ansys maxwell電機模型的案例
【視頻教程】ansys教程系列之MAXwell電機靜態分析
【視頻教程】ansys教程系列之MAXwell電機靜態分析
講師：kxllost
擅長領域：電機設計、Maxwell電機電磁分析
專家檔案:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/404433
需要視頻中ppt、工程源文件和模型文件下載地址，
請點擊：http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/280748
歡迎留言回復或提問，有協作需要的請點擊專家主頁中的“咨詢”
這是系列視頻，后期將會有更多視頻推出，歡迎大家關注～
展開 ANSYS x CYBERNET Maxwell應用于車用電機實務設計分析研討會
車用電機的設計有別于傳統電機設計，并非單一轉速與扭矩的動力特性表現，而是廣速域、變動扭矩操作的綜合特性表現設計。除了輸出特性的追求，高效率、高功率密度、低成本更是電動動力馬達的重要指標，因此，利用有限元素分析軟件輔助電機設計，在制造前分析其扭矩、效率、電感、損耗等，進行優化設計、預估弱磁特性、磁鐵退磁特性、溫度與應力對電磁特性的影響等，已是電機設計的必要流程。
本活動講師陣容包括ANSYS原廠電機系統專家、曾任職于工研院車輛組之馬達電機專家藍亦維、ANSYS公司低頻產品高級應用工程師譚洪濤等資深專業講師，主題涵蓋車用電機的發展趨勢與需求、電機有限元素的設計分析流程，以及系統整合設計分析方案等，可讓設計者了解完整車用電機設計流程以及更快速使用ANSYS軟件高效率地設計車用馬達。
會議信息
費用：免費
日期：2019年8月29日 9:30-15:30
地點：永新廣場16樓，上海市黃浦區南京西路128號
演講技術專家
譚洪濤 ANSYS公司低頻產品高級應用工程師
電機與電器專業碩士畢業，畢業后從事電機設計工作，后于2007底加入ANSOFT中國，2008年隨ANSOFT公司并入ANSYS公司，擔任技術工程師至今，負責ANSYS機電產品的的售前和售后技術支持、市場推廣等。
藍亦維 馬達電機專家 CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD.
曾任工研院機械所智能車輛組電能系統部副經理，進行電機產品開發與計劃管理；及電磁、結構、熱傳軟件應用分析團隊管理。專職于電磁分析、電機設計、車用動力系統開發、計劃與部門管理等。
展開 從電機優化到性能飛升！ANSYS Maxwell 低頻電磁場仿真全解析
一、軟件概述
ANSYS Maxwell 是 ANSYS 公司旗下一款功能強大的低頻電磁場仿真軟件，在電力、電子、機電等多個行業有著廣泛的應用。它基于有限元分析（FEA）、有限積分法（FIM）等先進算法，能夠精確模擬各種復雜的電磁現象，為工程師和科研人員提供可靠的設計分析工具。
二、核心功能
（一）電磁建模與分析
Maxwell 具備豐富的建模工具，可快速創建二維和三維電磁模型。用戶既可以通過軟件自帶的建模模塊繪制簡單的幾何形狀，也能導入由其他 CAD 軟件創建的復雜模型。針對不同的應用場景，它能進行靜磁場、低頻交流磁場、瞬態磁場等多種類型的分析，準確計算磁場強度、磁通密度、電磁力等關鍵電磁參數。
（二）電路與系統集成
軟件支持與電路設計工具集成，實現電磁 - 電路聯合仿真。這意味著工程師可以在一個環境中同時考慮電磁元件和電路系統的相互作用，例如在設計電機控制器時，不僅能分析電機內部的電磁場，還能模擬控制電路對電機性能的影響，從而優化整個系統的設計。
（三）材料特性定義
Maxwell 提供了廣泛的材料庫，涵蓋了各種常見的磁性材料、導電材料等。用戶可以根據實際需求自定義材料的電磁特性，如磁導率、電導率、相對介電常數等，確保模型能夠準確反映真實的物理特性。
（四）后處理與可視化
強大的后處理功能能夠將仿真結果以直觀的方式呈現出來。通過云圖、矢量圖、等值線圖等多種可視化方式，用戶可以清晰地觀察到電磁場的分布情況、電磁力的作用方向等。同時，還能提取關鍵數據進行進一步的分析和對比，幫助工程師評估設計方案的優劣。
三、具體案例分析：三相感應電動機的優化設計
（一）案例背景
某電機制造企業希望對一款三相感應電動機進行優化設計，以提高其效率和性能。
展開 使用Ansys Maxwell對感應電機堵轉和起動過程仿真
堵轉仿真
（1）感應電機堵轉仿真
● 感應電機的堵轉仿真用于計算其堵轉轉矩和堵轉電流，校核電機起動性能
