讲义分析maxwell仿例

建模Project>InsertMaxwell3DFile>Save narCap（工程命名为 nar选择求解器类型：MaxwellSolutionTypeElectric>Draw>Box（创建下极板六面体）下极板起点：（X,Y,Z）>（000）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0,0,2）AssignMaterialpec（设置材料为理想导体perfectconductor）Draw>Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X,Y,Z）>（003）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0,0,2）AssignMaterialpec（设置材料为理想导体perfectconductor）Draw>Box（创建下极板六面体）介质板起点：（X,Y,Z）>（002）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0,0,1）Padding忽略电场的边缘效应（fringing设置激励（Assign选中上极板UpMaxwell3D>Excitations>Assign>Voltage>选中下极板DownMaxwell3D>Excitations>Assign>Voltage>设置计算参数（AssignExecutiveMaxwell3D>Parameters>Assign>Matrix>Voltage1,设置自适应计算参数（CreateysisSetup）Maxwell3D>ysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数 umnumberofpasses>误差要求 PercentError>每次迭代加密剖分单元比例 RefinementperPass>Check&Maxwell3D>Reselts>Solutiondata>

电流。只有在不使用VoltageExcitation时，才用Sink。保证J0建模Project>InsertMaxwell3DFile>Save narCap（工程命名为“DC选择求解器类型：MaxwellSolutionTypeElectric>DCDraw>Box起点：（X,Y,Z）>（10.6,AssignMaterialCopper（设置材料为铜）SelectEdit>Duplicate>AlongLine（沿线）输入总数：4（包括原导体）Draw>Box起点：（X,Y,Z）>（0.8,1,坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0.2,2.2,0.2）AssignMaterialCopper（设置材料为铜）Draw>起点：（X,Y,Z）>（0.8,0.4AssignMaterialCopper（设置材料为铜）SelectEdit>Duplicate>Mirror（镜像Draw>起点：（X,Y,Z）>（-坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（-0.41.2,0.2）AssignMaterialCopper（设置材料为铜）PaddingMaxwell3D>Excitations>Assign>Current>1AMaxwell在上述6个面上产生6个输入电流激励源设置电流汇（CurrentSink）Maxwell3D>Excitations>Assign>Maxwell3D>Meshoperations>Assign>InsideSelection>Length不选Restrictlengthof选中Restrictthenumberof输入umnumberofelements：10000（设置剖分单元的最大数量设置自适应计算参数（CreateysisSetup）Maxwell3D>ysisSetupAddSolutionSetupCheck&Maxwell3D>Fields>Fields>J>建模Project>InsertMaxwell3D as>Magnetostatic（工程命名选择求解器类型：MaxwellSolutionTypeElectric>DrawRegularPolygon（创建线圈横截面）中心点坐标：（X,Y,Z）>（0,5,0）设置截面半径：（dX,dY,dZ）>（0.5,0,0）截面多边形边数：NumberofSegments:12选中DrawSweepAroundAxis（设置如下AssignMaterialcopper（设置材料为铜）DrawBox（创建下极板六面体）起点：（X,Y,Z）>（-3,0.5,AssignMaterialNdFe35（设置材料为NdFe35铷铁硼材料设置磁体的磁化方向（X,Y,Z）>（1,0,0）（磁体沿x轴正方向磁化SelectCoilModeler>Surface>ModelerBooleanSeparateBodies（分离两Section面）Select1选中Coil和Section1创建计算区域Draw>PaddingMaxwell3D>Excitations>Assign>CurrentName:Current1Value:100选中MagnetMaxwell3D>Parameters>Assign>TorqueName:Torque1Type:Axis:Global::Z,设置自适应计算参数（CreateysisSetup）Maxwell3D>ysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数 umnumberofpasses：误差要求 Percent 每次迭代加密剖分单元比例 RefinementperPass Check&Maxwell3D>Reselts>Solutiondata>力矩：-2.9288E-005XOY平面磁场强度幅值分布图XOY平面磁场强度方向矢量图计算如下图所示铁块所受线圈磁场的作作用力的大小。