ansys電磁線圈的案例
【ansys電磁實例】【APDL】-1-自由空間線圈軸心磁場計算（附視頻）
一 模型描述：
圓柱形線圈，放置于自由空間。參數見圖
二 前處理
單元類型solid97,線圈和空氣相對磁導率均為1 。線圈掃掠網格劃分，空氣四面體網格。線圈定義局部柱坐標施加環形電流。
1 單元類型
2 材料
3 建模
空氣
布爾操作
彈出對話框-pick all
4 定義屬性
定義局部柱坐標
定義體屬性，需要將線圈的坐標系定義為11號
5網格
中國研制電磁線圈炮上艦，直線超車性能比美國電磁軌道炮更強
而凸起部分更可能是多級感應式線圈炮的前幾級加速線圈，后面炮管較細的部分可能為次級加速線圈或制導線圈一類的裝置。炮管下部存在的支撐結構，則可能證明了炮管內高密度金屬的存在，例如銅質的驅動線圈。
圖片：網友分析的電磁炮全系統模塊。
很明顯，我們此次上艦的電磁炮樣機走了與國外經驗完全不同的道路。這在某種程度上暗示了我們在這一領域取得了突破性的進展，已經可以獨立走出自己的道路而不需要參考別人的發展方式。
那么采用線圈炮相對于軌道炮有怎樣的優勢呢？
線圈炮相對于軌道炮的優勢可以說是相當明顯的。首先就體現在了線圈炮的高能量效率上，而能量轉換效率最能體現電磁炮系統的性能，而在影響能量轉換效率的諸多因素中，軌道炮主要損失在于炮管的歐姆損失與炮管電感的殘留磁能，而即便是理想條件下忽略電阻的軌道炮，電源提供能量的一半轉化為彈丸的動能，導軌炮的效率最高也只有50%，考慮到炮管的歐姆損失和摩擦阻力等，導軌炮的效率必然會低于50%的理論值，一般在25%-35%左右。
圖片：電磁炮與傳統火炮能量轉換效率對比，1：線圈炮 2：軌道炮3：電熱炮
相比之下線圈炮的優勢則更為明顯，可以通過磁懸浮技術避免彈丸與炮管的機械接觸，這就避免了摩擦阻力的產生；而在理論上線圈炮可以達到100%的潛力，而現實中平均也可達到50%以上的效率，這幾乎是導軌炮效率的兩倍。
這也就意味著在使用相同電源的時候，線圈炮可以達到更高的彈丸動能。而多級線圈驅動的方式則可以大大減小驅動元件所需的電流，同時大可使用多電源分散供電，從而避開了特大功率電源和開關的存在。
圖片：電磁線圈炮理論模型。
而從未來裝備部隊的角度來看，線圈炮有著相比于軌道炮更為明顯的優勢——高維護性。
多級線圈炮在使用中可以方便地通過拆卸部分線圈來進行維修，而軌道炮則需要整段更換導軌。
展開 在 COMSOL 中模擬電磁線圈
科學家使用亥姆霍茲線圈來產生均勻的磁場，用于研究電磁場及其特性。在 MRI、光譜學、磁阻測量和設備校準中都會使用這類設備。這篇文章，我們將介紹什么是亥姆霍茲線圈，為什么它如此重要，以及使用仿真方法對其進行設計。
使用亥姆霍茲線圈產生均勻磁場
磁場由移動電荷產生，當電荷在空間中移動或旋轉時，能夠建立磁場。當磁場不均勻時，物體在各處的磁場均不同。但是，通過兩個相同線圈的特殊排列（稱為亥姆霍茲線圈）可以得到非常均勻的磁場。
亥姆霍茲線圈用于為需要特定磁場的實驗產生均勻磁場或抵消外部磁場，如地球磁場。其他應用還包括確定磁屏蔽效果、量化電子設備對磁場的敏感性以及校準導航設備。
陰極射線在亥姆霍茲線圈中彎曲成一個圓圈。圖片來源：Sfu。根據 CC BY-SA 3.0授權，通過 Wikimedia Commons 共享。
在設計亥姆霍茲線圈時，很自然地會提出一個問題：磁場的均勻性如何，距離應多遠？我們可以借助 COMSOL Multiphysics? 軟件來回答這個問題，。
分析亥姆霍茲線圈的磁場
亥姆霍茲線圈的幾何形狀由兩個相同的圓形線圈組成，它們之間間隔一個半徑。線圈均勻纏繞，以使電流以相同的方向流動。反過來，這又會產生均勻的磁場，其中主要部件平行于兩個線圈的中心軸。這種均勻性可以歸因于平行于線圈軸的兩個場分量的總和以及垂直于這些相同軸的分量之間的差。
