Maxwell損耗
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-23
Maxwell損耗的視頻教程
手把手教你Maxwell 2D渦流場仿真-實心導體的集膚效應歐姆損耗和交流電阻【搞仿真的晴博】
這個案例用一個簡單的實心導體演示了2D渦流場的仿真流程，然后進一步分析了歐姆損耗和交流電阻的計算方法。
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Maxwell損耗的實例教程
注意，B-P曲線分為單頻和多頻兩種，能給出多頻損耗曲線最好，這樣maxwell算得準些。設置完鐵損曲線以后，還要記得在excitations/set core loss，對定子鐵心勾選才行。此時，不需要給定子和轉子鐵心再施加電導率，這是初學者容易忽視的問題。后處理中，通過result/create transient reports/core loss查看鐵耗隨時間變化曲線。
再談一下什么情況下需要做渦流損耗分析。對永磁電機，永磁體受空間高次諧波的影響，會在表面產生渦流損耗；對實心轉子電機，由于是大塊導體，因此渦流損耗占絕大部分。以上兩種情況需要考慮做渦流損耗分析。現以永磁電機為例，具體闡述。對永磁體設置電導率，然后對每個永磁體分別施加零電流激勵源，在excitations/set eddy effect，對永磁體勾選。注意，若只考慮永磁體的渦流損耗，而不考慮電機其他部分（定轉子鐵心）的渦流損耗，則只需要給永磁體賦予電導率值，其他部件不需要賦電導率，這是初學者容易搞錯的地方。簡而言之，只對需要考慮渦流損耗的部件，施加電導率，零電流激勵和set eddy effect。后處理中，通過results/create transient reports/retangular report/solid loss查看渦流損耗隨時間變化曲線。最后，再次強調一下，做渦流損耗分析，需要skin depth based refinement網格剖分才行。
以上方法，適用于Ansoft maxwell 13.0.0及以上版本，并適用于所有電機種類。
展開 Mechanical驅動電機溫度分析
●溫升是電機關鍵性能指標之一，影響電機可靠性，壽命等
●需要清楚利用WB分析電機溫度時相關設置及技巧等
●主要注意以下幾方面：
◆電機損耗處理，損耗計算的準確性，它直接影響最終結果
◆網格處理，網格的處理往往影響結果的可靠性
◆約束條件設定影響著結果的走向
◆求解，包括穩態和瞬態，根據需要選擇
◆后處理，結果查看、判斷、分析很重要
1.Maxwell電機損耗計算處理
●電機的損耗包括銅耗、鐵耗、機械損耗、其它損耗，可能還會有風阻損耗
●而ANSYS Maxwell軟件中計算電機損耗主要是銅耗與鐵耗，它們也是電機的主要損耗，占了大部分，其次磁鋼損耗也是計算之一，它也會影響電機的溫升，因此我們得掌握此三種損耗計算準確性的處理技巧
●因為電機的機械損耗及額外損耗無法計算，所以我們利用WB進行電機溫度計算往往需要修正
1.1 電機鐵芯損耗
鐵損耗的計算得清楚ANSYS Maxwell其計算原理，然后清楚軟件的處理
●盡量把各頻率下BP曲線輸入，越全越準確
●材料組成還是疊壓系數盡可能接近實際情況
●積累經驗，盡量通過系數輸入非BP曲線，可間接考慮工藝影響
●BP曲線輸入
1.2 電機銅損耗
銅損耗（一般電機使用銅材料為繞組）的計算得清楚ANSYSMaxwell所使用的計算原理，準確說應該是歐姆損耗，然后清楚軟件的處理
●繞組建模其截面積和實際一致
1.3 電機磁鋼渦流損耗
一般情況磁鋼渦流損耗占比不高，如果電機電磁方案及工藝處理不得當，它還會影響挺大的，我們還是盡可能考慮進去，清楚Maxwell使用的渦流損耗原理，并且掌握軟件的設置
展開 基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析
隨著電力設備的日益復雜和高效，變壓器的電磁場已經分享過，參考前文。但是電氣設備的溫度管理變得尤為重要。過高或過低的溫度都可能影響變壓器的性能和壽命。我們詳細介紹如何利用ANSYS軟件家族中的Maxwell、Fluent和CFX等工具，對變壓器進行精確的溫度分析。
一、變壓器溫度升高的原因
變壓器在工作過程中，由于鐵芯損耗、繞組損耗等原因，會產生大量的熱量。如果這些熱量不能及時散發，就會導致變壓器溫度升高，進而影響其性能和壽命。
二、變壓器溫度分析的方法
1. Maxwell計算功率損耗
首先，我們利用ANSYS Maxwell進行電磁場分析，計算變壓器的功率損耗。Maxwell軟件可以模擬變壓器的電磁場分布，從而精確計算出鐵芯損耗、繞組損耗等，參考前面的文章。計算出功率損耗分布，可以看到不同位置的功率損耗是不同的,功率損耗密度不同.
