maxwell与SCDM

三相鼠笼式异步电动机的协同仿真模型实验分析

本文所采用的电机是参照《Ansoft 12在工程电磁场中的应用》一书所给的使用RMxprt输入机械参数所生成的三相鼠笼式异步电动机，并且由RMxprt的电机模型直接导出2D模型。由于个人需要，对电机的参数有一定的修改，但是使用Y160M--4的电机并不影响联合仿真的过程与结果。 1.1 Maxwell与Simplorer联合仿真的设置 1.1.1Maxwell端的设置

在Maxwell 2D模型中进行一下几步设置：

第一步，设置Maxwell和Simplorer端口连接功能。右键单击Model项，选择Set Symmetry Multiplier项，如图1.1所示，单击后弹出图1.2的对话框。

图1.1 查找过程示意图

图1.2 设计设置对话框

在对话框中，选择Advanced Product Coupling项，勾选其下的 Enable tr-tr link with Sim 。至此，完成第一步操作。

第二步，2D模型的激励源设置。单击Excitation项的加号，显示Phase A、 Phase B、Phase C各项。双击Phase A项，弹出如图1.3所示的对话框。

图1.3

Maxwell仿真包括以下几个内容：

1， 新建工程project ，选择建立2D或3D模型。 2， 选择求解类型。 3， 绘制模型 4， 分配材料 5， 添加边界条件 6， 添加激励 7， 设置网格剖分 8， 设置求解参数 9， 求解设置

10，设置扫描变量

11，仿真及查看仿真结果。

一、建立工程 1，新建工程 第一种方法：双击Maxwell桌面快捷方式，打开maxwell。系统默认建立一个工程project1，可以选中该工程，右键》rename，修改工程名字，直接在此工程下操作。 第二种选择file》new，即新建一个工程。 2，打开已有工程

选择file》open，找到已有工程，选中，单击打开按钮，即可打开已有工程。 3，选择建立2D或3D模型

Project》insert 3D model design 插入3D模型。 Project》insert 2 D model design 插入2D模型。 （以3D模型仿真为例） 二、选择求解器类型

Maxwell求解器类型一共有六种，磁场求解器和电场求解器各三种。 磁场求解器为：静磁场（magnetostatic），涡流场（eddy current），瞬态场（trans

Maxwell使用要点

2015-3-26

一、安装

不要采用中文文件夹。

二、Maxwell环境内建模

1、在Maxwell环境内只能画直线、圆弧、圆等简单形状。

2、由线构造面

（1）构成面域的多个线段须闭合，形成面域的边界

闭合边界

（2）如果该闭合边界的线段是由多个线段组成，则须线合并成一体，然后转换成面域。 合并成一体：选中所有线段?Modeler?Boolean?Unite

转换成面域：选中所有线段?Modeler?Surface?Cover Lines

由多个线段构成

Unite成一体

Cover成面域

三、AutoCAD建模后导入Maxwell

1、在AutoCAD建模时，定转子圆心应取（0,0）点。如果模型不在（0,0）点，应采用带基点复制的方法，将模型的圆心移至（0,0）。 2、各个面域须自行封闭。

3、模型转换成面域。建模时，须保证构成面域的边界是可靠连接的。然后 绘图?面域，选择模型，按回车键，将所绘制的模型转换成面域。

转换成面域后，可以通过鼠标移动，删除、Undo，来检查模型的正确性。 4、输出.sat格式模型文件

文件?输出，选择ACIS(*.sat)文件类型，取合适的文件名，点击“保存”，框选要输出的模

三相鼠笼式异步电动机的协同仿真模型实验分析

本文所采用的电机是参照《Ansoft 12在工程电磁场中的应用》一书所给的使用RMxprt输入机械参数所生成的三相鼠笼式异步电动机，并且由RMxprt的电机模型直接导出2D模型。由于个人需要，对电机的参数有一定的修改，但是使用Y160M--4的电机并不影响联合仿真的过程与结果。 1.1 Maxwell与Simplorer联合仿真的设置 1.1.1Maxwell端的设置

在Maxwell 2D模型中进行一下几步设置：

第一步，设置Maxwell和Simplorer端口连接功能。右键单击Model项，选择Set Symmetry Multiplier项，如图1.1所示，单击后弹出图1.2的对话框。

图1.1 查找过程示意图

图1.2 设计设置对话框

在对话框中，选择Advanced Product Coupling项，勾选其下的 Enable tr-tr link with Sim 。至此，完成第一步操作。

第二步，2D模型的激励源设置。单击Excitation项的加号，显示Phase A、 Phase B、Phase C各项。双击Phase A项，弹出如图1.3所示的对话框。

图1.3

MAXWELL 3D 12.0

BASIC EXERCISES

1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真

平板电容器模型描述：

上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。 要求计算该电容器的电容值

1.建模（Model）

Project > Insert Maxwell 3D Design

File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）

选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为DownPlate

Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 上

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

MAXWELL 3D 12.0

BASIC EXERCISES

1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真

平板电容器模型描述：

上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。 要求计算该电容器的电容值

1.建模（Model）

Project > Insert Maxwell 3D Design

File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）

选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为DownPlate

Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 上

1.训练后处理应用实例

本例中的涡流模型由一个电导率σ=106S/m，长度为100mm，横截面积为10×10m2的导体组成，导体通有幅值为100A、频率为60Hz、初始相位ф=120°的电流。

（一）启动Maxwell并建立电磁分析

1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS Electromagnetic→ANSYS

Electromagnetic Suite 15.0→Windows 64-bit→Maxwell 3D命令，进入Maxwell软件界面。 2. 选择菜单栏中File→Save命令，将文件保存名为“training_post”

3. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Solution Type命令，弹出Solution Type对话框

(1) Magnetic:eddy current (2) 单击OK按钮

4. 依次单击Modeler→Units选项，弹出Set Model Units对话框，将单位设置成m，并单

击OK按钮。 （二）建立模型和设置材料

1. 依次单击Draw→Box命令，创建长方体

在绝对坐标栏中输入：X=-5，Y=-5，Z=0，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=5，dY=5

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

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