ansys公司培训教程3
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“Full”方式 ，以图示线圈
利用线圈+Z 轴右手定则决定线圈电流方向
4.2-8
• 在Y=0 处施加通量垂直条件 • 选择Y=0平面 • Solu>apply>boundary>-flux normal-on areas
Pick all
通量平行边界条件是自然边界，不用施加
4.2-9
• 对衔铁施加力计算标志 Solu>apply>flag>comp. Force [ARMATURE]
Postproc>elec&mag calc>MMF • 选择 OK
路径点之间的 采样点数
4.2-13
• 重复这过程计算定子MMF
以前的路径ຫໍສະໝຸດ 新路径4.2-14• 重复计算空气隙两边的两个节 点（用在前面的路径计算中）
• 总 MMF：每部分乘以系数2
部件 衔铁 定子 空气隙
总和
MMF 554
8 941 1,503
从线圈局部 原点测量
4.2-5
• 在利用 RACETRACK 宏命令生成线圈前 ，线圈的X、Y、Z轴必须定位 – 把原点移到线圈中心位置坐标 (XCC,0,0) Utility>workplane>offset to>X,Y,Z locations （在命令窗口输入xcc,0,0并回车）
线圈中心 (XCC,0,0)
37%安匝数使衔铁饱和
4.2-15
• 得到衔铁作用力 Postproc>elec&mag calc>comp. Force [ARMATURE]
• 选择 OK
DSP是二步求解，最后 一步才是完全解
衔铁总磁力为X方向力乘以4
这些分量与未建模型产生的力相抵消
4.2-16
YCOIL=线圈中心到 线圈半壁厚处的Y坐 标距离
WC
XCOIL=线圈中心到线 圈半壁厚处的X坐标距 离
4.2-4
线圈详细数据
• 必须生成整个线圈 • 利用RACETRACK 宏命令
线圈X、Y轴的原点在线圈中心
Z轴为线圈中 心线轴
线圈输入 DY DZ XC YC
参数 WC LEN XCOIL YCOIL
• 励磁: 1,500 安匝 • 对称平面
– X-Z平面 : 通量垂直 – X-Y平面 :通量平行
Z
Y
X
单位: mm
4.2-3
• 在命令窗口输入keeper来建模 • 模型信息
– 单元类型: 标量势单元 solid96 – 单元组件:
• ARMATURE (衔铁单元） • 线圈尺寸和参数
线圈长度= LEN 线圈中心X坐标 = XCC 线圈中心Y坐标 = 0
• 选择OK • 开始求解
Solu>electromagnet>opt&solv
• 选择 OK
因为有铁-空气 界面，要求选 DSP
推荐选择YES，除 非线圈数据不变
4.2-10
• 观察衔铁安装孔的影响 • 显示磁场强度 (H)
Postproc>plot results>nodal solu
4.2-11
Z
Y
X
4.2-6
• 旋转工作平面，定向工作平面的Z 轴
– 工作平面本来平行于总体坐 标
– 需绕X轴旋转-90度
然后选择 X-
首先移动滑块到 90
需要的工作平面 Z 轴方向
Z
Y
X
4.2-7
• 建跑道形线圈 Preproc>create>race track coil
(安匝数)
• 选择 OK • 把“增强图形”方式转换到
第四章 第2节
三维电磁场模拟
三维直流衔接磁铁
• 问题描述 – 1/4对称 – 线圈为电流供电 – 线圈为绞线型导线
• 分析顺序 – 施加边界条件 – 进行求解 – 后处理 • 计算力 • 磁动势 • 能量
衔铁 安装孔
定子 线圈
4.2-2
• 物理区域 – 定子 • BH数据 – 衔铁 • BH 数据 – 线圈 • 自由空间: μr = 1 – 空气 • 自由空间: μr = 1
磁动势（MMF）
• 计算衔铁磁动势（MMF ） • 最好在X-Y 平面 (Z=0)选择节点平面
– 选择与这些节点相连的单元 • 定义路径
Postproc.>elec&mag calc>define path
• 选择路径上的点以后 • 选择OK