亥姆霍茲線圈示意圖。
為了對線圈進行建模，我們使用 COMSOL 軟件內置的 3D 磁場 接口，該接口在 AC/DC 模塊中可用。這個例子中，線圈由 10 匝導線組成，有 0.25 mA 的電流通過。
亥姆霍茲線圈教程模型的幾何結構。
從下圖中，我們可以看到兩個線圈之間的磁通密度。請注意，紅色箭頭表示磁場的強度和方向。
展開 在 COMSOL 中模擬電磁線圈
AC/DC 模塊最常見的用途之一是模擬電磁線圈及其與周圍環境的相互作用。今天，我們將研究在對線圈進行建模時需要牢記的一個關鍵概念：閉合電流回路。如果你的工作涉及線圈建模，通過這篇文章，你將對這個主題有一個全面的了解。
如何在 COMSOL Multiphysics 中模擬基本線圈
讓我們從一個簡單的導線示例開始。如下圖所示，一根導線彎曲成一個環并連接到一個恒定的電壓源——電池。由于存在電壓差，電流將通過導線流動。整個導體的電流大小和方向可以通過歐姆定律和電荷守恒方程以及一組邊界條件來計算。
連接到直流電壓源的一個非常簡單的電磁線圈。
對于這根單匝線圈，我們可以考慮一端接地的邊界條件，即電勢為零，而另一端的電勢較高。電流不能在其他地方流入或流出導線，所以電絕緣條件適用于其余的邊界。這個問題可以用 COMSOL Multiphysics AC/DC 模塊中應用的有限元方法來解決。
由于計算出的電流流動，產生了一個圍繞導線的磁場。這是一個向量場，具有大小和方向，可以通過安培定律計算。我們感興趣的是學習如何模擬這個磁場，以及它如何與其他物體相互作用。
由于我們的目標是學習線圈建模，所以不會關注源本身發生了什么。我們將假設存在一個提供恒定電壓或恒定電流的設備。我們也不關心線圈和源之間的電線，而是假設它們在電氣上無關緊要。基于這兩個假設，我們認為，一個合理的線圈計算模型可能看起來像下圖所示的模型，該圖顯示了單匝線圈以及由于電流流動而產生的周圍磁場。
單匝線圈的計算模型。導線中的電流（黑色箭頭）會在周圍空氣域產生磁場（彩色箭頭）。
實際上，在解決上述模型的過程中，還有一些其他的假設。首先，我們可以看到，線圈周圍有一個圓柱體，代表空氣域。這是我們求解磁場的計算域。這是一個有限域，但磁場實際上將無限延伸到離線圈很遠的地方。
展開 
comsol仿真磁阻式線圈電磁炮
磁阻炮是電磁炮下線圈炮中的一種，原理簡單粗暴，直接利用線圈產生的磁場對鐵磁質彈丸產生的磁吸力來加速彈丸，通過多級加速以民間技術和材料都能實現100m/s以上的彈丸速度。以下是使用comsol進行磁阻炮瞬態仿真的效果，線圈激勵采用的是450V 1000uf的電容放電。
發射和接收極線圈與磁芯的組合結構電磁仿真 ￥800
發射和接收極線圈是一種用于無線通信和無線能量傳輸的裝置，通常與磁芯結合使用。發射極線圈是一個線圈，通過通電產生交變電流，從而在周圍產生一個隨時間變化的磁場。這個磁場與接收極線圈中的磁芯產生相互耦合，從而傳輸電能或信號。接收極線圈通常也是一個線圈，通過與發射極線圈的磁場耦合，感應到隨時間變化的磁場，并將其轉換為電能或信號。磁芯是發射和接收極線圈中的一個重要組成部分。磁芯通常由磁性材料制成，如鐵氧體或釹鐵硼等。磁芯的作用是增加磁場的強度和聚焦磁場，從而提高發射和接收的效率。發射和接收極線圈通常放置在空間中的一定距離，并通過磁場的相互作用來進行無線能量傳輸或信號傳輸。發射極線圈通過傳輸電能的方式，將能量傳輸到接收極線圈中，通過感應電磁感應原理將磁場能量轉換為電能。接收極線圈將接收到的電能用于供電或將信號轉換為相應的輸入。