建模Project>InsertMaxwell3DFile>Saveas>Parametric（工程命名为“Parametric”）选择求解器类型：MaxwellSolutionType>MagnetostaticDraw>RegularPolyhedron（创建多边形柱体CenterPosition（中心点坐标）：（X,Y,Z）>（0,0,0）mmStartPosition（起点坐标）：（X,Y,Z）>（1.25,0,0）mmAxis多边形边数：NumberofSegments:将多边形重命名为选中Polyhedron1（创建多边形柱体修改相关CenterPosition（中心点坐标）：（X,Y,Z）>（0,0,0）mmStartPosition（起点坐标）：（X,Y,Z）>（1,0,0）mmAxis（对称轴Height（柱体高度多边形边数：NumberofSegments:将多边形重命名为创建线Modeler>Boolean>SubtractBlankPark:Polyhedron1Tool 将Polyhedron1重命名为AssignMaterial>copper（设置材料为铜创建铁块Draw>尺寸参数设置注意：ZSize参数的值将六面体重命名为AssignMaterial>iron（设置材料为创建计算区域Draw>创建激励电流加载面（CreateSection）SelectCoilModelerSurfaceSection ne:YZ平面Modeler>Boolean>SeparateBodies（分离两Section面删除1Select1个截将剩下的1个截面重命名为设置激励（AssignExcitation）Maxwell3D>Excitations>Assign>Value: Stranded（线形激励电流设置计算参数（AssignExecutiveParameter）选中SlugMaxwell3D>Parameters>Assign> Type: ysisSetup）Maxwell3D> ysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数 umnumberofpasses：误差要求 Percent 每次迭代加密剖分单元比例：RefinementperPass 创建参数扫描设Maxwell3D> ysis>AddlinearstepStart=1,Stop=2,Step=点击Add>>按将SlugHeight的扫描设置添加到右边空variable选择：AmpTurns（设置安匝数的扫描linearStart=100,Stop=200,Step点击Add>>按点击SetupCalculations点击AddSetup1出现在SetupSweep 在Options子菜单中“SaveFieldandMesh:在每一步参数扫描计算后，保存相应的计“Copygeoetclyeqivletmss”荐使用该选项，因为Aso计在ProjectManager窗ParametricSetup1选 查看结ParametricSetup1选择 ysis在ProjectManager窗Create设置参数如点击New

让 计算如下图所示变压器绕组的电感。（学习半对称模型的使用half-建模Project>InsertMaxwell3DFile>Saveas>Inductance（工程命名为“Inductance”）选择求解器类型：MaxwellSolutionType>Magnetostatic改变作图单位Modeler>Units>SelectUnits:in(inches)创建变压器铁芯框Draw>Position：（-1,-Box尺寸：（XSize,YSize,ZSize）>（2,12,10）Draw>BoxPosition：（-1,1Box尺寸：（XSize,YSize,ZSize）>（2,3,6）Edit>Duplicate>AroundAxisAxis:ZAngle:180Totalnumber:选中Box1，Box2，Box2_1ModelerBooleanBlank Tool 不要选：“ClonetoolobjectsbeforeDraw>Box（创建选中Box1Modeler>Boolean>SubtractBlankParts: Tool Modeler>Boolean>SeparateCoe”（原Box1stel100”创建线Modeler>Grid ne>YZDraw>Rectangle设置如下Modeler>Grid ne>XYDraw>Rectangle设置如下选中ModelerDeleteLastOperation（形成Rectangle1围绕的轨迹）Draw>Sweep>AlongPathAngleoftwist:0degDraftAngle0degDrafttypeRoundEdit>Duplicate>Along（X,Y,Z）>（0,0,（dX,dY,dZ）>（0,0,TotalNumber:选中Rectangle1,Rectangle1_1,Edit>Duplicate>Along（X,Y,Z）>（0,0,TotalNumber:3将Rectangle1,Rectangle1_1和Rectangle1_2重命名Coil_left_1,将中间柱上线圈重命名为：Coil_mid,Coil_mid_1,Coil_mid_2将右边柱上线圈重命名为：Coil_right,Coil_right_1,Coil_right_2创建激励电流加载面（CreateSection）Modeler>Surface>选中YZModelerBooleanSeparateBodiesEdit>Delete（删除多余的面）将左边柱上的截面重命名为 