● 堵轉仿真設置
- 轉速設置為0
- 設置三相電壓源
● 堵轉仿真目的和方法
- 目的1：計算起動瞬間最大電流
- 方法：常規瞬態仿真1個同步周期
- 目的2：計算穩態堵轉電流、短路阻抗(短路試驗)
- 方法1:開啟Fast Reach和Auto Detect功能，常規瞬態仿真直到接近收斂，一般需要幾十個同步周期（支持鐵損對場的影響）
- 方法2:采用周期性TDM自動收斂，只需一個或半個同步周期直接達到穩態（不支持鐵損對場的影響）
（2）TDM設置
● 使用TDM需要進行兩處設置
- HPC設置
- TDM設置
(3) HPC設置
● 設置方法
- 勾選Use Automatic Settings
- Num variations distribute → 設置TDM并行掃參數
- Cores→ 設置調用的核心數，最大可設置為邏輯處理器核心數
● 推薦設置
- 協調Timesteps和Cores
- 使Timesteps /(Cores-1)=整數
- 注意:由于Periodic TDM同時對所有時間步進行求解，因此必須確保可用內存大于每個時間步消耗內存*時間步數，并留20%左右余量
（4）TDM的兩個選項
● GeneralTransient常規瞬態求解
- 支持任意的瞬態模型
- 這是最靈活的方法，支持渦流效應
- 可以同時使用快速達到穩定設置“fast reach steady state”
● Periodic周期性模型
- 直接達到瞬態穩定狀態
展開 
MotorCAD Emag 模型導入 Ansys Maxwell
作者：荊汝寶 上海安世亞太低頻電磁軟件應用工程師
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
本文共計553字，預計閱讀2分鐘
●概述 ●
本文主要介紹如何利用Motor-CAD的Ansys Electronics Desktop導出功能，導出Ansys Electronics Desktop 二維瞬態電磁分析模型，實現 Motor-CAD Emag 與 Ansys Maxwell 之間的耦合。
本文將以一款BPM（內轉子永磁電機）電機為例，講解 MotorCAD Emag 模型導入 Ansys Maxwell 全過程。
01.創建Motor-CAD模型
以一臺18槽4極的內轉子表貼式永磁電機為例，創建電機的Motor-CAD Emag模型，模型中需要對電機的幾何參數、材料、激勵和求解內容進行設置。
02.生成VBS文件
Motor-CAD Emag 模型設置完成后，接下來需要通過 Motor-CAD 的 Ansys Electronics Desktop 導出功能生成vbs文件。
展開 今晚 | ANSYS官方永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真直播
性能優異的電機是電機及其控制系統的基礎，比如：
采用新型原材料和先進的磁路設計方法設計出高功率密度的電機，電機占用的幾何空間就越小，電機的有效材料的利用率就越高；
電機的效率越高，則可減小電機本體的發熱，提高電機的壽命，提高整個電機機電系統的效率；
齒槽轉矩越小的電機，將減少電機控制算法設計的難度，同時減小最終整個機電系統的NVH。
在電機型號確定后，性能優異的電機控制器將最大限度地發揮電機的效能。比如：
相對SPWM，采用SVPWM調制方法可以減小逆變器的開關損耗、提高母線電壓利用率；
采用單位電流最大轉矩控制方法（MTPA）,將在不增加逆變器容量的情況下，使電機輸出最大的轉矩。
ANSYS提供使用方便、高精度的電機本體及其控制系統開發仿真平臺。用戶先采用ANSYS有限元軟件，設計出性能優異的電機本體，然后采用ANSYS特有的電機降階模型抽取方法，基于有限元精確仿真的結果，提取出高精度的電機ECE模型，無縫輸入到ANSYS系統仿真軟件，在系統仿真軟件中搭建矢量控制電路等控制電路，做到控制算法和系統與電機本體的最佳匹配，在開發初期就可以對電機本體和控制系統作出有效評估。
對于只設計電機控制系統的用戶，也可以向其電機供應商索取與實際電機對應高精度的電機ECE模型，進行控制算法的仿真和優化。電機ECE模型只高精度體現電機外部特性，而不會泄露供應商實際的電機設計參數，在有效保護各方知識產權的同時，又促進了電機設計生產廠家和控制器設計生產廠家的高效合作。
主要內容綱要如下：
1. ANSYS電機本體及其控制系統仿真平臺介紹
2. ANSYS永磁同步電機電機的降階模型抽取方法
3.
