《电动力学》课程PPT教学课件（电磁场有限元分析）第一章 电磁场仿真简介

ANSYS目录第一章电磁场仿真简介第二章二维静态分析第1节2.1-1...第2节.2.2-1第3节2.3-1第4节2.4-1第5节2.5-1第三章二维谐波和瞬态分析第1节3.1-1..第2节3.2-1第四章三维电磁场分析第1节4.1-1第2节4.2-1第3节4.3-1第4节4.4-1第5节4.5-1第五章耦合场分析概况5-1ORRRRROEOROOEOROOEEROOORR.1-1

1-1 目录 第一章 电磁场仿真简介. . . . . 第二章 二维静态分析 第1节. 第2节. 第3节. 第4节. 第5节. 第三章 二维谐波和瞬态分析 第1节. 第2节. 第四章 三维电磁场分析 第1节. 第2节. 第3节. 第4节. 第5节. 第五章 耦合场分析概况. 1-4 2.1-1 2.2-1 2.3-1 2.4-1 2.5-1 3.1-1 3.2-1 4.1-1 4.2-1 4.3-1 4.4-1 4.5-1 5-1

ANSYS第一章教程综述1-2

1-2 第一章 教程综述

ANSYSANSYS/EMAG能用于模拟工业电磁装置电磁装置当然是3维，但可简化为2维模型。模拟可考虑为：稳态交流（谐波）时变瞬态·阶跃电压·PWM（脉宽调制）(PulseWidthModulation)·任意1-3

1-3 • ANSYS/EMAG能用于模拟工业电磁装 置 • 电磁装置当然是3维，但可简化 为2维模 型 。 • 模拟可考虑为： – 稳态 – 交流（谐波） – 时变瞬态 • 阶跃电压 • PWM(脉宽调制） （Pulse Width Modulation) • 任意

ANSYS利用轴对称衔铁和平面定子设计致动器的一个实例衔铁旋转衔铁气隙可变化完整模型由2个独立部件组成衔铁模块定子模块执行：solen3d.avi看动画

1-4 • 利用轴对称衔铁和平面定子设计 致动器的一个实例 – 衔铁旋转 – 衔铁气隙可变化 • 完整模型由2个独立部件组成 – 衔铁模块 – 定子模块 执行: solen3d.avi看动画

ANSYS模拟过程概述利用如下方式观察装置2D与3D衔铁平面与轴对称利用轴对称平面简化模型线圈定义物理区域空气，铁，永磁体等等绞线圈，块导体短路，开路锭子为每个物理区定义材料实体模型导磁率（常数或非线性）电阻率矫顽磁力，剩余磁感应1-5

1-5 模拟过程概述 • 利用如下方式观察装置 – 2D与3D – 平面与轴对称 – 利用轴对称平面简化模型 • 定义物理区域 – 空气，铁，永磁体等等 – 绞线圈，块导体 – 短路，开路 • 为每个物理区定义材料 – 导磁率（常数或非线性） – 电阻率 – 矫顽磁力，剩余磁感应 衔铁 线圈 锭子 实体模型

ANSYS建实体模型给模型赋予属性以模拟物理区赋予边界条件线圈激励外部边界开放边界实体模型划分网格加补充约束条件（如果有必要）周期性边界条件连接不同网格有限元网格1-6

1-6 • 建实体模型 • 给模型赋予属性以模拟物理区 • 赋予边界条件 – 线圈激励 – 外部边界 – 开放边界 • 实体模型划分网格 • 加补充约束条件（如果有必要） – 周期性边界条件 – 连接不同网格 有限元网格

ANSYS进行模拟观察结果某指定时刻整个时间历程后处理磁力线力力矩损耗MMF（磁动势）电感特定需要1-7

1 - 7 • 进行模拟 • 观察结果 – 某指定时刻 – 整个时间历程 • 后处理 – 磁力线 – 力 – 力矩 – 损耗 – MMF（磁动势） – 电感 – 特定需要

ANSYS在叠片条件下，利用磁通密度计算铁芯损失特定实例（以铁芯损失密度数据表示）叠片铁心损耗数据BSUM(AVG)CORED(AVG)RSYS=0SMN=2093PoverGraphicsSHX=19860EFACET=1AVRES-Mat2093SMN=.0165884067SMX=1.997.0165886041.2366218015.4566549989.676687.89672119641.117139381.337159121.5571.777178861.99719860磁通密度铁损(W)1-8

1-8 • 在叠片条件下，利用磁通密度计算铁芯损失特定实例（以铁芯损失密度数 据表示） 叠片铁心 损耗数据 磁通密度 铁损 (W)