本案例基于COMSOL軟件的電磁場模塊，建立了線圈和磁芯的組合結構模型，并數值仿真得到結構的磁場分布變化，模型及仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，可以下載模型源文件！
展開 Maxwell中各種電磁線圈winding的互感結果到底是什么？
（V:fwz0703）
1.自感結果
如圖所示，在Maxwell的eddy current中設置三個winding，然后添加parameters，后處理中很方便的能夠提取線圈繞組的電感，和互感等一系列和線圈相關的參數，結果如下所示：
可以看到線圈1，2，3的各自的自感數值，自感主要阻礙線圈中的電流變化速率的。具體參考上一篇文章，線圈里面的電流和電壓的關系為
2.互感結果
另外可以得到1-2，2-3，1-3之間的互感數值，也就是對應的互感。互感M=M12=M21，它表示兩個線圈之間的磁耦合程度。當線圈 1 中有電流變化時，會產生磁場，這個磁場的一部分磁通會穿過線圈 2，從而在線圈 2 中產生感應電動勢。根據法拉第電磁感應定律，線圈 2 中感應電動勢U2與線圈 1 中電流的變化率di/dt之間的關系如下，從而根據互感就能得到另外一個線圈的電壓值。
U2=-M*(di/dt),
另外還有一個概念是互感系數：互感耦合系數（用K表示）是用來衡量兩個相互靠近的線圈之間磁耦合緊密程度的一個無量綱參數。它的定義是：
其中M是兩個線圈之間的互感，L1和L2分別是兩個線圈的自感。
3.互感系數的相互影響
如果有三個線圈，那么第1-3個線圈互感是否受到第2個線圈的影響？計算的時候如何設置第2個線圈？測試為準，得到的結果如下圖所示：
結論如下：
線圈之間的互感是各自獨立計算的結果，中間線圈無關，但是周圍可能感應電流的封閉導體有關。
計算方法需要將不相干的線圈刪除（不能空置，否則按照實體考慮），或者設置電阻很大。
展開 老電工拆下電磁閥線圈，馬上把螺絲刀插進去，這是神馬操作？
前幾天，我在微頭條上提到，有些老電工在在維修電磁閥，在不斷電的情況下拆下電磁閥線圈，往往把螺絲刀插在線圈里，引起了很多人的興趣，但不知道為什么？
今天就為大家解讀一下！
首先，我們知道，交流電也可以通過線圈時，線圈會產生的電感，這個電感對交流電有阻礙作用，這個阻礙叫做感抗，感抗的單位是歐，等效于電阻。交流電越難以通過線圈，說明電感量越大，電感的阻礙作用就越大。
一個空心的電感線圈，在其匝數不變時，只要插入磁芯或鐵芯，其電感量就會增大。也就是說同樣匝數的線圈，空心的電感量要比有鐵心的小很多。
下面，我們再來看感抗的公式：XL= 2πfL=ωL
XL 就是感抗，單位為歐姆 ，ω 是交流發電機運轉的角速度，單位為弧度/秒，f 是頻率，單位為赫茲 ，L 是線圈電感，單位為亨利。
從以上公式可以看出，交流電頻率越高，電感量越大，則線圈的感抗就越大。
我們假設有一個空心線圈的電感量為0.1H，而帶鐵芯的線圈的電感量為1H，所用的電壓為AC220V，頻率為50Hz，按上述公式計算，兩個線圈的感抗XL分別為31.4Ω和314Ω。
若將這兩個線圈分別接入AC220V，則流過兩個線圈的電流分別為7A和0.7A。
由此可見，插入鐵芯后，線圈的電感量增大了，具有較高的感抗。
所以在拆下帶電的電磁閥線圈時，及時插入鐵質工具或鐵棒，是可以顯著降低線圈電流，預防線圈過熱或短路燒毀。
那是不是所有的電磁閥線圈在帶電情況下都要插入鐵心呢？
由感抗產生的原因知：電感線圈對直流電流沒有阻礙作用，即“通直流，阻交流” 。
所以對直流線圈就沒有必要插入鐵芯來了！
展開 基于ANSYS Maxwell的平面螺旋型線圈電感仿真分析
