性(2)attributes>material2Preproc>move/modify>modify在選擇框內(nèi)選擇“Pick1-在模型側(cè)邊施加通量平行邊界條件Preproc>loads>apply>boundary>-fluxpar‘l-on進(jìn)行求1-圖形顯示磁力1-利用磁通密度的矢量圖能觀察場量的大小和方1-磁通密度B的方向相應(yīng)于MGYY和11號(hào)坐標(biāo)系正切1-BrHcBH BrHcBHMGXXMGYY視為線性磁–感應(yīng)曲線的輸入值被偏置一個(gè)Hc值1-ALNICO5系列材HcHc=50,400單位: &B輸入數(shù)據(jù)的BH曲1-最后數(shù)據(jù)點(diǎn)所對應(yīng)的H值應(yīng)于比Hc最末斜率接近于第一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)并不是原點(diǎn)（即（0，0）點(diǎn)不需要輸入1-第二第5二維靜磁1-應(yīng) 轉(zhuǎn) 定問題描平面磁性離合六極裝平行磁分析目計(jì)算圖示狀態(tài)的力磁性離合1-定子和轉(zhuǎn)子磁體Hc=750,000定子和轉(zhuǎn)子磁體Hc=750,000Br=

半徑單位(R勵(lì)磁無半徑單位(R勵(lì)磁無

轉(zhuǎn)子磁，材

定子磁，材

定子鐵(上面只顯示了一半模型1-利用 ac宏命令建實(shí)體模型和單元（國際單位制SA1010系列將定子磁體單元和鐵單元定義為一個(gè)部件每個(gè)轉(zhuǎn)子磁體各有一個(gè)單元坐標(biāo)材料該磁體單元的X方向?yàn)樘?hào)局部坐標(biāo)系的X方1-對材料2和3定義為各向同性磁體性選擇重復(fù)這些步驟，定義定子磁體材料1-為轉(zhuǎn)子磁體平行磁化方向定義11號(hào)局部坐標(biāo)水平方向反時(shí)針30度（總體坐標(biāo)+X軸局部坐標(biāo)系原點(diǎn)與總體坐標(biāo)系一Utility>workplane>localcoord.systems>crea 回車（鍵盤在選擇框選取1-選取

1-采用與前面相同的方法為下面轉(zhuǎn)子磁體建立12 -下面轉(zhuǎn) --30°但方向(180選擇1-為了觀察單元坐標(biāo)系的變化，要激活單元坐標(biāo)系標(biāo)“白”“綠”坐標(biāo)軸分別應(yīng)于單元軸的X、Y方1-給定子外半徑加上通量平行條Preproc>loads>apply>boundary>-fluxparl>onlines通過強(qiáng)迫內(nèi)半徑上節(jié)點(diǎn)的MVP施加通量平行邊界條選擇轉(zhuǎn)子內(nèi)半徑上節(jié)對內(nèi)半徑上節(jié)點(diǎn)進(jìn)行耦Preproc>couple選擇1-激活總體坐標(biāo)Utility>workplane>changeactiveCS>global識(shí)別模型內(nèi)外半徑位關(guān)關(guān)鍵9模型內(nèi)半徑關(guān)鍵點(diǎn)19模型徑1-周期性邊界條件必須施加到離合器兩Preproc>loads>boundary>periodic選擇選擇1-磁離合器1/6模型邊界條各自的約束方程證了奇對稱條1-利用求解時(shí) 的單元數(shù)來計(jì)力矩故必設(shè)置力算標(biāo)志Preproc>loads>apply>flag>compForce/torq(利用宏命令定義S_IRON組件)(只圖示模型上半部分1-求解計(jì)磁力線1-Postproc>elect&magcalc>compTorque(S_IRON組件)力矩作用于定1-利用Maxwell應(yīng)力張量方法由路徑計(jì)算也能計(jì)算力Postpro>elec&magcalc>circular計(jì)算力矩時(shí)圓形路徑半1-力矩作用在轉(zhuǎn)子上使定子和轉(zhuǎn)子磁極成一直線排力矩計(jì)算路1-模擬有許多磁極的電機(jī)，周期性邊條件非常有模擬轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流會(huì)變化定子槽內(nèi)顯示電流密動(dòng)畫，可執(zhí)行動(dòng)畫文件1-約束方程—不相同網(wǎng)應(yīng)問題描–軸對稱致動(dòng)分析目–計(jì)算銜鐵在任意垂直位銜定 線1-性定子/銜鐵：鐵介μr=線圈:空氣磁導(dǎo)空氣:空氣磁導(dǎo)勵(lì)4000安

銜鐵材銜鐵運(yùn)動(dòng)方定子材料 線圈材料1-輸入宏命令mv_arm.mac建立模實(shí)體模型和單元（SI單位制磁化銜鐵單元組件銜鐵單元和節(jié)點(diǎn)組件線圈為4000模型在此線上不1-連接不相同網(wǎng)格需要有網(wǎng)格較細(xì)的一邊的節(jié)另一邊的單將定子一側(cè)邊界上的節(jié)點(diǎn)建立組件選擇定子模型邊界上線選擇STATOR組再選擇邊界上線選擇所選線段上的全部節(jié)建立單節(jié)點(diǎn)組件定子內(nèi)半全部節(jié)1-選擇銜鐵組件選擇節(jié)點(diǎn)組件應(yīng)用約束方Preproc>coupling/ceqn>adjacent1-激活全部單選擇外部節(jié)不選約束方 （最大約束方程數(shù)為ary>flux-par’l-onnodes>(選擇pick

生成約束方1-產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)后，銜力標(biāo)志仍然有1-執(zhí)行求全部激圖示磁通密Postproc>plotresults>nodal弱場顯示有嚴(yán)重漏注：磁力線和磁通密度在邊界上BSUM

