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李巖冰 安萬強安世亞太仿真業(yè)務(wù)部 場處理器是Maxwell軟件非常有用的一個功能件，客戶想要得到物理量數(shù)據(jù)，只要可以基于場計算數(shù)據(jù)，根據(jù)的一定的公式計算方法，就可以在場計算器中，運用數(shù)學(xué)計算方式，得到相關(guān)的數(shù)據(jù)，并在Maxwell中輸出，包括曲線輸出和場圖顯示、參數(shù)化和優(yōu)化分析等

Maxwell中winding設(shè)置的電阻和電感到底是什么？ 在Maxwell的eddy current和transient分析中線圈可以設(shè)置為winding方式，這種簡化方式極大的方便了用戶的使用，而且后處理中很方便的能夠提取線圈繞組的電感，感應(yīng)電壓，電流，功耗等一系列和線圈相關(guān)的參數(shù) 舉例：以簡單模型為例來說明其作用。

最新版Ansys Maxwell 2021 R2是2021年的第二個版本，該版本主要增強了以下幾點功能：斜極建模功能增強、3D瞬態(tài)場求解器支持非線性阻抗邊界、DDM(區(qū)域分解）自動設(shè)置算法功能增強、支持溫度相關(guān)的BH退磁曲線、支持單個物體的渦流損耗和鐵耗輸出、集成了用于無線充電仿真的3D Components模型庫、A-Phi 求解器功能增強、多物理場耦合功能增強 、新3D AC Conduction

我們將使用相同的系統(tǒng)，在同軸電纜上施加各種類型的瞬態(tài)信號，并對使用電流物理場接口和電磁波，瞬態(tài)物理場接口計算的結(jié)果進行比較，主要是比較在計算材料內(nèi)部的總損耗。比較這兩個接口的原因是，電磁波，瞬態(tài)接口求解的是麥克斯韋方程組的完整矢量形式，而電流接口求解的是麥克斯韋方程組的簡化近似值，即忽略磁場，僅求解標(biāo)量電勢。為降低這些示例的計算成本，該模型將被簡化為二維軸對稱模擬平面，如下圖所示。

銅排通電發(fā)熱溫升仿真分析Maxwell和icepak的耦合溫升仿真分析Ansys electric desktop中Maxwell和icepak的耦合溫升仿真分析 在電子設(shè)備中，熱一般是由電產(chǎn)生的，電流通過導(dǎo)體，由于電阻產(chǎn)生發(fā)熱，發(fā)出的熱量導(dǎo)致導(dǎo)體溫度升高，而一般導(dǎo)體的電阻率跟溫度成正相關(guān)，即導(dǎo)體越熱電阻越大，在電流不變的情況下，發(fā)熱功率也會變大，如此循環(huán)直到達(dá)到平衡

針對不同的應(yīng)用場景，它能進行靜磁場、低頻交流磁場、瞬態(tài)磁場等多種類型的分析，準(zhǔn)確計算磁場強度、磁通密度、電磁力等關(guān)鍵電磁參數(shù)。（二）電路與系統(tǒng)集成軟件支持與電路設(shè)計工具集成，實現(xiàn)電磁 - 電路聯(lián)合仿真。這意味著工程師可以在一個環(huán)境中同時考慮電磁元件和電路系統(tǒng)的相互作用，例如在設(shè)計電機控制器時，不僅能分析電機內(nèi)部的電磁場，還能模擬控制電路對電機性能的影響，從而優(yōu)化整個系統(tǒng)的設(shè)計。

圖6 機殼外邊緣磁力線分布圖 圖7 機殼內(nèi)邊緣磁力線分布圖 2.4.2 電機瞬態(tài)磁場分析及結(jié)果Maxwell在瞬態(tài)磁場仿真中需要將運動部分與靜止部分利用一個特定的區(qū)域分開[6]。因此需要添加運動(Band)模塊的設(shè)置，為簡化計算域的劃分，Band域設(shè)置為電機的磁場及內(nèi)磁路。激勵繞組的設(shè)置與靜態(tài)磁場類似。通過瞬態(tài)仿真，可以精確的分析電機在不同時刻的輸出特性以及特性曲線。

