ANSOFTPEXPRT软件磁性元件的计算机设计流程.pptx

有限源分析的基本步骤1创建项目及定义分析类型2建立几何模型3定义及分配材料4定义及加载激励源和边界条件5求解参数设定6后处理Ansoft二维电场应用静电场Electrostatic1中的建立一个Maxwell2D工程文件2求解器类型和求解器坐标的选择：菜单栏中选择Solution Type 出现另一种方法是在工具栏中Tools/options/Maxwell 2D options确定几何模型单位选择：Modeler/Units进行单位选择，默认单位为mm，当选择新的单位时鼠标左键单击要选择的单位并执行Rescale to new units的命令，将模型窗口的单位转为所要选择的单位。

3建立几何模型：画图：当坐标位置点输入时，应确保鼠标在模型绘制窗口不进行任何操作，或者保证鼠标指针不位于模型绘制窗口，以免产生误操作；当用当坐标点时，每输入一个坐标按一次enter，一组中最后一个点点坐标输入完之后要按两下enter表示完成，否则鼠标回到画图区域后软件不知道已经完成，图形会跟随鼠标移动了。

另一种方法，对于线段起末坐标点可通过模型控制窗口进行操作，选择要编辑的线段名称，单击该线段，在特效窗口中将出现线段的特性对话框，在此对话框中可以对线段进行修改操作改名称name、选材料material、选颜色color时左键单击在左侧properties中出现左键双击中的出现进行更改Material中选择材料选edit若是要添加是材料则选择进行编辑相对介电常数和相对电导率另一种材料定义及分配的方法是使用点击vacuum右侧的箭头下拉的Select得到材料管理器对话框，当项目需要库中某种材料时，鼠标选择该材料，左键双击，此材料会自动进入项目管理器菜单中我们就可以对材料进行编辑、添加、复制、删除以及导出等操作，这就大大方便了用户对材料类型的选择与定义4激励源：确定选则对象的方式：O为objects、E为edges、F为faces、V为vertices（至高点），M为multi左键选中对象右键选择Assign Excitation5定义边界条件Assign Boundary6网格剖分选中对象，Ctril+A为全选右键选择Assign Mesh Operation7定义求解选项在涡流场中，求解设置项里有两处与静磁场设置不一样，分别是 Solver 设置项和Frequency Sweep 设置项。

Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明目录第1章Ansoft 主界面控制面板简介第2章二维（2D）模型计算的操作步骤2.1 创建新工程 (2)2.2 选择求解问题的类型 (3)2.3 创建模型（Define Model） (4)2.4 设定模型材料属性（Setup Materials） (6)2.5 设定边界条件和激励源（Setup Boundaries/Sources） (8)2.6 设定求解参数（Setup Executive Parameters） (9)2.7 设定求解选项（Setup Solution Options） (10)2.8 求解(Solve) (10)2.9 后处理（Post Process） (11)2.10 工程应用实例 (12)第3章三维（3D）模型计算的操作步骤3.1 建模 (14)3.2 定义材料属性 (17)3.3 加载激励和边界条件 (18)3.4 设置求解选项和求解 (18)3.5 后处理 (18)3.6 补充说明 (18)3.7 例 1 两电极电场计算 (18)第4章有限元方法简介4.1 有限元法基本原理 (22)4.2 有限元网格自适应剖分方法 (23)第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后，点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel，可出现主界面控制面板（如下图所示），各选项的功能介绍如下。

1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式，产品列表和发行商。

1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。

要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。

点击后出现工程控制面板，可以实现以下操作：●新建工程。

●运行已存在工程。

●移动，复制，删除，压缩，重命名，恢复工程。

●新建，删除，改变工程所在目录。

a n s o f t操作步骤(共23页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-1、创建二维电磁设计模型Utility Menu-project-insert Maxwell 2D design2、选择模型设计坐标系以及电磁分析求解器Utility Menu-Maxwell 2D design-Solution type→Cartesian xy （笛卡儿坐标）-Transient（瞬态）(1)电磁场的geometry [dʒi'ɔmitri] mode 几何模型有：平面xy坐标系和轴对称坐标系(2_1)磁场Magnetic分析类型有：Magnetostatic [mæɡ,ni:təu'stætik] 静磁的Eddy current 涡流Transient ['trænziənt ] 瞬态场(2_2)电场Electric分析类型有：electrostatic [i,lektrə'stætik] 静电AC conduction [kən'dʌkʃən]传导DC conduction3、建模建模命令：Utility Menu-Draw-相关指令(1)初级铁心绘制矩形（初级铁轭：0，0—@316，50）绘制矩形（齿槽：，0—@12，35）-复制齿槽（edit-duplicate-along line-选择基点dx=，dy=0，total num=15）Boolean-substract运算减去中间槽部定义初级名称为CORE、材料（steel-1008）、颜色等属性。