Section2,将中间柱上的截面命名为 Section5,将右边柱上的截面命名为 Section8,创建计算区域Draw>设置激励（Assign Maxwell3D>Excitations>Assign>CurrentName:PhaseAType:Stranded确认，弹出AddVariable窗口Variable：Mag>Value:30A选间柱上线圈截面：Section4, Maxwell3D>Excitations>Assign>CurrentName:PhaseBValue:Mag选中右边柱上线圈截面：Section7,Section8,Section9Maxwell3D>Excitations>Assign>CurrentName:PhaseCType:Stranded ysisSetup）Maxwell3D> ysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数 umnumberofpasses：误差要求 Percent 每次迭代加密剖分单元比例：RefinementperPass 设置非线性残差：nonlinearresidual:设置计算参数（AssignExecutiveParameter）Maxwell>Parameters>Assign>弹出Matrix窗在Setup子菜单下，include栏中确认打在 Processing子菜单下，Turns栏中全部改为点击按键：Group将Group名改为点击按键：Group将Group名改为点击按键：Group->每个线圈有303设置参数Mtix2Maxwell>Parameters>Assign>弹出Matrix窗在Setup子菜单下，include栏中确认打在 Processing子菜单下，Turns栏中全部改为点击按键：Group将Group名改为点击按键：Group将Group名改为点击按键：Group->如下图所每个线圈有15匝，在同一个柱上的3个线圈是串联连接Check&查看继续仿真（根据模型的对称特点重新建模创建对称ProjectManager窗口中的

ProjectManager窗口中的拷贝了原Ctrl+A选中所有物将原模型以YZ平面为对称面劈开，保留X轴正半轴的部Modeler>Boolean>Split ne:YZKeepFragments:PositivesideSplitObjects:Splitentireselection修改计算区Draw>+X:-X:设置激将模型旋转到SplitMaxwell>Excitations>Assign>Value:-0.5*MagType:Stranded选中最右边线圈的另一截面Maxwell>Excitations>Assign>CurrentBaseName:PhaseA_outType:Stranded点击SwapDirection，保证电流的方向是流出截面。选间的线圈截面Maxwell>Excitations>Assign>CurrentBaseName:PhaseB_inValue:Mag选间线圈的另一截面Maxwell>Excitations>Assign>CurrentBaseName:PhaseB_outValue:Mag点击SwapDirection，保证电流的方向是流出截选中最左边的线圈Maxwell>Excitations>Assign>CurrentBaseName:PhaseC_inType:Stranded选中最左边线圈的另一截面Maxwell>Excitations>Assign>Value:-0.5*MagType:点击SwapDirection，保证电流的方向是流出截面。设置计算参数（AssignExecutiveParameter）Maxwell>Parameters>Assign>Matrix弹出Matrix窗在Setup子菜单下，include栏中确认打在 Processing子菜单下，Turns栏中全部改为选中PhaseA_in_1,PhaseA_in_2,PhaseA_点击按键：Group将Group名改为选中PhaseB_in_1,PhaseB_in_2,PhaseB_点击按键：Group将Group名改为选中PhaseC_in_1,PhaseC_in_2,PhaseC_点击按键：Group将Group名改为Check&查看计算结果为原来的一半，因为模型也是原来的一绘制4个永磁体磁环的磁场分布。建模Project>InsertMaxwell3DFile>Saveas>Magnet（工程命名选择求解器类型：Maxwell>SolutionType>项目管理器中的MaxwellDesign1，重命名为创建第1DrawRegularPolyhedron（创建多边形柱体1）输入centerposition：（X,Y,Z）:（0,0,-输入圆柱体的半径和（dX,dY,dZ）:（40,0,8）Numberofsegments：36将RegularPolyhedron1重命名为Ring01_1，颜色改为DrawRegularPolyhedron（创建多边形柱体2）输入centerposition：（X,Y,Z）:（0,0,-输入圆柱体的半径和高度：（dX,dY,dZ）:（30,0,8）Numberofsegments：36将RegularPolyhedron1重命名为选中Ring01_1和Hole（用Ring01_1减去Hole，得到圆环柱Modeler>Boolean>SubtractBlankParts:Ring01_1ToolParts:AddMaterialMaterialNameMaterialCoordinateSystemCylindricalMagnitude-837000RComponentRing1_1loal的轴为线，向外沿半径方向发散。