磁通密度和磁力迭加顯1-利用求解時(shí)所得力求和而得到垂直Postpro>elec&magcalc>compForce(A_IRON組件)作用在銜鐵上的力使銜鐵向下運(yùn)1-利用move/modify菜單使與銜鐵相關(guān)的平面向下運(yùn)–選擇ARMATURE組件(選擇pick

銜鐵向下運(yùn)動(dòng)距1-銜鐵需要與定子重新相關(guān)首先刪除已存在的約束方Preproc>couple/ceqn>delconstr與前面一樣重新設(shè)置銜鐵的關(guān)執(zhí)行求1-顯示磁通密度和磁力線迭加定子內(nèi)最大磁密BSUM增模型交界處磁場BSUM1-利用下面菜單求得垂直Postpro>elec&magcalc>compForces(A_IRON組件）1-將執(zhí)行單個(gè)求解令放在觀察動(dòng)畫，執(zhí)行動(dòng)畫文件1-第三第12-D交流和瞬態(tài)分1-交流模擬是一種隨時(shí)間變化的模–假定勵(lì)磁為正弦勵(lì)磁電壓電流密度(度1-可用兩個(gè)場分量來表電相角為0場分電相角為90場分考慮一個(gè)導(dǎo)電在一個(gè)絞線線圈1-二維軸對稱有限元模導(dǎo)電通量平行條

絞線電流密度1E6頻率通量垂直條1-二種求解結(jié)果實(shí)數(shù)解:線圈勵(lì)磁相位0虛數(shù)解：相位差90實(shí)數(shù) 虛數(shù)1-來生成執(zhí)行動(dòng)畫文件：acaz.avi觀察場動(dòng)1-根據(jù)Faradays定律，線圈中的時(shí)變電流會(huì)在導(dǎo)體中感生電執(zhí)行動(dòng)畫文件acjt.avi，觀察電流動(dòng)1-如果用BH1-導(dǎo)電桿中最值得注意的電流效應(yīng)是感生電流的非均勻桿桿桿中1-集膚效應(yīng)是由Amps定律和Faradays定律耦合而產(chǎn)無源、半平面導(dǎo)體電場每隔如下厚度衰減1/δ=(πμσf)- 式μ磁導(dǎo)=μrσ電導(dǎo)率1ρ電阻率(Ohm-f頻率1-導(dǎo)電桿取下列數(shù)據(jù)μ=100μ0=1.2566E-6ρ=2E-7(Ohm-m)f=100(Hz)代入δ=[(3.1415)(100)(1.2566E-6)(.5E+7)(100)]-δ=.0023δ=2.3響，電流衰減值大于表面電流值的1/e(2.711-模擬施加到線圈/1-導(dǎo)電體類絞線型導(dǎo)體導(dǎo)體是否細(xì)到足以忽略渦流效應(yīng)的影響?（渦典型應(yīng)用致動(dòng)器繞1-塊導(dǎo)體導(dǎo)體大到足以允許渦流的產(chǎn)生場量和電流的峰值在一個(gè)或多個(gè)面上會(huì)重新分典型應(yīng)用1-在絞線圈內(nèi)的圓柱形導(dǎo)電桿上能觀察到渦流效導(dǎo)電BSUM

電流密度幅值 1-終端條終端短路條件導(dǎo)體間是否在端部連接以允許電流在導(dǎo)體之間流過三維導(dǎo)體終端連二二維模1-端部短路條件—不用任何對稱條件，只模擬導(dǎo)體一部分三維導(dǎo)體終端連 部分導(dǎo)體不建二維模1-端部開路條件導(dǎo)體端部是否分開以至于電流不能在導(dǎo)體之間流過二二維模1-材料性質(zhì)要模擬渦流，需另外提供的材料性質(zhì)是電阻率(單位：歐姆-文檔RSVX可以是的溫度的函1-如何模擬疊片鐵芯疊片允許使用可導(dǎo)磁的材料，但無損于鐵芯中渦流的發(fā)可是，BH數(shù)據(jù)和磁導(dǎo)率是頻率、疊片材料和疊片厚度的函1-迭片平行于磁通μeff=S(μr-1)+式μr 迭片磁導(dǎo)S=Wi 一個(gè)迭片厚Wa=迭片之間非導(dǎo)磁材料厚

磁通方疊1-迭片垂直于磁通μeff= /[μr-S(μr-1)式μr 迭片磁導(dǎo)S=Wi 單個(gè)迭片厚Wa=迭片之間非導(dǎo)磁材料厚

疊疊1-應(yīng)用:電機(jī)應(yīng)用:電機(jī)槽內(nèi)導(dǎo)空鐵空鐵導(dǎo)導(dǎo)體為電流供導(dǎo)體為塊導(dǎo)分析順建加邊界條執(zhí)行模后處磁力功率損1-性 導(dǎo)體

空鐵導(dǎo)μr空鐵導(dǎo)ρ=17.1μΩ-空氣 =槽材料 完全導(dǎo)磁材勵(lì)1安培(峰值)交流電流1-空氣為1導(dǎo)體為2平1-建立空氣材料(MURX=1)性質(zhì)（1號(hào)材料Preproc>material (用Apply來選擇建立導(dǎo)體材料(MURX=1andRSVX=17.1E-9性質(zhì)（2號(hào)材料Preproc>material1-為建模輸入?yún)ⅷCA 6.45–B 8.55–C 8.45–D=18.85–E 8.95

用二者之窗口命輸入?yún)?shù)后選1-建立導(dǎo)體下半部Preproc>create>rectangle>by選擇選擇建立導(dǎo)體上半部Preproc>operate>add>areas[Pick1-建空氣間利用glue操作連接兩個(gè)平選擇Pick1-給導(dǎo)體賦屬define>pickedareas(選擇導(dǎo)體1-生成網(wǎng)Preproc>mesh>-areas-free選擇Pick