(2)线圈绘制矩形（线圈：，1—@10，16）→纵向复制（dx=0，dy=17；total num=2）选择槽1内的两个线圈横向复制（dx=，dy=0，total num=15）定义线圈材料（copper）、颜色等属性/注意：可以先确定线圈的属性在进行复制等命令，以免重复定义/（3）次级铝板绘制矩形（铝板：-50，-3—@150，-3）定义次级铝板（aluminum）、颜色等属性。

电气工具软件训练（Ⅱ）——Ansoft Ansoft Maxwell软件作为世界著名的商用低频电磁场有限元分析软件之一，在各个工程电磁领域都得到了广泛的应用。

它基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解，使计算变得方便、快捷、精准。

Ansoft软件包括：（1）二维电磁场应用；（2）三维电磁场应用；（3）基于RMxprt旋转电机分析。

本课程设计需完成的内容：（1）RMxprt旋转电机分析软件操作；（2）将RMxprt模型直接导入Maxwell 2D，建立二维电机模型，进行稳态分析。

一、ANsoft软件操作界面双击打开Maxwell软件（1） File状态栏包括打开、关闭、保存文件操作；（2） Edit状态栏包括剪切、复制、粘贴、删除、重命名等操作；（3） View状态栏包括各工具条、状态窗口的选择操作；（4） Project状态栏包括新建二维电磁场、三维电磁场、RMxprt软件操作。

二、RMxprt软件包（1）电机模块选择选择Adjust-Speed Synchronous Machine,点击OK，建立电机类型。

图1 RMxprt电机模块选择图2 RMxprt电机模块界面（2）Machine项设置过程主要输入的参数分别是：极数、转子位置、计算时的初始速度、控制类型和绕组形式。

做成表格如表1所示。

表1Machine项参数设置（3）Stator项设置过程需要输入的参数主要依次有：定子外径、定子内径、铁心长度、铁心材料型号、槽数、槽形。

如表2所示。

表2 Stator项参数设置槽形选择（4）Slot设置过程在这里，可以选择Auto Design，则需要输入参数有Hs0、Hs1、Hs2、Bs0、Bs1、Bs2；也可以不选择Auto Design，则只输入Hs0、Hs1、Bs0，则其余的值系统自动计算赋值。

表3 Slot项参数设置项目数值Hs00.8mmHs1 1.8mmHs229mmBs0 4.4mmBs18.4mmBs212.4mm（5）Winding及End/Insulation项设置过程Winding项中主要输入的依次是：绕组的层数、定子绕组类型选择、并联支路数、每槽导体数、节距、并绕根数、导线双层绝缘厚度、线径。

一、概述此文档介绍了利用Ansoft Maxwell2D 11.0电磁场有限元分析软件对永磁同步发电机进行磁场分析的方法，读者应先了解Ansoft软件的基本使用方法后阅读本文，Ansoft软件的基本使用方法可参阅《Ansoft工程电磁场有限元分析》（刘国强著，电子工业出版社）。

永磁同步发电机磁场分析的基本流程见图1。

图1 磁场分析的基本流程二、求解空载磁场1.绘制有限元模型（Define Model）Ansoft Maxwell2D 有限元建模的方法主要有三种，一是直接在Maxwell2D 中绘制，选择Define Model-Draw Model 进入后在软件提供的绘图界面上绘制电机模型。

二是利用Ansoft RMXpert导入，点开Maxwell 11 3D的界面，选择Project-Insert RMxpert Design，然后逐项输入电机各项数据。

输入完各项数据后，点击RMxpert-Analyze all，求解电机模型。

求解完成后，点击RMxpert-Analysis Setup-Export-Maxwell 2D Project，生成一个Maxwell 2D模型。

在弹出的对话框中，Project Name中填写模型的名字，Location填写模型存放的路径。

三是用AutoCAD绘制后导入。

将绘制后的AutoCAD图形存成*.dxf格式，在Ansoft Maxwell2D 绘图界面中点击File-Import，选中*.dxf文件在出现的设置转换参数对话框中，将Number of segments for poligonalization of a circle 和Number of segments between control points of a spline 后的数量设置得大一点，点击ok，将AutoCAD图形转换为Maxwell 2D模型图形*.sm2。

界面后选择File-Open, 打开转换好的图形。