ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題


一,Maxwell激勵設置問題:


A11.29.jpg

1、Maxwell 3D如何出現“Current leak to the air”的報錯信息?

問題描述:

Maxwell3D仿真模型里面包含空心線圈的時候,有時候會報“Current leak to the air”的錯誤信息,截圖如下:

              ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖2                                         

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖3

錯誤原因:

這是軟件的一個Bug,在V15之前直接報錯,不提供錯誤信息;V16以后,提供報錯信息。

解決辦法:

空心線圈不要建立成360全模型,可以包含一個非常小的空隙。如下圖。

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖4
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖5

修改之后的空心線圈模型

2、如何將外電路模塊中的變量傳遞到Maxwell?

外電路中定義變量

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖6

導出sph網表文件

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖7

在Maxwell中導入外電路sph網表文件

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖8

在Maxwell中重新定義變量

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖9

3、如何在Maxwell current激勵下設置電流突變(=0)設置?

定義一個變量zerotime

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖10

定義電流源帶變量

5*1.414*sin(2*pi*180*time+53.7*pi/180)*pwl(zerotime,time)

 輸出/輸入電流波形,在0.0055s 時電流變為0.

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖11

電壓源應該也是OK的;比采用外電路激勵要方便很多。

4、Maxwell V2014如何考慮鐵耗和對轉矩的影響?

問題描述:

在電機中,鐵耗的精確計算十分重要,Maxwell瞬態場求解器下默認不打開鐵耗的計算,需要手動勾選;另外,基于標準斯坦梅茲公式(steinmetz method)計算的鐵耗并未考慮對轉矩等場數據的影響,而Maxwell中可以單獨考慮,操作如下:

解決辦法:分兩步

★   步驟一:激活鐵耗的計算(Transient solver下)

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖12
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖13
  • 點擊菜單 Maxwell 2D/3D>Excitations>Set Core Loss

  •  在彈出的General下,選擇需要計算的stator / Rotor

★ 步驟二:設置Consider core loss effect on field

  • 在彈出的Set Core Loss下,Advanced下,勾選 □Consider core loss effect on field

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖14

查看結果:

1、勾選□Consider core loss effect>前后,輸出轉矩值對比,勾選后輸出轉矩值降低

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖15

2、若只考慮Set up coreloss,但是不勾選Consider core loss effect>,二者波形相重合


ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖16



二,網格剖分設置問題:


1、如何使用Clone Mesh生成高質量均勻網格?

問題描述:

對于結構有周期性變化的區域,如何生成高質量均勻網格。

解決方法:

MaxwellV2014新增“Clone Mesh”功能,可對模型中的周期性變化區域生成高質量均勻網格。

                                                       ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖17

★ 選中具有區域周期性變化特性的部件“左鍵選中部件→右鍵單擊Assign Mesh Operations→Clone Mesh”。

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖18

★ 定義具有區域周期性變化特性部件的區域,外徑、內經、起始角度、終止角度、Clone數量、氣隙角度參數。相關參數說明如下:

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖19

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖20
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖21

2、Maxwell如何設置surface Approximation表面逼近?

問題描述:

2D/3D中,電機等產品的部件尺寸,如定子內外徑都是真圓弧面,而網格剖分時產生的三角形網格或者四面體網格并不是真實的圓弧共形曲面網格,是通過對曲面的共形逼近來等效的。如何合理設置呢?

解決方法:

定義曲面的表面近似mesh選項“Surface Deviation”和“Normal Deviation”項

說明:

Mesh options下的surface approximation中“Surface Deviation”和“Normal Deviation”,其含義如下圖,這兩個值越小就意味著采用越多的網格去逼近曲面。Maxwell對圓弧面進行網格剖分時的默認圓心角為22.5°,可以通過修改表面近似的設置來生成更加合理的初始網格,從而在確保精度的前提下提高計算效率。

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖22
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖23

操作:

★ 選擇要定義的部件,右鍵Assign mesh option->surface approximation

★ 彈出的上圖左側窗口,surface deviation默認是lgnore,勾選下面的set maximun surface deviation,填入數據,計算公式如下:

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖24

其中D為set maximun surface deviation要填入的數值,r代表欲定義圓弧半徑,角度為自定義值;

★ Maximun surface normal deviation可以填入一個不同于22.5°默認值的角度。RMxprt一鍵有限元設置為15°。 

3、Maxwell3D如何生成高質量均勻網格?

問題描述:

3D模型軸向拉伸生成高質量均勻網格

解決辦法:

利用3D“Clone mesh”技術,通過拉伸生成高質量均勻網格

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖25

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖26

★ 在“Band”部件右鍵單擊“Assign mesh operation->CylindricalGap treatment”,完成后在“Project Manager->Mesh Operations->CylindricalGaps1”中勾選“Clone Mesh”

ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題的圖27

★   設置完成以后,運行“Apply Mesh Operations”選中任意軸向對稱部件,然后右鍵“Plot Mesh”即可得到高質量3D均勻網格。


來源于:ANSYS官網
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