右键：EditDuplicateAlongTotalNumber:将Ring01_1_1重命名创建局部坐标Modeler>CoordinateSystem>Create>RelativeCS>（X,Y,Z）：（120,-50,0）设置局部坐标系的坐标双击CoordinateSystems栏下的RelativeCS1，将其重命名为：选中鼠标，Edit>将Ring01_2磁环的工作坐标系改为局部坐标系Ring1_2ReatCMa01_2的将工作坐标系切换回GlobalModeler>CoordinateSystem>SetWorking>创建磁环3和磁环选中Ring01_1和右键：EditDuplicateAlongTotalNumber:ModelerCoordinateSystemCreateRelativeCSBoth（XY,）：12,2,0）设置坐标系的翻转：（dX,dY,dZ）：（1,双击CoordinateSystems栏下的RelativeCS1，将其重命名为：将工作坐标系切换回GlobalModeler>CoordinateSystem>SetWorking>选中鼠标，Edit>将Ring02_2磁环的工作坐标系改为局部坐标系CloneMaterialMaterialName:MaterialCoordinateSystem:CylindricalMagnitude:-837000RComponent:ZComponent:Ring02_1沿全局坐标系Global的Z轴方向Ring02_2沿局部坐标系RelativeCS_Mag02_2的Z轴方向磁创建计算区域将工作坐标系切换回GlobalModeler>CoordinateSystem>SetWorking>GlobalDraw>Region ysisSetup）Maxwell3D> ysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数 umnumberofpasses：误差要求 Percent 每次迭代加密剖分单元比例：RefinementperPass 非线性残差：NonlinearResidual:Check&查看绘出磁感应强度矢量FieldsBB_VectorMin：0去除MapSize选项调节Size滑标到其1/3将Spacingsize滑标移到Min

9,2857e-8,5714e-7,8571e-7,1429e-6,4286e-5,7143e-5,0000e-3.5714e-2,1429e-1.4286e-7.1429e-002g1,9.2857e毛8.5714e七7,8571e七7.1429e屯6.4286e-5.7143e七4.2857e书3.5714e书2.8571e书21429e4286e-7.1429e-0,0000e一．全模型建模Project>InsertMaxwell3DDesignFile>Saveas>Master_Slave将设计名由Maxwell3DDesign1改为选择求解器类型：Maxwell>SolutionType>创建电机调用模型库中的现有Draw>UserDefinedPrimitive>Syslib>Rmxprt>电机的参数设计如分离模全选所有模型Modeler>Boolean>Separate将线圈重命名为按逆时针顺序改为Coil1，Coil2，Coil3，创建线圈的电流加选中4个线圈，得到线圈截Modeler>Surface>Section> 分离线圈Modeler>Boolean>Separate删除多余的Maxwell>Excitations>Assign>CurrentValue：100AmpsType：创建计算区域Draw>设置自适应计算参数 ysisMaxwell3D ysisSetup>AddSolution最大迭代次数 umnumberofpasses：误差要求 Percent 每次迭代加密剖分单元比例：RefinementperPass Check&查看nes>Global:FieldOverlays>Fields>H>H_Vector二．1/4模型在Projectmanager栏下，选中Full_Model_1CopyPasteModeler>Boolean>Split ne>YZKeepFragments>PositiveSideSplitObjects>SplitentireselectionModeler>Boolean>Split ne>XZKeepFragments>PositiveSideSplitObjects>Splitentireselection修改Region旋转模型，使XZAssignBoundary>选择New沿着Z轴正方向设置UVector向量AssignBoundary>得到下Check&查看结nes>Global:FieldOverlays>Fields>H>H_Vector'．．．＼、 ,1i··'/＇.·．令．．.1..,'、`＼\、、、`、、,.，!,,/ 、.、．、\、\＼\、、`·-、｀/ I,-r.--．，,..I;:: ．一..、、、、、、、＼\ ｀｀、・.\••；;，＇,『-－-\;~｀\\ ＼．＼＼\.

