ansoft

Machine

Machine type : Three Phase Induction Motor Number of Poles :极数

Stray Loss Factor：杂散损耗系数 Frictional loss:摩擦损耗 Windage loss:风损耗

Reference Speed:给定转速

Stator

Outer Diameter : 外径 Inner Diameter : 内径 Length : 长度

Stacking Factor : 定子铁芯叠加系数 Steel Type :钢型

Number of Slots :槽数 Slot Type :槽型

Lamination Sectors ：定子冲片扇形分辨率 Press Board Thickness :定子铁芯中压圈厚度 Skew Width :斜槽数

Slot Winding

Winding Layer :绕组层数 Winding type ：绕组类型

Parallel Branches ：并联绕组数 Conductors per Slot ：每槽导体数 Coil Pitch ：线圈跨距 Number of Strands :股数

Wire Wrap ：导体绝缘层

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

Ansoft简介：

建立在电磁计算基础上的Ansoft软件，为设计工程师们提供了精确、快速、高效的设计平台。在现代通讯系统、雷达、计算机、天线、高速PCB、集成电路、封装、连接器、光电网络、电机、开关电源、机电系统、汽车传动系统设计和复杂EMI/EMC仿真中，Ansoft领先的基于物理原型的解决方案能够快速精确地仿真和验证设计方案，电磁场、电路和系统全集成化的设计环境能够在系统设计时精确考虑细节的电磁场效应，从而确保系统性能，降低设计风险，推进创新，洞察设计内核，获得长期竞争优势。 MAXWELL 2D：

工业应用中的电磁元件，如传感器，调节器，电动机，变压器，以及其他工业控制系统比以往任何时候都使用得更加广泛。由于设计者对性能与体积设计封装的希望，因而先进而便于使用的数字场仿真技术的需求也显著的增长。在工程人员所关心的实用性及数字化功能方面，Maxwell 的产品遥遥领先其他的一流公司。Maxwell 2D 包括交流/ 直流磁场、静电场以及瞬态电磁场、温度场分析，参数化分极；以及优化功能。此外，Maxwel2D 还可产生高精度的等效电路模型以供Ansoft 的SIMPLORER模块和其它电路分析工具调用。 MAXWELL 3D：

向导式的

11111

Ansoft 瞬态磁场计算（未考虑外电路）

11111 总结整理：

2008-6-4于德国Kassel大学

目录

1、说明

2、电机额定运行时的瞬态场分析与计算

2.1 Setup Boundaries/source（重点考虑Source Setup） 2.2 Setup Solution

选择[Setup Solution]|[Options] 2.3 Setup Solution

选择[Setup Solution]|[Motion Setup] 2.4 Solve | Nominal Problem 2.5 Post Process

Post Press/Transistant date：

2.5.1 2.5.2 2.5.3

计算平均输出功率：Average Output Power 计算相电流有效值：

计算输入电功率，由此可以计算效率

2.6 Post Process

Post Process/field：

2.6.1齿部磁密分布和磁密平均值计算 2.6.1.1 齿部磁密分布 2.6.1.2 齿部磁密平均值计算

2.6.1.3 沿齿弧磁密分布和沿齿磁密分布的差异 2.6.2 定子轭部磁密分布和磁

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

合成一个面

如果操作过程中提示你操作会失去原来的面或者线的时候，不妨把面或者线先copy，操作了之后再paste就好。

Solid 用来生成体。

第一栏用来直接生成一些规则的体。Sweep是通过旋转、拉伸面模型得到体。

第二栏是对体进行一些布尔操作，如加减等。Split是将一个体沿一个面（xy、yz、xz）劈开成两部分，可以选择要保留的部分。在减操作时，如有必要，还是先copy一下被减模型。

第三栏cover surface是通过闭合的曲面生成体。

Arrange 选取模型组件后，对模型组件进行移动、旋转、镜像（不保存原模型）、缩放等操作。 Options 用来进行一些基本的设置。单位的转换，检查两个体是否有重叠（保存的时候会自动检查）、设置background大小、定义公式以及设置颜色。

二、 材料设置

相对比较简单，Maxwell材料库自带了一些常用的材料，如果没有可以自己新建一个材料。Material—〉Add，输入文件名，及相关的参数即 可。如果BH曲线是非线性的，就，在

B-H Nonlinear Material 前面打勾，就会有自己输入BH曲线的选项，自己输入就好。但是要注意 BH曲线是单调递增的。

新建的材料还可以设置为理想导体和各向异性的材

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交直轴电感，是同步电机分析和控制所必须的重要参数。关于如何计算，只要是电磁场有限元和电机方面的论坛，都有相关的讨论。遗憾的是大都停留在泛泛层面，鲜有具体阐述。

授人以鱼，不若授人以渔。本帖拟从电感矩阵变换的角度出发，从原理上对此问题讲清楚，并给出具体操作流程。 一、基本流程

1、参考方向（reference direction）

图1 电机参考方向的定义

2、冻结磁导率（frozen permeability）

对于线性材料来说，它的磁导率是一个常数，不存在冻结磁导率（frozen permeability）之说，也不存在饱和之说；但对于电机里面的铁磁材料而言，不同电流下，铁磁材料的磁导率是不同的，因此电感参数也不一样；实际计算电感时，要考虑电机额定运行工况时的饱和程度，计算出来的电感才有实际意义。这只有通过冻结磁导率的办法，才能实现。

冻结磁导率具体步骤如下：

（1）、计算额定工况饱和程度。此时的激励包括额定电枢绕组电流、额定励磁绕组电流，铁磁材料为非线性磁化曲线，方程为非线性方程；

（2）、在（1）中的非线性方程迭代求解结束后，计算各个单元的磁导率，并冻结各个单元的磁导率（frozen permeabi

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

浅谈Ansoft Maxwell软件

在小型化真空灭弧室绝缘优化设计中的应用

引言

随着真空开关技术的加速发展，真空灭弧室不断地走向小型化，真空灭弧室内部绝缘水平的合理设计已显得尤为重要，并成为领域内普遍关注的研究方向，真空灭弧室内部电场的分布是内部绝缘水平设计的关键，而内部电场分析研究是一项极其复杂的动态绝缘问题，其基础是真空灭弧室内部静电场问题的研究。这里仅从真空灭弧室的静态电场来着手分析，在小型化真空灭弧室设计与改进过程中，借助Ansoft Maxwell软件的静电场分析功能可以对真空灭弧室内部各组成元件的不同形状和不同位置下的静电场进行分析，根据分析结果不断地调整，最终使其内部静电场达到均匀分布的状态，从而提高了小型化真空灭弧室的内部绝缘水平。

2、Ansoft Maxwell软件介绍

Ansoft Maxwell软件是国际上流行的大型通用有限软件包，是功能强大的电磁场仿真工具，主要应用于电场、磁场、涡流场、热场等领域的计算与分析中。Ansoft Maxwell软件是完全的Window程序，友好的用户界面，使用起来直观、方便。该软件较比其它有限元分析软件具有如下几点优势：（1）具有强大的数据处理功能。（2）拥有简便易行