Maxwell電磁力
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-23
Maxwell電磁力的視頻教程
Maxwell電磁力的實例教程
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
本教程演示了如何使用多相模型模擬軸承油膜潤滑。
啟動FLUENT并導入網格
第一步
在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 2021→Fluid Dynamics→Fluent 2021命令，啟動Fluent 2021。
第二步
單擊主菜單中File→Read→Mesh命令，導入.msh網格文件。
定義模型
單擊命令結構樹中General按鈕，彈出General（總體模型設定）面板。在Solver Time中選擇Steady。
設置材料
單擊主菜單中Setting Up Physics→Materials→
Create/Edit，彈出Create/Edit Materials（材料）對話框。創建新物質，oil。
定義多相流模型
第一步
在模型設定面板Models中雙擊Multiphase按鈕，彈出Multiphase Model（多相流模型）對話框，選擇Mixture，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。
第二步
在模型設定面板Models中雙擊Multiphase下的Phases按鈕，彈出Phase（多相流設置）對話框，在Phase-1對話框中，Phase Material選擇oil，在Phase-2對話框中，Phase Material選擇air，單擊OK按鈕確認并關閉對話框
展開 具體分析模型如下圖1所示：
圖1
●電機電磁方案設計
■Maxwell需要注意的地方如下圖2所示：
圖2
■Maxwell計算的電機方案部分結果如下：
圖3徑向氣隙磁場Br
圖4徑向電磁力Fr
圖5磁力線分布圖
圖6電磁力分布圖
●Maxwell與Harmonic Response連接
▇實現電磁Maxwell-諧響應Harmonic Response數據連接，通過RMB直接連接，如下圖7所示：
圖7
▇最后計算完成的項目流程圖，如下圖8所示：
圖8
●電機振動計算
關鍵的地方是電磁力的映射，注意模型坐標一致性
▇進行電機諧響應分析，添加所需材料，如圖9所示
圖9材料導入
▇電機模型建立，可通過WB自帶的建模模塊DM或者SCDM進行模型建立，也可以用自己熟悉的建模工具建立再導入Geometry
圖10模型導入
▇進入諧響應模塊下Mechanical界面，進行電機振動計算的前處理、求解以及結果查看分析，如圖11所示
圖11諧響應界面
1）材料分配，如圖12所示，通過Assignment下進行材料選擇
圖12材料分配
2）Maxwell電磁力映射設置，需要選擇定子鐵芯內徑面（與在Maxwell里計算時選擇電磁力計算方式有關），如圖13所示
圖13齒面選擇
完成后內徑面選擇，然后點擊Generate Remote Loads，軟件會自動把Maxwell里計算的不同轉速下的電磁力映射過來，如圖14與15所示
圖14電磁力導入
展開 通過Maxwell電磁力進入Motion做震動分析產生的噪聲，可由VRX還原出實際感受的聲音體驗。
文章來源：莎益博CAE仿真
由于電流的產生，根據麥克斯韋方程則在導線周圍會產生磁場，而由于洛倫茲力的作用，磁場會使導線之間發生吸引或排斥。另外，電纜在使用過程中大家可以發現有不同的橫截面積，不同的橫截面積是由于其單位長度下電阻的不同，導致其單位體積的發熱量而不同，為了防止火災的發生，因此國家有相關的標準針對不同的電流使用不同橫截面的電纜。由于電磁力的產生和溫度的考慮要求，所以在電氣柜等電網設備的設計當中需要考慮銅排的電動力和結構變形，以及銅排的溫升符合國家標準的要求。
ANSYS作為一個強大的耦合場分析軟件，多個物理場的模擬分析可以很好的結合.ANSYS可以模擬電磁場、結構分析、溫升分析等，本次采用ANSYS Workbench軟件以兩根銅排為例，來說明仿真電磁場的基本方法和原理，同時考慮電磁力對結構的影響，考慮銅排在電流的作用下其溫升的影響。
1.模型建立
本次分析只考慮銅排的影響，因此模型根據實際情況，僅建立3根10mmx100mmx1000mm的銅排，間距為100mm，模型如圖所示。三根銅排布置相互錯開，如圖所示
2.分析過程