打開材料號(hào)顯

1-選擇導(dǎo)體節(jié)1-進(jìn)行耦主節(jié)Preproc>coupling/ceqn>couple主節(jié)耦合顯示符1-Preproc>loads>apply>boundary>fluxpar‘l>on1-利用.001系數(shù)來縮放模型，使其單位制從毫米變化到選擇整個(gè)模1-給導(dǎo)體加峰值電流（安培Preproc>loads>apply>-electric-excitation>on選取導(dǎo)體的任一個(gè)關(guān)鍵給該點(diǎn)加上1安培峰值電選擇諧波分析類 (選擇1-設(shè)置分析的交變頻Solution>time/frequenc>freq&終止頻率：允許模多個(gè)頻多個(gè)頻率模擬時(shí)，確保相同頻率確定（模擬）中間頻率分1-進(jìn)行模olol t1-后處理可處理兩個(gè)外加電流時(shí)的同相場(實(shí)數(shù)解)Postproc>byloadstep>1-Postproc>plot 2Dflux

Postproc>elec&mag1-利單元表數(shù)據(jù)JT（實(shí)數(shù)解）看電流等值Postproc>plotresults>elem1-與外加電流相差90度相位的場量（虛數(shù)解Postproc>byload1-磁力線圖Postproc>plot2Dflux

電流分Postproc>elec&mag 1-Postproc>plotresults>elemtable虛數(shù)解1-計(jì)算導(dǎo)體中的功率損Postproc>elec&magcalc>power結(jié)果以參數(shù)方 ，可用命Utility>>parameter>scalar來觀

功率損失為單位導(dǎo)體長1-圖示功率損Postproc>plotresults>elemtable1-應(yīng)用實(shí)例:帶圓環(huán)的交流致動(dòng)Z=V/I=Re+1-Units:材料性Units: 線圈 直流電阻:12400匝,32線ρ=17.1μΩ-銅環(huán)

μr=ρ=17.1μΩ-空氣 =定子和銜鐵:鐵素μr=ρ>1Ω-勵(lì)磁24VRMS模型:軸對1-極集膚效應(yīng)鐵芯區(qū)(銜鐵和定子電阻太大而不計(jì)渦流1-單元類型設(shè)置2號(hào)單元要求相應(yīng)于直流電阻12圈400

1-環(huán)屬Shading連續(xù)圓環(huán)：短路Shading單元類型1號(hào)單元材電阻定子（非導(dǎo)體單元類型1號(hào)單(Plane材料銜鐵（非導(dǎo)體單元類型:1號(hào)單(Plane材料號(hào)1-Utility>Help>TofC> 1-確定線圈單元類型選Preproc>element1-線1-實(shí)常數(shù)數(shù)據(jù)要求線圈模型橫截面單位:線圈匝數(shù)CF=Aw/AcAw銅線總截面積（不括絕緣層單位:1-求得線圈的截面選擇線圈平計(jì)算線圈截面Utility>parameters>getscalar1-輸入?yún)?shù)1-線圈填充系數(shù)必須由匝數(shù)、電阻率和面積組成，從而得12軸對稱矩形線圈填充系數(shù)Cf表達(dá)式式ρ=.17241E-7N=400AcACOND

Cf

AcXc線圈橫截面質(zhì)心徑向距質(zhì)心徑向尺寸Xc可輸入XCOND參1-Utility>parameters>get輸入?yún)?shù)1-線圈填充系數(shù)CF選擇，則只要求建立這一個(gè)線圈的模型，這導(dǎo)致填充系數(shù)看起來很1-假設(shè)線徑和匝數(shù)已選定（線圈電阻未知查找本線規(guī)的總截面線徑32Aw.0324Cf=銅的總截面積/線圈截面Cf=400(.0324)(1E-6)/6.6E-5=1-為線圈建立4號(hào)實(shí)常Preproc>real選擇1-輸入線圈實(shí)常數(shù)數(shù)值應(yīng)用下列菜單列出實(shí)常Utility>list>properties>allreal1-線圈區(qū)域需要對全部節(jié)點(diǎn)的R自由度值相同（由于電流守恒，流進(jìn)線圈的電流必須等于流出的電流值）線圈區(qū)域耦合節(jié)選擇線圈區(qū)域全部節(jié)Preproc>coupling>coupleDOFPick選擇 必須是一個(gè)新設(shè)置參數(shù)1-利用APDL

輸入?yún)?shù)1-加上電壓勵(lì)Preproc>loads>apply>-voltagedrop-on選擇線圈區(qū)域（面積選擇峰值電1-沿模型邊緣加通量平行邊界條Preproc>apply>boundary>-fluxpar‘l-on選擇模型邊緣上的全部Preproc>apply>flag>comp.1-選擇分析類型，進(jìn)行模 選取諧波分olu>time/frequenc>freq&設(shè)置激勵(lì)頻率（olu>time/frequenc>freq&開始求Solu>solvecurrent1-AC模擬實(shí)際上可得兩組結(jié)果數(shù)節(jié)點(diǎn)和單元的與激勵(lì)同相的場量結(jié)果（實(shí)數(shù)解節(jié)點(diǎn)和單元的與激勵(lì)相差90度相位的場量結(jié)果（虛數(shù)解讀入虛數(shù)Postproc>byload1-得到虛數(shù)解磁力（虛數(shù)部分場量為缺省條件Postproc>plotresults>2Dflux附近的BSUM(1-實(shí)數(shù)部分磁力Postproc>byloadstep1-與電壓激勵(lì)同項(xiàng)的場量結(jié)果（實(shí)數(shù)解與電壓激勵(lì)同項(xiàng)的場量結(jié)果（實(shí)數(shù)解1-獲取時(shí)間平均銜鐵磁Postproc>elec&magcalc>comp.