變壓器模型
變壓器模型產生的功率損耗分布
2. Fluent計算溫升
我們使用ANSYS Fluent進行流體溫升分析，該方法的好處是可以自動計算空氣或者冷卻水的對流換熱系數，以計算變壓器的溫升。可以模擬變壓器內部的流體流動和熱量傳遞過程。Fluent支持多種物理模型，包括傳熱、流動、化學反應等，可以全面分析變壓器內部的熱傳遞過程。通過Fluent，我們可以得到變壓器內部各點的溫度分布和流場分布。
展開 、Br及FFT分析等分析）
WB相關驅動電機分析模塊詳解
清楚驅動電機分析模塊使用及特點
1.WB平臺及功能概述
1.1功能簡介 1.2電機多場分析相關模塊
2.DM模塊電機建模處理
2.1Maxwell模塊電機電磁分析連接
2.2電機熱場和結構場連接
3.MC電機結構分析
3.1電機固有頻率計算（模態）
3.2電機振動噪聲計算（諧響應）
4.Mesh模塊電機結構熱分析網格
4.1電機熱分析剖分特點 4.2電機振動分析剖分特點
4.3電機噪聲分析剖分特點
5.電機熱計算相關分析支持
5.1電機傳熱方式 5.2電機穩態及瞬態熱分析
MC驅動電機
溫度分析
掌握驅動電機熱場仿真分析技巧
1.Maxwell電機損耗計算處理
1.1電機鐵芯損耗 1.2電機銅損耗
1.3電機磁鋼渦流損耗
2.Maxwell電機損耗計算網格剖分處理
2.1電機鐵芯剖分 2.2磁鋼等剖分
3.MC電機熱計算網格剖分處理
3.1電機全局剖分 3.2電機局部剖分
4.MC電機熱計算約束及熱源處理
4.1電機熱計算約束類型 4.2電機熱計算熱源類型
5.MC電機熱計算求解設置處理
5.1穩態求解器 5.2瞬態求解器
6.MC電機熱計算結果處理
6.1溫度場查看分析 6.2熱流量查看分析
6.3其它結果查看分析
MC與Maxwell耦合分析驅動電機
溫度場
掌握驅動電機
電磁-熱耦合
分析過程
1.電機Maxwell電磁創建
1.1電機鐵耗、銅耗等計算 1.2網格剖分
1.3
展開 、Br及FFT分析等分析）
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清楚驅動電機分析模塊使用及特點
1.WB平臺及功能概述
1.1功能簡介 1.2電機多場分析相關模塊
2.DM模塊電機建模處理
2.1Maxwell模塊電機電磁分析連接
2.2電機熱場和結構場連接
3.MC電機結構分析
3.1電機固有頻率計算（模態）
3.2電機振動噪聲計算（諧響應）
4.Mesh模塊電機結構熱分析網格
4.1電機熱分析剖分特點 4.2電機振動分析剖分特點
4.3電機噪聲分析剖分特點
5.電機熱計算相關分析支持
5.1電機傳熱方式 5.2電機穩態及瞬態熱分析
MC驅動電機
溫度分析
掌握驅動電機熱場仿真分析技巧
1.Maxwell電機損耗計算處理
1.1電機鐵芯損耗 1.2電機銅損耗
1.3電機磁鋼渦流損耗
2.Maxwell電機損耗計算網格剖分處理
2.1電機鐵芯剖分 2.2磁鋼等剖分
3.MC電機熱計算網格剖分處理
3.1電機全局剖分 3.2電機局部剖分
4.MC電機熱計算約束及熱源處理
4.1電機熱計算約束類型 4.2電機熱計算熱源類型
5.MC電機熱計算求解設置處理
5.1穩態求解器 5.2瞬態求解器
6.MC電機熱計算結果處理
6.1溫度場查看分析 6.2熱流量查看分析
6.3其它結果查看分析
MC與Maxwell耦合分析驅動電機
溫度場
掌握驅動電機
電磁-熱耦合
分析過程
1.電機Maxwell電磁創建
1.1電機鐵耗、銅耗等計算 1.2網格剖分
1.3
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Maxwell損耗的最新內容
Maxwell計算功率損耗
首先，我們利用ANSYS Maxwell進行電磁場分析，計算變壓器的功率損耗。Maxwell軟件可以模擬變壓器的電磁場分布，從而精確計算出鐵芯損耗、繞組損耗等，參考前面的文章。計算出功率損耗分布，可以看到不同位置的功率損耗是不同的,功率損耗密度不同.