電氣柜、斷路器、接觸器和電源開關等設備根據標準要求需要考慮在電路發生短路時候的安全性，查看其電動力對結構的影響是否發生破壞，所以采用maxwell計算兩根銅排的電磁力。將電磁力通過workbench平臺導入到結構分析中，通過瞬態分析查看其銅排在電動力下的運動情況，另外可以考慮銅排的溫度升高可以采用電磁分析中的Maxwell軟件來計算銅排的發熱量，將熱量讀取并在流體分析軟件中模擬溫升情況。workbench操作流程如圖所示。
展開 通過ANSYS Maxwel電磁分析得到力大小和磁場分布
難點：模型處理及能量交換處剖分處理
完成人：磁源
網址：http://www.yqgqt.org.cn/self
仿真過程：
Maxwell電磁力的相關專題、標簽、搜索
Maxwell電磁力的最新內容
電機NVH多物理域耦合
本次研討會將展示ANSYS的最新仿真技術，主要聚焦在以下問題：
新能源汽車電機的NVH問題以及Ansys集成式完整解決方案
Ansys Maxwell 電機電磁力分析
Ansys Mechanical結構振動及聲學分析
Ansys Sound聲品質分析
9-12月精彩課程預告
通過Maxwell電磁力進入Motion做震動分析產生的噪聲，可由VRX還原出實際感受的聲音體驗。
文章來源：莎益博CAE仿真
●問題提出
通過ANSYS Workbench進行電機不同轉速下振動噪聲分析，并且得到電機聲功率級、聲壓級、“噪聲瀑布圖”等結果，其中電機振動分析所需要的載荷由ANSYS Maxwell計算得到，利用Workbench平臺電磁-諧響應耦合功能，直接把Maxwell計算的電機電磁力結果直接映射到諧響應模塊里，再由諧響應模塊計算得到電機振動速度、加速度等結果，之后把諧響應模塊結果傳遞到聲模塊作為聲場計算的聲源
Maxwell/Motion耦合分析
仿真電機的NVH性能時，Maxwell與Mechanical聯合仿真可以得到多轉速下的瀑布圖，Maxwell把頻域的電磁力數據傳遞到結構場中。當分析類似電機啟動或電機加速過程中的振動噪聲時，Maxwell需要把時變的電磁力耦合到結構場分析軟件Motion中。
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
本教程演示了如何使用多相模型模擬軸承油膜潤滑。
啟動FLUENT并導入網格
第一步
在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 2021→Fluid Dynamics→Fluent 2021
Maxwell/Motion耦合分析
仿真電機的NVH性能時，Maxwell與Mechanical聯合仿真可以得到多轉速下的瀑布圖，Maxwell把頻域的電磁力數據傳遞到結構場中。當分析類似電機啟動或電機加速過程中的振動噪聲時，Maxwell需要把時變的電磁力耦合到結構場分析軟件Motion中。
Maxwell/Motion耦合分析
仿真電機的NVH性能時，Maxwell與Mechanical聯合仿真可以得到多轉速下的瀑布圖，Maxwell把頻域的電磁力數據傳遞到結構場中。當分析類似電機啟動或電機加速過程中的振動噪聲時，Maxwell需要把時變的電磁力耦合到結構場分析軟件Motion中。
4.結構動力學分析
由于電磁作用力，其銅排之間會有相互作用力，在結構瞬態分析中讀取Maxwell電磁力電磁力，作為銅排加載的邊界條件，將兩側固定，計算，讀取的力結果如圖所示，需要注意的是電磁和結構分析的時間步必須一致。
4.1計算結果
讀取電動力，可以計算在不同時刻下的結構變形情況，Maxwell在ANSYS的結構分析中為插值計算，網格不需要匹配，但是網格越密，其插值計算結果越精確。
workbench中maxwell讀取結構分析變形后結果
在workbench中maxwell計算的電磁力、功率損耗等可以傳遞到static structural結構分析中，這個操作過程相對簡單，只需要簡單的拖拽和讀取需要的結果就可以了（聯系作者fwz0703@163.com）.相應的結構分析的結果也可以導入到maxwell當中來計算。
電機電磁力計算處理
1.1電機模型鐵芯處理 1.2電機模型氣隙處理
1.3電機力計算設置
2.Maxwell電機電磁力計算網格剖分處理
2.1電機鐵芯剖分 2.2氣隙剖分
3.MCl電機諧響應計算網格剖分處理
3.1電機剖分處理
4.MC電機諧響應計算結束及力源處理
4.1電機諧響應計算約束類型 4.2電機諧響應計算力源類型
5.MC