頻率由 計(jì)算的 Maxwell應(yīng)力張量法計(jì)算的1-確 極銅環(huán)功率損選擇銅環(huán)單元（材料號(hào)Postproc>elec&magcalcs>power圖示環(huán)內(nèi)功率損Postproc>plotresults>elem1-利用單元表ERES選項(xiàng)，可觀察到線圈直流電阻，該 于序列號(hào)8（見PLANE53單元的幫助文檔選擇線圈區(qū)域（COIL組件定義單元表ERES，選擇Postproc>elementtable>define 1-通過求和線圈全部單元的電阻ERESPostproc>elementtable>definetable>sumofeach這個(gè)通過單元表得到的電阻值與通過實(shí)常數(shù)定義的12歐姆差別很1-利用VI計(jì)算線圈終端阻抗，式中V和I有實(shí)數(shù)和虛數(shù)兩個(gè)分量，I對應(yīng)于線圈節(jié)點(diǎn)的CURR自由度.單位:(峰值選取線圈全部節(jié)為了正確地識(shí)別CURR自由度分量，重新 Postproc>-readresults-byloadstep1-列出線圈激活節(jié)點(diǎn)虛數(shù)解中的CURRPostproc>listresults>nodal

求解結(jié)果標(biāo)1-實(shí)數(shù)解Postproc>-readresults>byload列出實(shí)數(shù)解的CURRPostproc>listresults>nodal (useCURRas實(shí)數(shù)解標(biāo)識(shí)缺1-由下列公式計(jì)算阻Z=Zreal+jVreal=Vimag0勵(lì)磁電壓只有實(shí)數(shù)分量Zimag=Vreal*IimagZreal=Vreal*Ireal = Fromthe Ireal= Iimag=2.04,Imag=Zimag=12.23Ω 2πfL,soL=32.4Zreal=7.311-第2二維交流和瞬態(tài)分1-電路由如下組成10Ω50mH2μf24伏（峰值1000Hz

24伏電壓

2μf電容50mH電感10Ω電阻1-Circ124單元類除了指定界面單元外，它不是有限元范的一部線單并不象Plane53或Plane13要 電阻器，電感器，電容不同類型的電流不同類型的電壓互感器單廣泛幫

從Help查詢到Circ124元類型(典型例1-用實(shí)用命令菜單 令清除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)Utility>file>clearandstart如下菜單生成電路單在生成任何電路單元前，需要調(diào)整工作Preproc>create>circuit>center首先建立獨(dú)立電壓源1-IVS（獨(dú)立電壓源IVS（獨(dú)立電壓源Circuit>independentvltgsource>DC/AC–鼠標(biāo)變成“橡皮筋”狀態(tài)，自由定位電路單元的位在圖形窗口中，必須用鼠標(biāo)選取三個(gè)位單元的起始節(jié)單元的終止節(jié)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)左邊或右邊的偏置1-鼠標(biāo)點(diǎn)取的第一位置，為單元的I節(jié)鼠標(biāo)點(diǎn)取的第三位置，以確定J1-框以輸入IVS的參識(shí)別電壓幅值(峰值不是均方根

相位(度1-建電阻..識(shí)別

鼠標(biāo)點(diǎn)的第二

電阻

的第一1-..

鼠標(biāo)點(diǎn)的第二識(shí)別

的第一

電感1-建電容..這并不必須完全點(diǎn)取在同一個(gè)位

鼠標(biāo)點(diǎn)取第二的第一識(shí)別

電容1-到這里，建模就完成電路單元的每一個(gè)閉合回路要求約束電壓（VOLT）自由度（Preproc>loads>apply>boundary>-voltage-on選取回路中的任何一個(gè)節(jié)1-執(zhí)行求 ysis設(shè)置激勵(lì)頻Solu>time/frequenc>freqandSolu>current1-為獲取電路單元結(jié)果，可列表顯示單元缺省狀態(tài)下的激活結(jié)果為虛數(shù)Postproc>listresults>element1-虛數(shù)分量求解結(jié)1-為獲取電路單元結(jié)果，可列表顯示單元必須讀入實(shí)數(shù)Postproc>-readresults-byloadPostproc>listresults>element1-實(shí)數(shù)分量求解結(jié)1-2D2D問題描變壓器初極構(gòu)成如下空氣2Ω直流電 空氣1080變壓器次極構(gòu)成如下.02Ω直流電108電壓60伏特峰60Hz頻線圈75疊層長度:70磁 初不同顏色表示不同材1-分析過利用對稱模擬次極短路情建立電路模實(shí)常數(shù)設(shè)耦進(jìn)行交流分后處電功1-全部全部邊線通量平(無集膚效應(yīng)由獨(dú)立電壓源（IVS）1-材料性鐵–μr=–ρ:Not線μr 空ρ=2E-空–μr=

次極線鐵初極線1-次in_tran次空氣鐵芯疊片:變壓器模1-模型數(shù)組初極線p-side(單元+節(jié)點(diǎn)次極線e單元+節(jié)點(diǎn)單元類2用于兩個(gè)線圈兩個(gè)線圈的橫截面積相，并用參數(shù)ACOND定

單元類1-初由一個(gè)獨(dú)立電壓源IVS)單元提供激勵(lì)載壓源(IVS)連接到有限次要求在單元類型選項(xiàng)中激活這些自由1-Preproc>elementtype>-add/edit/delete線圈單元類型要求選要求選取這些自由1-每個(gè)線圈必須輸入實(shí)常數(shù)數(shù)據(jù)，使之符合于指定的直流電阻(s-邊實(shí)數(shù)設(shè)置號(hào)原邊(p-邊實(shí)常數(shù)為1-區(qū)域截面積(CARE線圈單元匝數(shù)長度:必須為折合長度平面方向）（RIRZ）

線圈單元1-如果用兩個(gè)截面來模擬線圈，則線圈電阻應(yīng)分配到兩個(gè)截面上如果只有一個(gè)截面模擬整個(gè)線圈電阻，那么這個(gè)截面必須相應(yīng)于線圈電阻（）平面截面線圈填充系數(shù)表2為式N線圈匝ρ=(Ω-L折合長