功能強大的求解功能瞬態(tài)場求解器- 不同形式的運動- 渦流效應(yīng)計算- 任意類型的激勵現(xiàn)在讓我們從靜態(tài)模擬力轉(zhuǎn)移到實際的瞬態(tài)模型，該模型包括運動、渦流效應(yīng)、電驅(qū)動電路和負(fù)載。將解決方案類型從“靜磁”更改為“瞬態(tài)”后，我們可以為運動設(shè)置輸入數(shù)據(jù)。我們還可以指定要考慮渦流效應(yīng)的對象。我們用我們的設(shè)計變量指定了一個電壓源，用于匝數(shù)、線圈電阻和電壓。

Ansys中的溫度場仿真還是很多模塊的，如下圖所示 ANSYS Workbench中的溫度場仿真還是很多模塊的，ANSYS Workbench 中用于溫度場計算的核心模塊包括穩(wěn)態(tài)熱分析（Steady-State Thermal）、瞬態(tài)熱分析（Transient Thermal）、Fluent（流體傳熱）、Electrothermal（熱電耦合）、Thermal-Structural

最后積分后的結(jié)果 后期，磁通量變化率為0之后，則感應(yīng)電壓不存在，剩余的為儲存的能量釋放，其公式為 其中I0為線圈當(dāng)前的初始電流 綜合以上的兩個公式，可以得到不同輸入?yún)?shù)下的電流值，通過仿真和公式方式得到的結(jié)果一致，如圖所示綜合以上說明就可以得到Maxwell感應(yīng)線圈計算中的電感、電壓和電流的計算方法了

I2 乘以總電阻R的電阻損耗，相當(dāng)于輸入的R值乘以電流平方? Core loss? 電工鋼:層壓電工鋼的Steinmetz公式? 鐵氧體:鐵氧體的Steinmetz公式? 磁滯模型:使用實際磁滯回線特性計算的磁滯損耗，使用Steinmetz公式計算的渦流損耗。

基于Maxwell與Simplorer的電磁閥動態(tài)響應(yīng)仿真Maxwell中的Simplorer軟件是電路和其他求解場的一個耦合場平臺，他可以耦合電磁場和電路，溫度場和電路，本次以電磁閥為例，本身的場路耦合可以在Maxwell里的circuit實現(xiàn)，采用Simplorer進行聯(lián)合仿真主要是考慮以下兩點：（1）Maxwell的circuit中元器件類型不全，比如穩(wěn)壓二極管；（2）Simplorer

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(tài)場分析模塊，是工程設(shè)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(xué)生普遍反映難學(xué)、難懂、難用。電磁場是一種特殊形式的物質(zhì)，無法直 接觀察。

? Maxwell 2D 和 3D 靜電場求解器? 優(yōu)化絕緣結(jié)構(gòu)，減少壓板和油道中的電場強度? 繞組間的電壓等位線? 端圈處電場強度變小? 壓板的拐角處電場強度達(dá)到最大值? 升高座內(nèi)部電場- 采用基于Maxwell二次開發(fā)的腳本，可以自動計算關(guān)鍵路徑上的切向場強和累積場強- 通過對比材料許用場強，可直接判斷電場絕緣的安全性

相比之下，雙向耦合的計算規(guī)模就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單向耦合，因此難以應(yīng)用在過多的產(chǎn)品設(shè)計之中。當(dāng)然，單向耦合計算也存在一定不足，那就是當(dāng)下游數(shù)據(jù)反過來對上游結(jié)果產(chǎn)生較大影響時，無法保證計算精度。比如上面提到的電機行業(yè)，不同溫度下，繞組線圈的電阻數(shù)值是有較大差異的，這時如果采用單向耦合，Maxwell計算所用到的電阻值，就只能在均勻溫度分布的假設(shè)條件下開展仿真，這樣就會在某種程度上造成計算精度的損失。

Comsol金屬氧化物避雷器（MOA）電-熱耦合計算關(guān)鍵詞：電磁避雷器；電-熱耦合；有限元；數(shù)值計算1 避雷器電-熱特性研究1.1 避雷器避雷器：用于保護電氣設(shè)備免受雷擊時高瞬態(tài)過電壓危害，并限制續(xù)流時間，也常限制續(xù)流幅值的一種電器。避雷器有時也稱為過電壓保護器，過電壓限制器。如圖1所示就是避雷器實物圖。圖1.