摘要：平面螺旋型線圈是無線充電系統中的重要部件。利用ANSYS Maxwell軟件對平面螺旋型線圈的電感值進行了仿真分析，在圓柱坐標系中建立了不含隔磁片和含隔磁片的線圈2D和3D模型，仿真結果與實測結果相符合，說明建模方法是正確的。最后研究了線圈匝數對線圈電感值和耦合系數的影響，一方面，對無線充電系統線圈的研究設計提供了有益參考；另一方面，也可作為電磁場與電磁波課程的仿真實驗，成為教學的補充。
關鍵詞：平面螺旋型線圈；電感值；ANSYS Maxwell；隔磁片；耦合系數
電感是基本電路元件之一，在工程中廣泛應用導線繞制的線圈。例如，在電力系統中廣泛應用電抗 器抑制諧波和限制短路電流，電抗器是用導線繞制 成螺線管的形式，稱空心電抗器。在無線充電系統中，線圈是能量傳輸的關鍵部分，為了提高傳輸效率，研究者嘗試使用不同形狀的線圈，如圓形、四邊形和多邊形等。由于線圈的材料、幾何形狀、匝數、尺寸及兩線圈的位置都可能影響耦合系數的大小，進而影響電能傳輸效率，因此需要對諧振線圈進行優化設計，為實物設計和實驗提供設計依據。平面螺旋型線圈較薄且不占體積，在手機、電動汽車等無線充電器中得到了廣泛應用，研究表明平面螺旋型線圈可實現高效電能傳輸。此外，無線充電線圈中大量使用軟磁鐵氧體制成的隔磁片，其材質和形狀對提高無線充電的效率和電磁兼容方面均具有重要作用。
ANSYS Maxwell是一種電磁場有限元分析軟件，它功能強大，具有電場、靜磁場、渦流場、瞬態場分析模塊，是工程設計人員和研究工作者的重要工具。電磁場課程公式多且概念抽象，學生普遍反映難學、難懂、難用。電磁場是一種特殊形式的物質，無法直 接觀察。
展開 【5月30日-6月02日 南京】ANSYS Maxwell電磁閥及電磁繼電器模擬分析專題
一、給方法解決以下關鍵問題
1、仿真分析結果主要在于經驗積累，12年以上工程應用專家帶你答疑解惑
2、有效掌握ANSYS Maxwell電磁閥及電磁繼電器模擬分析方法+實操模型訓練
3、所有實例緊緊圍繞ANSYS Maxwell電磁閥及電磁繼電器模擬分析為核心目標，進行實操模擬訓練
二、8個實例模型貼近工程實戰操作
實例01：螺旋線圈磁場仿真
實例02：繼電器2D場分析
實例03：電磁閥3D場分析
實例04：繼電器電磁力參數化分析
實例05：電磁閥電磁力最優化分析
實例06：電磁閥熱分析
實例07：電磁閥穩態磁熱耦合
實例08：繼電器瞬態磁熱耦合
三、本質問題與差異化
1、工程案例積累：專注CAE仿真計算，有大量的工程案例
2、關注計算結果：把仿真分析結果運用到產品中是核心理念
3、師資與專屬權：7000+多學員反饋、提煉的精選內容與實例，形成版權課程體系
4、問題響應參與：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果保障措施：所有學員提供高配筆記本、模型、電子資料、操作軟件
四、增值服務
持本人學生證或教師證享有9折優惠；一個單位同時報名2人享有9折優惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠。
通過技術鄰成功參加培訓的用戶返現100元（50元現金+50元技術鄰課程抵用券）
五、時間地點
2019年5月30日-6月02日 南京
（第一天報道，上課三天）
六、課程大綱
七、培訓費用
1、3980元/人（含CAE結業證書一本），住宿可統一安排，食宿費用自理。
展開 ANSYS官方直播丨如何降低射頻芯片和高速SoC的電磁串擾風險——芯片級電磁干擾解決方案
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
報名本系列課程，聯系微信客服jishulink555，可免費贏取ANSYS官方定制真空保溫杯、小夜燈、餐具套裝、手機支架、話費等精美紀念品！此外，在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺（報名多場幾率疊加）！