Cf

NA(折合長度L可能需作適當(dāng)調(diào)整，以計(jì)及終端繞組的影響A線圈區(qū)域單元面積Rcoil=單個(gè)線圈電阻1-對于初極線N=1080 L=.07m ρ=.2E-7Ω-mRcoil=2Ω A=ACOND=.00125m2Cf.07258(對應(yīng)于一個(gè)線槽內(nèi)的整個(gè)線圈對于次極線N=108 L=.07m ρ=.2E-7Ω-mRcoil=.02Ω A=ACOND=.00125m2Cf.653184(對應(yīng)于一個(gè)線槽內(nèi)的整個(gè)線圈1-這些值輸入到每個(gè)線圈的實(shí)常數(shù)Preproc>realconstants>對應(yīng)于初極線對應(yīng)于初極線1-在實(shí)常數(shù)1線圈區(qū)單元類型選擇APPLY輸入次極線圈數(shù)據(jù)1-在實(shí)常數(shù)組21-建電路單工作平面處于建電路單Preproc>create>circuit>center建初極獨(dú)立電壓源..Circuit>indpvltgsrc>AC/DC變壓器限元

首先，鼠標(biāo)取起始節(jié)1-第三個(gè)位置選取后輸入電路單元標(biāo)志峰值（電壓

相位角（度注:完成此窗口后，才顯示實(shí)際電路單1-建立絞線圈單元(SCE)，將plane53單元構(gòu)成的線圈截面與獨(dú)立..Circuit>strndcoil的橫截面該單元

第三，用鼠標(biāo)選SCE的偏置位第三，用鼠標(biāo)選SCE的偏置位1-絞線圈單元的附加信個(gè)1-建次極電..

鼠標(biāo)第三次選

鼠標(biāo)第次選鼠標(biāo)第次選1-建SCE，將次極電路與電阻器(RES)相連最后的鼠標(biāo)點(diǎn)取將連接到次極單

用戶線路設(shè)備標(biāo)識(shí)

鼠標(biāo)第次選取將SCE連1-每個(gè)獨(dú)立回路必須約束VOLT自由Preproc>loads>apply-electric-boundary>-voltage-on每個(gè)獨(dú)立回路選一個(gè)節(jié)選擇窗口輸入選擇1-線圈區(qū)要求耦合CURR和EMF分利用P-SIDE組件選取初極單元節(jié)在初極生成兩組Preproc>coupling/ceqn>couplePick選擇1-在選取框內(nèi)選擇PickALL（由于由于前面選了

設(shè)置號(hào)必須不相初極耦1-對初極必須生成相同類型的耦合利用組 E選擇次極節(jié)對次極生成兩組Preproc>coupling/ceqn>couplePick選擇

設(shè)置號(hào)必須唯1-在選取框內(nèi)選擇PickALL（由于前面選了次極耦

設(shè)置號(hào)唯選擇1-鐵芯外邊加通量平行邊界Preproc>loads>apply>boundary>fluxpar’lon選擇注：線段顏色變1-進(jìn)行模擬，進(jìn)入求解 ysis設(shè)置模擬頻1-激活整個(gè)模開始求Solu>Current

確認(rèn)模型為二電路附加自由1-讀入結(jié)果，圖形顯示兩種結(jié)Postproc>byloadstep實(shí)數(shù)

Postproc>byload虛數(shù)1-確認(rèn)線圈的直流電選擇線圈區(qū)域（材料定義單元表選項(xiàng)(ERES)求電Postproc>elementtable>definetable從Help查詢PLANE53單1-生成ERES求只選初極線圈單元：p-side組對全部激活單元的ERES求Postproc>elementtable>sumofeach選擇只選擇次極線圈單元 e組對全部激活單元的ERES求Postproc>elementtable>sumofeach1-電路單元結(jié)果包括線圈電功選擇電路單Postproc>listresults>element為了得到實(shí)數(shù)解結(jié)果，首先重新讀入實(shí)數(shù)解載荷步，重復(fù)上述列表List）操1---01-采用次極的短路結(jié)果，計(jì)算初極Zeq=式 = =+.809+j-3.39 Zeq=4.00+j16.75Ω1-瞬態(tài)分析是時(shí)變分析的一種通用非正弦輸脈沖寬度調(diào)測試數(shù)據(jù)信號(hào)軌躍變電電容放交流分析不建議采用飽和需要精確的信號(hào)輸模型內(nèi)包含永磁在由磁體構(gòu)成的致動(dòng)器上加載躍變電1-對物理區(qū)域的考慮與交流分析中的要求電壓與線圈輸入勵(lì)載壓線圈的附加數(shù)面積、匝數(shù)、填充系數(shù)（軸對稱面積、匝數(shù)、方向、長度、填充系數(shù)（平面電阻率RSVX(Ω-絞線圈與塊導(dǎo)塊導(dǎo)體的自由度耦塊導(dǎo)體的電阻率終端條短路與開集膚區(qū)域的網(wǎng)格細(xì)1-致動(dòng)器——采用躍變電利用前面演示章節(jié)中用到的交流致 銜器躍變電壓條渦流效用自動(dòng)時(shí)間步作瞬態(tài)模 每個(gè)時(shí)間步后處單自由度值（線圈電流單元數(shù)據(jù)求圓圓功率（圓環(huán)1-物理區(qū)圓線圓圓線自由空間磁導(dǎo)電阻ρ=.171E-7Ω電壓供電線12Ω直流電400銜鐵和定高電阻（無渦高電阻（無渦流H1-勵(lì) 銜線–線圈加24伏躍變線時(shí)間時(shí)間1-利用trsolen宏命令生成模型元、實(shí)常數(shù)組、材 銜線命令窗口輸入trsolen線1-定義組 銜環(huán)線COIL(線圈單環(huán)線RING圓環(huán)線圈區(qū)域包電流自由度電阻率RSVX為0.171E-Ω-1-Solu>apply>flag>comp.forceSolu>apply>boundary>-fluxpar’l-on線圈區(qū)域加24drop-on(24伏電壓加到線圈區(qū)載壓線圈的電流耦1-定義瞬態(tài)分 ysis定義將結(jié)果寫入結(jié)果文件的頻Solu>outputctrls>DB/results2”表示每隔一個(gè)時(shí)間1-定義載荷步時(shí)間和時(shí)間步長（子步長–Solu>time/frequenc>timeand 建議：利用前面分析的L計(jì)算L/R時(shí)間常，并放大5起始時(shí)間步長在第一時(shí)間就施加激1-完成時(shí)間和時(shí)間步長的數(shù)據(jù)輸