第1点 第2点
第3点
4.2-12
• 选择 OK • 计算MMF
利用线圈+Z 轴右手定则决定线圈电流方向
4.2-8
• 在Y=0 处施加通量垂直条件 • 选择Y=0平面 • Solu>apply>boundary>-flux normal-on areas
Pick all
通量平行边界条件是自然边界，不用施加
4.2-9
• 对衔铁施加力计算标志 Solu>apply>flag>comp. Force [ARMATURE]
Postproc>elec&mag calc>MMF • 选择 OK
路径点之间的 采样点数
4.2-13
• 重复这过程计算定子MMF
以前的路径ຫໍສະໝຸດ 新路径4.2-14• 重复计算空气隙两边的两个节 点（用在前面的路径计算中）
• 总 MMF：每部分乘以系数2
部件 衔铁 定子 空气隙
总和
MMF 554
8 941 1,503
从线圈局部 原点测量
4.2-5
• 在利用 RACETRACK 宏命令生成线圈前 ，线圈的X、Y、Z轴必须定位 – 把原点移到线圈中心位置坐标 (XCC,0,0) Utility>workplane>offset to>X,Y,Z locations （在命令窗口输入xcc,0,0并回车）
线圈中心 (XCC,0,0)
37%安匝数使衔铁饱和
4.2-15
• 得到衔铁作用力 Postproc>elec&mag calc>comp. Force [ARMATURE]
• 选择 OK
DSP是二步求解，最后 一步才是完全解
衔铁总磁力为X方向力乘以4
这些分量与未建模型产生的力相抵消
4.2-16
YCOIL=线圈中心到 线圈半壁厚处的Y坐 标距离
WC
XCOIL=线圈中心到线 圈半壁厚处的X坐标距 离
4.2-4
线圈详细数据
• 必须生成整个线圈 • 利用RACETRACK 宏命令
线圈X、Y轴的原点在线圈中心
Z轴为线圈中 心线轴
线圈输入 DY DZ XC YC
参数 WC LEN XCOIL YCOIL
• 励磁: 1,500 安匝 • 对称平面
– X-Z平面 : 通量垂直 – X-Y平面 :通量平行
Z
Y
X
单位: mm
4.2-3
• 在命令窗口输入keeper来建模 • 模型信息
– 单元类型: 标量势单元 solid96 – 单元组件:
• ARMATURE (衔铁单元） • 线圈尺寸和参数
线圈长度= LEN 线圈中心X坐标 = XCC 线圈中心Y坐标 = 0
• 选择OK • 开始求解
Solu>electromagnet>opt&solv
• 选择 OK
因为有铁-空气 界面，要求选 DSP
推荐选择YES，除 非线圈数据不变
4.2-10
• 观察衔铁安装孔的影响 • 显示磁场强度 (H)
Postproc>plot results>nodal solu
4.2-11
Z
Y
X
4.2-6
• 旋转工作平面，定向工作平面的Z 轴
– 工作平面本来平行于总体坐 标
– 需绕X轴旋转-90度
然后选择 X-
首先移动滑块到 90
需要的工作平面 Z 轴方向
Z
Y
X
4.2-7
• 建跑道形线圈 Preproc>create>race track coil
(安匝数)
• 选择 OK • 把“增强图形”方式转换到
第四章 第2节
三维电磁场模拟
三维直流衔接磁铁
• 问题描述 – 1/4对称 – 线圈为电流供电 – 线圈为绞线型导线
• 分析顺序 – 施加边界条件 – 进行求解 – 后处理 • 计算力 • 磁动势 • 能量
衔铁 安装孔
定子 线圈
4.2-2
• 物理区域 – 定子 • BH数据 – 衔铁 • BH 数据 – 线圈 • 自由空间: μr = 1 – 空气 • 自由空间: μr = 1
磁动势（MMF）
• 计算衔铁磁动势（MMF ） • 最好在X-Y 平面 (Z=0)选择节点平面
– 选择与这些节点相连的单元 • 定义路径
Postproc.>elec&mag calc>define path
• 选择路径上的点以后 • 选择OK
第1点 第2点
第3点
4.2-12
• 选择 OK • 计算MMF
