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以永磁直流空心杯電機為模型，運用Ansoft Maxwell軟件搭建仿真模型，進行網格剖分、材料賦予及激勵源等設置。求解并分析模型在穩態的磁場分布及瞬態的輸出特性，為電機的設計與優化提供參考依據。

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，其網格的處理很關鍵●掌握一些網格處理技巧有利于結果的準確性，要注意

2.8 網格剖分對于渦流求解器，一般用自適應網格剖分功能自動加密，不需要額外設置，對于此案例可能給鐵芯和繞組設定一定的網格規則，讓其初始網格更好。1.給定鐵芯網格規則 a.在圖形區，過濾后選擇繞組體對象。b.在管理欄，Mesh右擊選擇Assign Mesh Operation>>Inside Selection。 c.最大三角形邊長設為：1.065。

Phi Mesh特別適合于PCB類平面疊層結構模型，根據此類模型的特點即每一層的厚度相同的特點進行網格剖分，采用先進行面網格剖分，再取點生成體網格的方式，可以提升此類模型的網格剖分效率40-60倍。 Phi Mesh網格剖分方法主要應用于PCB如功率分布分析、電介質擊穿分析、因交流損耗產生的溫升分析及PCB機械性能和NVH分析等等。

Maxwell中winding設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，感應電壓，電流，功耗等一系列和線圈相關的參數 舉例：以簡單模型為例來說明其作用。

?模型建立后,須先對模型進行網格劃分,網格劃分采用自適應網格如圖3所示?網格劃分完成后,創建計算區域?設置激勵源和設置材料等,相關仿真參數的設置如表1所示?通電線圈是一個封閉的體,需要指定源的方向,建立Section面進行定義,如圖4所示?1.3控制方程SKH45T磁場成形壓機通過通電線圈產生穩定的磁場,通電線圈為亥姆霍茲線圈[10-11],亥姆霍茲線圈可以在公共軸線中點附近產生較大范圍的均勻磁場

④建立各相繞組，并對電機各部分進行剖分，使之達到合理的剖分效果，如圖３所示。⑤確定電機求解過程中的邊界條件、激勵、損耗等。⑥確定求解時間、負載轉矩等。基于 Simplorer 電機的建模Simplorer 是功能強大的多域機電系統設計與仿真分析軟件，可以對機電驅動系統、熱力系統、傳動系統、傳感器設備、電磁場領域和電力電子系統進行仿真分析。

圖4 Maxwell 2D分析流程圖 導入模型以后，為了精確分析定子齒部的徑向電磁力，并將力密度的分布耦合到后續的諧響應分析中。 需要將定子齒部“分割”出來，并施加更細密的網格剖分。

本次仿真設置了電機轉速為1400rpm，因此換相周期為： 式中Nr為轉子凸極數，n為電機轉速。5）網格剖分 電機網格剖分時，需要著重加密氣隙附近的網格，因此設置氣隙附近的網格剖分邊控制，用于加密氣隙網格。同時考慮電機1/3模型設置的對稱邊界，根據對稱邊界指定相應的周期邊界網格匹配，則剖分開關磁阻電機網格如圖所示。

在本課程中，您將學習如何創建 2D 和 3D 模型、分配材料、設置邊界條件以及定義不同類型的激勵，包括電壓、電流和外部電路。您還將探索力和扭矩計算、網格劃分技術和解決方案設置，以確保獲得準確的結果。該課程涵蓋后處理技術，以提取關鍵結果，例如電磁場、力、扭矩、電氣和機械功率以及損耗。此外，您還將學習實際示例，包括帶有運動帶的單相發電機和 3D 變壓器模型。

設定好的繞組激勵如下圖所示： ① 設定鐵芯、繞組材料：Figure.材料設定② 施加激勵、求解計算：Figure.激勵加載&求解設置③ 后處理：Figure.后處理設置Figure.

圖2 啟動 Maxwell 2D 復制功能圖3 啟動 Maxwell 3D 復制功能解決方案(2/2)● 請注意，當選中此選項時，網格操作和分配給對象的激勵也將同時復制。

第一次嘗試：把所有條件機械的堆上，算了約3天，不會報錯，但是進度條在某個地方就不動了；第二次嘗試：把材料參數（土壤電阻率）突變點的過渡區間調大一些，就能算出來了，但是大沖擊電流時計算結果會偏差較大；第三次嘗試：恰好最近對流體計算有些興趣，學了動網格技術，就用上了。具體是把靠近接地體的土壤域設置為動網格，每個時間步都重新進行剖分。

因為圓筒在初期沒有感應電流，他們之間是沒有受力的，洛倫茲力的產生必須要有電流，而目前的結果是有力的，顯然不對，這個顯然是Maxwell的bug之一4.問題總結1.官方解釋為加密網格可以實現，需要將被計算的物體包裹一個邊界，加密網格如圖所示，計算結果部分正確2.如果模型為上下對稱，則包裹邊界不可避免的的一側沒有，那么結果依舊是錯誤的，因為默認結果采用的是Maxwell

自動創建求解設置-用戶可以調整Maxwell中的設置? 材料屬性以及磁化方向? 網格設置以及求解設置-在每個Motion求解時間步中，Maxwell中的物體會根據Motion傳遞的數據進行移動和旋轉。

Maxwell 可以實現的參數化設置如下： ① 幾何模型參數化； ② 激勵源/外電路參數化； ③ 材料屬性參數化； ④ 溫度參數化； ⑤ 網格參數化； ⑥ 求解設置參數化。

圖3 材料賦予3) 網格剖分對電池包進行網格剖分，本案例均采用一階四面體剖分。為減少網格規模量，本案例電池模組采用質量點代替，實際工程計算中建議電池模組采用六面體單元進行模型建立。圖4 網格剖分4) 連接定義將電池包下箱體與上蓋板進行綁定連接，電池模組與下箱體采用分布耦合連接。

圖4 定義材料參數（以陶瓷封裝材料為例）3）網格劃分在本案例中，電子器件部件模型幾何尺寸量級相差較大，在網格剖分時，需要充分考慮分析精度和求解模型規模的平衡，利用Simdroid對不用器件模型進行分別的單元尺寸控制和網格剖分。同時在部件連接方面，大多數電子器件通過焊接、插接、粘接等方式與印制電路板裝配在一起，后期在Simdroid中將采用面面粘接、點面耦合等方式進行部件連接約束。

在這種情況下，應該從這條長邊上延伸出一條小邊，在小邊上添加激勵。EMX中對長邊添加激勵的正確方式三種主要電磁場仿真算法比較1）有限元分析（Finite Element Method, FEM）有限元分析法對微分形式的Maxwell方程在頻域進行求解，其求解的未知量是每一個小網格的電場與磁場。

改進了分布式網格融合求解器的HPC性能 – 在使用網格融合時，提高了硬件利用率和仿真效率。 2、Ansys Icepak w/AEDT 新的網格劃分增強功能 – 階梯網格劃分（2D多級），可捕獲單個層和細節，從而產生魯棒性更強的PCB網格，可在堆疊和分層結構上發揮作用。該增強功能也被用于滑動條形網格剖分中。