定義允許的最大的時(shí)間步長。根據(jù)用戶少個(gè)中間結(jié)果而定允許程序自定義允許的最大的時(shí)間步長。根據(jù)用戶少個(gè)中間結(jié)果而定定時(shí)間步

1-開始分激活整個(gè)模Solu>current確認(rèn)使用了電供電線圈選確認(rèn)分析型已改1-證實(shí)結(jié) 的頻，缺省只保存每個(gè)間步最后子步的結(jié)1-由于鐵芯區(qū)使用了BH曲線（非線性）求解時(shí)間（秒）不斷修正1-TimeHist>definevariables

用于結(jié)構(gòu)分1-圈區(qū)選擇一個(gè)節(jié)參考

這 圈區(qū)選擇的節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)號(hào)（自動(dòng)輸入該名字將顯示在圖形窗口應(yīng)其他變量名區(qū)分開

線圈電流自由1-當(dāng)前所定義變量的概總信1-圖示線圈電上述定義圖示線圈電1-列出最大/最小Thpost>list選擇OK(缺省情況下，列出全部變量線圈電流的時(shí)間歷程列表顯示（值）（根據(jù) 的結(jié)果數(shù)據(jù)Thpost>list1-Elec&mag中的選Time ec&

銜鐵磁力(牛環(huán)功率損失瓦1-當(dāng)顯示概述文件時(shí)，操作即告完1-trsol.plt圖形文件可利用ANSYS中的DISPLAY實(shí)用程序觀（從ANSYS啟動(dòng)界面進(jìn)入打開圖形文件file>opengraphics 按“Pl 1-trsol.plt文件中 有其他圖圓環(huán)功率（瓦1-可針對分析過的某個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)對整個(gè)模型進(jìn)行后處通過列表顯示結(jié)果文件中的數(shù)據(jù)，可確定有哪些結(jié)果可處理Postproc>results1-讀入結(jié)果有多種方利用載荷步和子載荷例:載荷步1、子步10相應(yīng)于時(shí).0045時(shí)結(jié)Postproc>byload顯示1-利用結(jié)果集號(hào)（set號(hào)例:載荷步1、set .0045秒的結(jié)1-如果要讀入規(guī)定時(shí)刻的結(jié)果，后處理器自動(dòng)在兩個(gè)與所定時(shí)間最接近的結(jié)果集之間插值，例如，.005秒處的結(jié)果將用5和6結(jié)果集插值得Postproc>

這選擇了插值，另一種選擇是讀與所定義時(shí)間最接近的結(jié)1-后處理圖形中標(biāo)明了與該結(jié)果相對應(yīng)的1-利用PlotCtrls中的選項(xiàng)，可用動(dòng)畫模擬分析選擇模型中 的部分，調(diào)整圖形使動(dòng)畫效果最1-選擇起動(dòng)動(dòng)1-執(zhí)行動(dòng)畫文件: 動(dòng)Utility>animation>save1-如果還沒有退出求解器，就可以對后續(xù)載荷步加載和如果已退出求解器，可再進(jìn)入求解器，利用重分析（restart）續(xù)分在繼續(xù)分析之前，應(yīng)按需要變更模型或改變邊界條修改激勵(lì)（改變電壓值或刪除）、改變材料性質(zhì)（改變BH數(shù)據(jù)RSVX、MURX等改變實(shí)常數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)（線圈數(shù)據(jù)或獨(dú)立電壓源的電壓1-第四第1三維電磁模1-三維（3D）在很多情況下，電磁場分析要以三維（3D）–沒有完全軸對稱的模

銜鐵上的通氣周期性截

線圈區(qū)定1-定三維（3D）模–除Z軸方向外，模型還有其他方向的電 流方向多個(gè)匯流1-三維（3D）模–具有平面和軸對稱組合部件的模銜鐵外形復(fù)