變壓器模型
變壓器模型產生的功率損耗分布
2.
使用的渦流損耗原理，并且掌握軟件的設置
●對于舊版EM，需要給磁鋼添加0激勵
●新版僅需要在Set EddyEffect里勾選上磁鋼
2.Maxwell電機損耗計算網格剖分處理
●盡管ANSYS EM的網格技術很好，不容易發散，但是或多或少網格會影響仿真結果，如果處理不得當，嚴重的結果根據不可信，特別是Maxwell 3D下
●對于渦流損耗，
當用戶保存場數據后，Maxwell支持輸出損耗或者Named Expressions中定義的場數據的時間平均值，場結果的時間平均云圖可以在后處理場圖中顯示，該功能典型應用是在瞬態場中查看在一個電周期內損耗的分布。目前該功能僅支持T-Ω求解器（以后會支持 A-Φ求解器）。
為了精確計算分段后的磁鋼損耗，Maxwell提供了兩種不同的計算方法來求解渦流損耗。
圖5
1) 添加0電流法
選中四個磁鋼面，添加0電流激勵。如圖6分別輸入電流的名稱，數值的大小以及導體的類型。
圖6
分別給4個磁鋼都施加0電流激勵，則最后如圖7所示。
當用戶保存場數據后，Maxwell支持輸出損耗或者Named Expressions中定義的場數據的時間平均值，場結果的時間平均云圖可以在后處理場圖中顯示，該功能典型應用是在瞬態場中查看在一個電周期內損耗的分布。目前該功能僅支持T-Ω求解器（以后會支持 A-Φ求解器）。
當用戶保存場數據后，Maxwell支持輸出損耗或者Named Expressions中定義的場數據的時間平均值，場結果的時間平均云圖可以在后處理場圖中顯示，該功能典型應用是在瞬態場中查看在一個電周期內損耗的分布。目前該功能僅支持T-Ω求解器（以后會支持 A-Φ求解器）。
6、RMxprtV2014一鍵生成Maxwell3D模型渦流損耗計算問題？
問題描述：RMxprt V2014一鍵生成Maxwell3D模型，對生成的模型永磁材料等添加電導率，無法設置渦流效應。但是，直接通過Maxwell3D建模時，給各種材料添加電導率，都可以設置渦流效應。
11、RMxprtV2014一鍵生成Maxwell3D模型渦流損耗計算問題？
ANSYS Maxwell磁心損耗被映射到ANSYS Fluent中，以改善電機設計
減少阻力
Lucid空氣動力學工程師使用包含ANSYS伴隨求解器的 ANSYS Fluent，研發車體和新的進氣口和管道系統，以最大限度降低阻力系數。
電機損耗計算處理
1.1電機鐵芯損耗 1.2電機銅損耗
1.3電機磁鋼渦流損耗
2.Maxwell電機損耗計算網格剖分處理
2.1電機鐵芯剖分 2.2磁鋼等剖分
3.MC電機熱計算網格剖分處理
3.1電機全局剖分 3.2電機局部剖分
4.MC電機熱計算約束及熱源處理
4.1電機熱計算約束類型 4.2電機熱計算熱源類型