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...、,i,.,~.．\＼..、、 \、．,＼＼．＼、.. ,、，合 ＼＼＼、、、｀、 5,．、＇｀．一-.“//矿/、\＇＼｀、＼、、 \`·,.``、,,\···、一｀＿．．．俨，，夕·.,,,＇•，\、,\\·, ＼···、一｀＿．．．俨，，夕·.,,,＇•，\、,\\·, ＼'}'`.,·.．二建立如下图所示的涡流建模Project>InsertMaxwell3DFile>Saveas>Eddycurrent（工程命名为“Eddycurrent”）选择求解器类型：Maxwell>SolutionType>eddycurrent改变作图单位Modeler>Units>SelectUnits:mm创建铝板模型Draw>BoxPosition：（0,0,0）Box尺寸：（XSize,YSize,Draw>BoxPosition：（18,18Box尺寸：（XSize,YSize,ZSize）>（126,126,19）CTRL+A，选中两Box模型ModelerBooleanSubtractBlankParts:stockToolParts:得到铝板模型如下材料设置为创建线圈模型Draw>Position：Box尺寸：（XSize,YSize,ZSize）>（150,150,100）E键，将体选择改为选中coilhole模型的4个竖边，如下图所示：将所选边缘圆Modeler>FilletFillet参数设置：FilletRadius:SetbackDistance:Draw>Position：Box尺寸：（XSize,YSize,ZSize）>（200,200,100）E键，将体选择改为边选择将所选边缘圆Modeler>FilletFillet参数设置：FilletRadius:SetbackDistance:Modeler>Boolean>SubtractBlankParts: Tool 得到coil模型如下将coil的材料改为创建相对坐Modeler>CoordinateSystem>Create>RelativeCS>相对坐标偏置X200,Y100,ZModeler>Surface>Section>XZModeler>Boolean>SeparateBodies设置选中线圈的Maxwell3D>Excitations>Assign>CurrentName:Current1Value:2742AType:设置涡流存在Maxwell3D>Excitations>SetEddy创建计算区域Draw>Draw>BoxPosition：（-Box尺寸：（XSize,YSize,ZSize）>（300,8,8）材料为真Maxwell>MeshOperations>Assign>OnSelection>Length不选RestrictLengthof选中RestricttheNumberofElementsumNumberofSelect item ysisSetup>ApplyMesh ysisSetup）Maxwell3D> ysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数 umnumberofpasses：误差要求 Percent 每次迭代加密剖分单元比例：RefinementperPass 设置激励源的频 Solver>AdaptiveFrequency:200Check&查看结使用Calculator计算绘出线段A（0，2，34）B（8，7，34）B的向分量实部值Draw>LineSelect itemDraw>输入起点：X0.0,Y72.0,Z输入终点：X288.0,Y72.0,Z将线段重命名计算B的z向分量实Maxwell3D>Fields>Calculatorty:BVector:Scal?>ScalarZGeneral:Complex>RealType:ScalarGeneral:点击输入NamedExpression：Name:Bz_realMaxwell3D>Results>CreateFieldsReport>Rectangular设置如下点击NewMaxwell3D>Fields>Fields>J>绘出stock中的涡流流Maxwell3D>Fields>Fields>J>及其辐射电阻。要求理解并掌握辐射边界的使注意：由于axell计算天线相关的高频场问题，本例只是为了说明如何使用辐射边界（RadiationBoundary）建模Project>InsertMaxwell3DFile>SaveasDipoleantenna（工程命名为“Dipoleantenna”）选择求解器类型：Maxwell>SolutionType>Eddycurrent设置几何尺寸单位Modeler>Units>SelectUnits:m创建线中心点重命名为中心点创建激励电流加载面（CreateSection） ModelerSurfaceSection ne:YZ平面ModelerBooleanSeparateBodies（分离两Section面）Del删除1个截面将剩下的1个截面重命名为设置激励（AssignExcitation）Maxwell3D>Excitations>Assign>CurrentValue:1.414Type:MaxwellExcitationsSetEddyEffects设置辐射边界Radiation关于辐射边界的一些基1辐射边界必须与位移电流（Dis current）设置同时使用辐射边界一般都设为球形（），1/。