平面型定線圈區(qū)1-三維（3D）模 軸向非均勻的模永磁轉(zhuǎn)定永磁轉(zhuǎn)定

1-正如二維（2）和瞬態(tài)分析缺省的線性材料為各向同性（只賦予MURX值三維（3）材料選項(xiàng)包括對于所有三個(gè)方向的正交各向異性選項(xiàng)Mn和n（n表示、、Z三個(gè)方向）磁化曲線能用于磁導(dǎo)率正交各向異性的任一個(gè)方向，其余方向?yàn)槌?shù)在某正交各向異性方向應(yīng)用曲線時(shí)，該方向的M應(yīng)設(shè)置為零（只在正交各向異性材料中要求如此）三維單元包括遠(yuǎn)場邊界單與二維模擬相同，也支持復(fù)雜組合的物理區(qū)交流分析的絞線導(dǎo)體與塊電壓與電流供復(fù)雜鐵磁區(qū)1-具有模擬三維模型運(yùn)動(dòng)的功周期性邊界條改變線圈電不相同網(wǎng)執(zhí)行動(dòng)畫文件:mach3d.avi10極永磁電機(jī)，入正弦電1-單元列式直接影響到模擬的各個(gè)施加通量垂直和平行邊界何為自然邊界條件何為自由度約束BH數(shù)據(jù)對收斂敏感性的影νB2曲線與μH曲模擬激勵(lì)的方法（絞線圈可在模型中包含鐵磁模型中的鐵磁-空氣界后處通量計(jì)算（電動(dòng)勢（EMF）計(jì)算的起始點(diǎn)“磁力線”顯1-三維（3D）標(biāo)量勢單元列式（靜態(tài)1簡化標(biāo)勢法(RSP)用于沒有線圈的鐵-差分標(biāo)勢法()用于具有單通量路徑的鐵-空氣界面模型通用標(biāo)勢法(GS)用于具有多通量路徑的鐵空氣界面模型單元邊列式（靜態(tài)、交流、瞬態(tài))包含任意鐵磁區(qū)周期對稱模型必須為全模型-磁矢量(MVP列式（靜態(tài)、交流、瞬態(tài)）無鐵磁區(qū)如果模型中還有矢量勢和界面單元INTER115，標(biāo)量法能用于交流和瞬態(tài)模1-標(biāo)量勢單元列自由度:通量垂直邊界條件MAG自由度必須被約束或耦通量平行邊界條件這是自然邊界條件，不要求施加。這種邊界條件施加到模型邊界上，不采用約束或耦合。有相應(yīng)的菜單來施加標(biāo)量法的通量平行條件，但只是一個(gè)注意項(xiàng)而已，無須使用。分析中BH曲線的使必須檢查μ-H曲線，保證其是“光滑”1- Utility>plot>datatables曲線上沒有波紋，求收斂性就很1-–標(biāo)量勢的激勵(lì)是基于ot-t計(jì)算的，使用預(yù)先定義的線圈形狀-ou6單元。因此，對應(yīng)于線圈或桿導(dǎo)體的有限元區(qū)域不必直接建模（象二維磁矢勢分析那樣）sourc36單元的幫助文中對線圈原型定1-以ARCBAR型相組合構(gòu)本章后面對此有詳細(xì)描ARC型構(gòu)成跑道形圈轉(zhuǎn)BAR型構(gòu)成跑道形線圈直1-sourc36單元定它們不要求連接成連續(xù)單三個(gè)節(jié)點(diǎn)用于定義線圈原型的取向和一個(gè)特征長在單元實(shí)常數(shù)中定義導(dǎo)體厚度和電流（安匝數(shù)），模型中所用厚度相應(yīng)于導(dǎo)線位置而不是絕緣厚度對于圖示線圈線圈長度 .05.02線圈中間點(diǎn)半 .10取向 沿安匝數(shù)

電流流1-單元的節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)K處于線圈中心位置即節(jié)1節(jié)點(diǎn)2(0.1,0,0)即節(jié)點(diǎn)3(0,0.1,0)生成單元前需要定義sourc36單，該單元無單元類型選type>add/edit/delete[ADD]

NodeNodeKNode

線圈實(shí)1-常數(shù)應(yīng)在生成單元前定義。選擇

選擇sourc36單元類型1-完成線圈定

必須為與單元相應(yīng)的實(shí)常sourc36原線圈厚線圈軸向長安匝數(shù)，方向由前面幻燈片中的紅箭頭

DY、DZ1-先生成單元前，要設(shè)置單元屬Preproc>create>elements>elem單元類實(shí)常數(shù)（如前面幻燈片所定義的Preproc>create>elements>-autonumbered-thrunodes(順次選取節(jié)點(diǎn)2,3和1）如果要根據(jù)實(shí)常數(shù)中設(shè)置的尺寸來顯示線圈圖形，則圖形設(shè)置必須變更。1-在某些情況下，要求將“增強(qiáng)圖形”方式轉(zhuǎn)換為“全圖形”方注：在標(biāo) 中可直接置“增強(qiáng)圖形”（將其關(guān)閉箭頭長度由繪圖控制選項(xiàng)控PlotCtrls>style>vectorarrow1-利用改變實(shí)常數(shù)數(shù)據(jù)可改變線圈選擇EDIT(初始生成的設(shè)置

將0.05改為1-應(yīng)建完整的線圈組模實(shí)際上有例–線圈遠(yuǎn)離鐵芯區(qū)域，對鐵模型中只建立了2個(gè)1/2軸向長1-區(qū)域?？梢圆捎煤喕瘶?biāo)量勢(RSP)的物理區(qū)域有鐵磁區(qū)和永磁無線圈的鐵磁區(qū)無鐵磁介質(zhì)的線1-RSP優(yōu)點(diǎn)模擬分析為單步求相對于其它標(biāo)量方式，其計(jì)算量RSP缺點(diǎn)“數(shù)值相消”使RSP方法在鐵磁模型內(nèi)不能使用1-RSP方法適用于模擬含有鐵空氣界面和永磁體的系統(tǒng)——1-差分標(biāo)量(DSP)方法可用于模擬線圈與鐵磁介質(zhì)區(qū)相永磁無鐵磁區(qū)的線限制：模型幾何體必須滿足單連通條件當(dāng)鐵芯磁導(dǎo)率接近于無限大則鐵介質(zhì)中磁場強(qiáng)度接近零時(shí)，可確定為單連通（）缺點(diǎn)求解為二步過1-線圈產(chǎn)生磁場控制帶電粒子運(yùn)

