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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！

電磁爐加熱過程電磁-熱耦合仿真 01 案例背景 電磁爐是日常生活中常見的家用電器，它是利用電磁感應原理對食物進行加熱，電磁爐的托盤是陶瓷材料，交變電流在線圈中的產生磁場，電磁爐鍋底放到托盤上，鍋體底部切割磁力線產生渦流

A相繞組線圈B相繞組線圈C相繞組線圈圖6 三相繞組的分相示意 由于開關磁阻電機電流激勵的特殊性，建立不對稱橋式功率變換電路，如圖所示。圖7 不對稱橋式變換電路 在不對稱橋式電路中，三相電流輪流給開關磁阻電機供電，換相周期需要根據電機的實際運行轉速確定，每相電流的空占比設定為1/3周期。

2 電磁場有限元仿真2.1 電磁鐵建模電磁力由電磁鐵組件 產生，不考慮電磁閥殼體結構對磁場的影響，在An? soft Maxwell中建立簡化的電磁鐵3維有限元模型（如圖 2 所示）進行瞬態磁場仿真。靜鐵芯與外殼為 靜止部件且材料相同，可視為是一體的，建立環形電 磁線圈幾何模型，在環的任意縱截面上添加激勵源。

表貼式永磁同步電機仿真APP可實現48槽8極表貼式永磁同步電機的仿真計算，能夠得到電機的磁力線圖、磁密云圖、磁密矢量圖、磁鏈、反電動勢、扭矩等結果。 表貼式永磁同步電機仿真APP 4、永磁同步直線電機仿真APP永磁同步直線電機通過將永磁體和電磁線圈組合在一起，利用兩者之間的相互作用產生直線運動。

利用網孔回路電壓方程，計算電磁穩態運行性能，包括線圈電阻和電感、繞組電阻和電感、繞組磁鏈諧波、繞組電流諧波，定子繞組電流包括線圈電流、繞組支路電流、相電流、線電流和環流等，轉子繞組電流為轉子導條電流。利用磁場解析法，計算定子磁勢諧波、轉子磁勢諧波、氣隙磁勢諧波、氣隙磁通密度諧波、氣隙磁力密度諧波、單邊磁拉力諧波、電磁轉矩諧波、齒槽轉矩諧波等（這里稱諧波時也包含基波）。

因此，電能傳輸通過發射器和接收器線圈之間的時變電磁場來實現。感應充電通常發生在110-205 KHz的頻率范圍內。先進的電磁仿真隨著技術的不斷發展，電磁學的研究和應用仍至關重要。從量子計算的發展到新一代無線網絡的設計，電磁原理在不斷塑造我們的技術格局。了解這些原理對于在電信、能源系統和醫療技術等領域開展前沿創新工作的工程師和科學家至關重要。

3.2 散熱結構仿真分析及優化現將已經過驗證的仿真模型應用到某新款電磁爐的研發設計階段。線圈盤與散熱片采用分層放置的方式，這種放置方式的特點為，可減小電磁爐占用體積，為PCB電路板預留更大的空間，并且可分別為線圈盤和散熱片設計專用風道，合理分配進風量，有利于發熱元件的散熱。

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。

當線圈斷電時，磁力消失，動鐵芯在彈簧力作用下復位關閉先導口，此時介質從平衡孔流入，主閥芯上腔壓力增大，并在彈簧力的作用下向下運動，關閉主閥口。常開式原理正好相反。

當線圈通電時，產生的磁力使動鐵芯和靜鐵芯吸合，導閥口打開，介質流向出口，此時主閥芯上腔壓力減少，低于進口側的壓力，形成壓差克服彈簧阻力而隨之向上運動，達到開啟主閥口的目的，介質流通。當線圈斷電時，磁力消失，動鐵芯在彈簧力作用下復位關閉先導口，此時介質從平衡孔流入，主閥芯上腔壓力增大，并在彈簧力的作用下向下運動，關閉主閥口。常開式原理正好相反。

在電路中對 3 個線圈施加三相交流電，相位差依次相差 2π/3，線圈匝數設定為24，并設置線圈電阻，電路中激勵電壓的方程為 在鐵心的電磁場分析中，硅鋼片材料的 B-H( B為磁感應強度，H 為磁場強度) 磁化特性是非常重要的輸入參數，直接影響電磁場分析結果的準確度。

V型結構內置式永磁同步電機仿真APP可實現V型結構內置式永磁同步電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁力線、磁鏈、反電動勢、電磁轉矩、永磁體渦流損耗、鐵芯損耗等結果。

變壓器結構件雜散損耗計算磁密分布計算? 鐵芯磁密和漏磁場- 通過結構件表面的磁密分布，判斷是否需要加電磁屏蔽磁力線云圖? Maxwell可以顯示整個空間中的磁場分布和磁力線負載損耗分析? 在分接處，橫向漏磁通對線圈產生額外的附加損耗鐵芯損耗? 瞬態求解器使用 Steinmetz

本案例基于COMSOL軟件建立了一電磁流量計測量管道內液體速度的數值模型，仿真結果展示如下： 感興趣的朋友，歡迎交流模型！

整個分析過程在ANSYS Workbench平臺下的流程如下：Workbench多物理場耦合仿真流程根據提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺下的MAXWELL 3D中，對其各部分部件分配材料，如下圖：因為該電磁閥是直流電源供電，所以沒有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上

設置合適的邊界條件，如磁力線平行邊界，以簡化計算。求解計算：選擇合適的求解器（如低頻交流磁場求解器）進行計算，Maxwell 會根據設定的參數和模型進行電磁場的數值求解。后處理分析：通過后處理功能，生成電機內部磁場分布的云圖（如下圖所示），可以清晰地看到磁力線在定子和轉子之間的分布情況。提取電磁轉矩、損耗等關鍵性能參數，分析不同負載條件下電機的運行特性。