本期研討會：《芯片級電磁干擾解決方案——如何降低射頻芯片和高速SOC的電磁串擾風險》將于12月12日 20:00-21:00舉辦，掃碼可直接報名。
直播主題
芯片級電磁干擾解決方案——如何降低射頻芯片和高速SOC的電磁串擾風險
日期/時間
2019年12月12日
20:00 – 21:00
課程受眾
射頻芯片和高速SOC設計相關行業人士
講師簡介
成捷
ANSYS半導體事業部高級應用工程師，主要負責Totem/Pathfinder/Helic等產品的支持。對模擬及混合信號芯片的功耗、電源完整性、可靠性及電磁串擾等問題有較全面的理解和經驗。
展開 
ANSYS Maxwell在疊層電感 PCB繞組變壓器、無線充電線圈等磁集成應用高級班
培訓內容：
第一天
★ ANSYS仿真產品體系及技術發展趨勢
★ ANSYS電磁產品Maxwell 3D應用與簡介
★ 案例：繞線電感仿真案例+demo
★ 案例：LTCC電感仿真演示和練習
★ 高頻變壓器電磁仿真方案介紹
★ 案例：高頻變壓器電磁仿真demo
第二天
★ Maxwell高頻變壓器專用ETK工具介紹
★ Maxwell高頻變壓器專用ETK工具使用練習（含PExprt介紹和練習）
★ PCB板繞組變壓器案例介紹和demo練習
★ ANSYS解決無線充電線圈方案介紹
★ 無線充電線圈仿真電感、耦合系數等demo
★ 答疑
培訓講師： ANSYS認證工程師
收費標準： ￥4000/人，包括培訓費、資料費、書籍費、證書費和上機費（學員食宿自理）
電腦：學員自帶筆記本為主，ANSYS公司提供12臺電腦
上課時間：2016年6月15日-16日（上午9點-12點，下午1點30-5點）
上課地點：ANSYS原廠深圳分公司：深圳市福田區金田路4028號榮超經貿中心1009
點擊下載ANSYS仿真高級培訓班報名回執表
報名方式：填寫報名回執表發送Email或傳真至深圳分公司（0755-82550670）
深圳聯絡人：莊百興 18675506525 baixing.zhuang@ansys.com，0755-82552976
特別優惠：
團體報名：￥3200元/人（3人及以上）；5人報名，1人免單
ANSYS老用戶：￥3200元/人
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提前2周報名并付款，在上述三條基礎上再優惠￥200元/人
展開 ansys電磁
求助有沒有關于磁流變液減振器的ansys仿真分析！
ANSYS電磁講座
ANSYS電磁講座_1.rar
ANSYS電磁講座_2.rar
ANSYS電磁講座_3.rar
【Ansys線上直播回看】Ansys RaptorH：高速SoC、混合信號及射頻芯片的電磁建模
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Ansys RaptorH仿真解決方案也已正式通過三星Foundry認證，用于研發高速SoC和2.5維/三維集成電路（2.5D/3D-IC）。本次會議主要介紹Ansys全新的芯片級電磁分析工具RaptorH，該工具將應用領域擴展到芯片和其構成的電子系統。增強后的片上電磁仿真工具RaptorH將包括Ansys HFSS標準引擎并將其集成到易用的界面中，以供芯片設計人員使用，同時工具保持了Ansys RaptorX的速度與大容量。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
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