直 C形磁氣1-DSP方法適合于模擬含有鐵和空氣界面以及sourc3610極電機(jī)的兩極模三相電機(jī)的繞組截1-通用標(biāo)勢法適用的物理模型Sourc36單元可與鐵磁區(qū)相磁體勵(lì)通量條件可以定義通量（可在無鐵芯介質(zhì)的模型采用Sourc36單限制：模型幾何體必須滿足多連通條若當(dāng)鐵介質(zhì)磁導(dǎo)率為無限大時(shí)，鐵芯內(nèi)磁場并不接近變壓器、導(dǎo)磁體、具有多通量路徑的模型等）缺點(diǎn)要分三步求1-實(shí)例：當(dāng)鐵芯磁導(dǎo)率變大時(shí)磁場不為零連通）閉合磁路電感線1-模擬遠(yuǎn)場區(qū)域的模型有二種遠(yuǎn)場邊界單元(infin47這是一個(gè)“殼”形單元，可用“esurf”生模型外表面不要求設(shè)置其它標(biāo)遠(yuǎn)場自由空從幫助（Help）看infin47單1-磚型單本單元比使用infin47更精單元的外表面要求設(shè)置標(biāo)Preproc>loads>apply>flags>-infinitesurface-on1-單元邊列式是一種最先進(jìn)的用于模擬三維（3）復(fù)雜鐵磁模型的計(jì)算方法自由度：AZ(VOLT用于交流或瞬態(tài)分析通量垂直條件這是自然邊界條件，不要求施加。這種條件加到模型邊界，不用約束和耦合通量平行邊界條AZ自由度必須加約模擬時(shí)使用BH曲νB2曲線必須確認(rèn)為“光滑

中間節(jié)1-利用線圈勵(lì)磁的模型與二維（2模擬相似：線圈區(qū)域必須為有限元網(wǎng)格.電流密度有三個(gè)分量這些分量對應(yīng)于單元坐標(biāo)軸方任意直角坐標(biāo)任意圓柱坐標(biāo)總體坐標(biāo)

直段部分用總體坐標(biāo)1-3DMVP列自由度：AX、AY、AZ(VOLT用于交流或瞬態(tài)分析通量垂直邊界條件這是自然邊界條件，但是，垂直于邊界的分量必須設(shè)為零X-Y平面,AZ必須約束為,Y-Z平面,AX必須約束為1-通量平行邊界條模型平面內(nèi)的A分量必須設(shè)置為X-Y平面,AX和AY必須約束為X-Z平面,AX和AZ必須約束為,1-三維應(yīng)Coil-air-PermMagnet-air-Coil-PermMagnet-air-1-BoundaryBoundary1-模擬中使用BH曲νB2曲線必須確認(rèn)為“光滑有限單元模型.電流密度有三個(gè)分量：JSX、JSY和1-本章包括下面實(shí)例，以顯示三維模擬能DSP方法求

三維致動(dòng)靜態(tài)模單元邊方法求塊導(dǎo)體內(nèi)的三維交流模單元邊方法求

1-1-問題描 1/4對線圈為電流供線圈為絞線型導(dǎo)分析順施加邊界條進(jìn)行求后處計(jì)算磁動(dòng)能

三維直流銜接磁銜 定安裝1-ZYX物理ZYX定BH數(shù)銜BH數(shù)線自由空間μr空自由空間μr勵(lì)磁1,500安對稱平X-Z:通量垂X-Y平面:通量平單位:1-在命令窗口輸入keeper來建模型信單元類型:標(biāo)量勢單單元組件ARMATURE(銜鐵單元線圈尺寸和參線圈長度線圈中心X=線圈中心Y=

1-線圈詳細(xì)數(shù)必須生成整個(gè)線利用RACETRACK宏命

線圈X、Y軸的原 圈中

線圈輸 參 1-在利RACETRACK宏命令生成線圈前，YXZ 把原點(diǎn)移到線圈中心位置坐標(biāo)YXZUtility>workplane>offset（在命令窗口輸入xcc,0,0并回車線圈中1-旋轉(zhuǎn)工作平面，定向工作平面的Z工作平面本來平行于總體坐YXZ需繞X軸旋轉(zhuǎn)YXZ首先移動(dòng)滑塊首先移動(dòng)滑塊到需要的工作平Z軸方1-建跑道形線((安匝數(shù)“Full”線圈利用線圈+Z軸右手定則決定線圈電流方1-在Y=0Solu>apply>boundary>-fluxnormal-onareasPickall1-對銜鐵施加力計(jì)算標(biāo)Solu>apply>flag>comp. 選擇開始求推薦選擇YES非線圈數(shù)據(jù)不1-觀察銜鐵安裝孔的影顯示磁場強(qiáng)度Postproc>plotresults>nodal1-磁動(dòng)勢磁動(dòng)勢計(jì)算銜鐵磁動(dòng)勢（MMF最好在X-Y平面(Z=0)選擇節(jié)點(diǎn)平 選擇與這些節(jié)點(diǎn)相連的單定義路選擇路徑上的點(diǎn)以選擇

第1第2第31-計(jì)算Postproc>elec&mag

路徑點(diǎn)之間采樣點(diǎn)1-新路重復(fù)這過程計(jì)算定新路以前的路1-重復(fù)計(jì)算空氣隙兩邊的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)面的路徑計(jì)算中總MMF：每部分乘以系數(shù)部 銜 定

37%1-得到銜鐵作用 DSP是二步求解，最一步才是完全銜鐵總磁力為X方向力乘以

這些分量與未建模型產(chǎn)生的力相1-三維電磁模1-三維直流致動(dòng)器實(shí)例三維直流致動(dòng)器實(shí)例-TEAM20問題 1/4對線圈為電流供線圈為絞型導(dǎo)分析順施加邊界條執(zhí)行模后處計(jì)算計(jì)算電單位1-物理區(qū)定μr=銜μr=線自由空間μr空自由空μr勵(lì)磁3,000安平面對稱-通量平Y(jié)-Z平X-Z平

電流方XYXY原1-在命令窗口輸入team20建模型信單元類型:邊單元列式勵(lì)磁線圈:線圈要建線圈橫截面積ACOND參線圈全部單元加載電流密單元組件線圈單元組件名:銜鐵單元組件名 1-線圈區(qū)加載電流密按單元坐標(biāo)系加載電流密線圈區(qū)單元可用不同單元坐標(biāo)線圈轉(zhuǎn)角部分用柱坐標(biāo)(E