展開 ANSYS永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真丨附招聘
在電機型號確定后，性能優異的電機控制器將最大限度地發揮電機的效能。比如：
相對SPWM，采用SVPWM調制方法可以減小逆變器的開關損耗、提高母線電壓利用率；
采用單位電流最大轉矩控制方法（MTPA）,將在不增加逆變器容量的情況下，使電機輸出最大的轉矩。
ANSYS提供使用方便、高精度的電機本體及其控制系統開發仿真平臺。用戶先采用ANSYS有限元軟件，設計出性能優異的電機本體，然后采用ANSYS特有的電機降階模型抽取方法，基于有限元精確仿真的結果，提取出高精度的電機ECE模型，無縫輸入到ANSYS系統仿真軟件，在系統仿真軟件中搭建矢量控制電路等控制電路，做到控制算法和系統與電機本體的最佳匹配，在開發初期就可以對電機本體和控制系統作出有效評估。
對于只設計電機控制系統的用戶，也可以向其電機供應商索取與實際電機對應高精度的電機ECE模型，進行控制算法的仿真和優化。電機ECE模型只高精度體現電機外部特性，而不會泄露供應商實際的電機設計參數，在有效保護各方知識產權的同時，又促進了電機設計生產廠家和控制器設計生產廠家的高效合作。
主要內容綱要如下：
1. ANSYS電機本體及其控制系統仿真平臺介紹
2. ANSYS永磁同步電機電機的降階模型抽取方法
3. ANSYS 結合電機本體高精度降階模型的矢量控制算法實現方法
報名方式
手機端請掃描二維碼報名
或者點擊進行報名：http://event.31huiyi.com/1727650456/index?
展開 案例教學 | ANSYS電機ECE模型抽取方法
ECE又稱等效電路模型，它是基于表格的等效模型，表格參數來源于預先的有限元計算結果。ECE模型可用于控制電路分析、系統分析、硬件在環分析等。它具有模型計算速度快，精度高的優點。
在電機設計過程中，通常需將電機與控制系統進行矢量控制算法聯合仿真，以更準確評估控制算法的穩健性和準確性。控制系統聯合仿真過程中，由于控制器開關頻率高，仿真步長通常為微秒級別，計算調速、啟動等工況時往往需要計算上百萬個時間步長，如果直接將有限元模型直接與控制系統進行聯合仿真，需要計算幾天時間，不利于產品研發與優化。
Ansys支持電機降階模型抽取，通過對電機有限元結果進行降階抽取，等效抽取的結果是基于有限元計算得到的數據表，在控制系統聯合仿真過程中只需通過查表得方法就能得到電機得性能，因此將抽取后的結果應用到系統仿真中，既保證了精度也提高了速度。
以永磁電機為例，在Maxwell有限元場計算中，有限元模型對電流和轉子位置角掃描，掃描后得到的有限元結果通過降階模型保存在數據表中形成ECE模型，可將ECE模型直接在Simplorer(Twin-Builder)進行分析計算，也可以將ECE模型送到控制當中進行高級控制系統仿真。由于抽取的ECE結果是基于有限元計算得到的，因此ECE結果精度非常高，與有限元結果幾乎一樣。
圖 1 控制器與有限元電機模型聯合仿真
圖 2 控制器與ECE模型聯合仿真
圖 3 ECE與有限元力矩對比
圖 4 ECE與有限元繞組電流對比
在電機ECE模型抽取過程中，需要將三相繞組的激勵方式改成外電路。該步驟只是用于ECE模型抽取，與電機實際需不需要設置外電路無關。
展開 ANSYS Maxwell：無刷直流電機快速入門教程 發布時間：2026年1月 文件規格：MP4格式，視頻編碼為h264，分辨率1920×1080 授課語言：英語 課程時長：1小時30分鐘 文件大小：
ANSYS Maxwell：無刷直流電機快速入門教程 發布時間：2026年1月 文件規格：MP4格式，視頻編碼為h264，分辨率1920×1080 授課語言：英語 課程時長：1小時30分鐘 文件大小：2GB