波波长（，lambda）的函数。将region的半径表示为的函数选中Region下的Createsphere将半径radius改为：lambda/4+0.01(m)添加变量frequ的定义f键，改为面选择Maxwell>Boundaries>Assign>Maxwell>MeshOperations>Assign>SurfaceApproximation…umsurfacedeviation：ignoreSetumnormaldeviation(angle)：15Setaspectumsurface0。umnormal模型的剖分三角平面与真实表面的法向分量之间的夹角Aspect剖分三角单元的Aspectatio是指三角单元的外接圆半径与三角形内径的比值。若该参数为1分，Aspectato的设置下限为4，对于曲面剖分，Aspectatio的设置下限为12。Modeler>Surface>CreateObjectFrom将该面重命名为设置计算参数（AssignExecutiveParameter）Maxwell3D>Parameters>Assign>Matrix ysisSetup）Maxwell3D> ysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数 umnumberofpasses：误差要求 Percent 频率设置：Solver>Adaptive Check&→创建平均Poynting矢量的计算表→→P2Maxwell3D>Fields>Calculator…ty>Ety>Number>0.5*点击Namedexpressions>Poynting辐射电阻的计 ：

II其中 是边界上的辐射功率，其表达式为 □PdS□2ReEH* Maxwell>Fields>在 Expressions栏中选中Copytostack（将Poynting的计算设置copy到Calculator堆栈中）Geometry>Surface>OutsideEval（查看结果查看阻抗Maxwell>Results>SolutionMaxwell>Fields>Fields>Named选中建模Project>InsertMaxwell3DFile>Saveasrotationalactuator（工程命名为“rotationalactuator”）选择求解器类型：Maxwell>SolutionType>Transient设置几何尺寸单位Modeler>Units>SelectUnits:创建定子外Draw>下极板起点：（X,Y,Z）>（0,0,坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（104.5,0,25.4）得到第2个圆柱模型，将其重命名为Cylindertool将Cylindertool的半径改为83.1mm，其他参数不变选中Outer_arm和CylindertoolModeler>Boolean>SubtractBlankParts:Outer_armToolParts:创建定子上的两磁Draw>（X,Y,Z）>（-13.9,0,选中该Edit>Arrange>输入位移矢量的起点（X,Y,Z）>（0,0,输入位移矢量的终点偏置（dX,dY,dZ）>（0,-45,0）（X,Y,Z）>（0,0,Draw>（X,Y,Z）>（0,0,BlankParts:Outer_armToolParts:Cylinder1创建转Draw>（X,Y,Z）>（0,0,（X,Y,Z）>（0,0,BlankParts:Inner_armToolParts:Shaft创建转子上的两磁Draw>（X,Y,Z）>（-12.7,0,输入位移矢量的起点（X,Y,Z）>（0,0,输入位移矢量的终点偏置（dX,dY,dZ）>（0,-35,0）（X,Y,Z）>（0,0,（dX,dY,dZ）>（0,选中Inner_arm和刚绘制的2个BoxDraw>Cylinder（X,Y,Z）>（0,0,Modeler>Boolean>Intersect创建转子上的两线先创建局部相对坐Modeler>CoordinateSystem>Create>RelativeCS>将绘图平面设为XZ平面：Modeler>Gridne>XZDraw>Rectangle（X,Y,Z）>（-17,0,-（dX,dY,dZ）>（34,0,Edit>Select>将绘图平面设为YZ平面：Modeler>Gridne>YZ绘制导线的截Draw>（X,Y,Z）>