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第1篇 Ansoft二维分析技术 2

第1章 Maxwell 2D快速上手 2

1.1 初识Maxwell 2D的界面环境 2

1.2 Maxwell 2D的模型绘制 4

1.2.1 曲线模型的绘制 5

1.2.2 曲面模型的绘制 9

1.3 Maxwell 2D的材料管理 11

1.3.1 常用硅钢片材料的添加 12

1.3.2 永磁材料的添加 16

1.4 Maxwell 2D的边界条件和激励源 18

1.4.1 Maxwell 2D的边界条件 18

1.4.2 Maxwell 2D的激励源设置 24

1.5 Maxwell 2D的网格剖分和求解设置 31

1.5.1 Maxwell 2D的网格剖分设置 31

1.5.2 Maxwell 2D的求解设置 35

1.6 Maxwell 2D的后处理操作流程 40

1.6.1 求解场图的查看 40

1.6.2 路径上场量的查看 43

1.6.3 场计算器的应用 44

1.7 本章小结 46

第2章 二维电磁场理论和有限元基础 47

2.1 二维电磁场基本理论 47

2.1.1 麦克斯韦方程 47

2.1.2 位函数及其微分方程 48

2.1.3 电磁场中的边界条件 50

2.2 二维有限元计算方法 51

2.2.1 二维有限元法 51

2.2.2 电磁场求解后处理 55

2.3 Maxwell 2D静磁场分析 56

2.3.1 静磁分析理论 56

2.3.2 磁链与电感矩阵的计算 57

2.3.3 静磁力和力矩的计算 59

2.4 Maxwell 2D涡流场分析 59

2.4.1 涡流分析理论 59

2.4.2 涡流与集肤效应 60

2.4.3 涡流分析中的阻抗矩阵 61

2.4.4 涡流分析中的力和力矩 63

2.5 Maxwell 2D瞬态磁分析 64

2.5.1 瞬态磁分析理论 64

2.5.2 铰链导体 64

2.5.3 实体导体 65

2.6 认识Ansoft电磁场求解器 65

2.7 本章小结 67

第3章 Ansoft二维电场分析 68

3.1 二维静电场（Electrostatic）应用 68

3.1.1 工程模型描述 68

3.1.2 电缆接口模型的前处理 69

3.1.3 电缆接头模型的计算和后处理 76

3.2 交流传导电场（AC Conduction）应用 79

3.2.1 电缆接头模型前处理 79

3.2.2 电缆接头模型后处理 81

3.3 直流传导电场（DC Conduction）应用 83

3.3.1 电缆接头模型前处理 84

3.3.2 电缆接头模型后处理 87

3.4 本章小结 90

第4章 二维稳态磁场的求解 91

4.1 永磁同步电机静磁场分析实例 91

4.1.1 问题描述 91

4.1.2 创建项目 91

4.1.3 构建几何模型 95

4.1.4 材料定义及分配 104

4.1.5 激励源与边界条件定义及加载 109

4.1.6 求解选项参数设定 111

4.1.7 后处理 113

4.1.8 保存结果退出 118

4.2 感应电机涡流场分析实例 119

4.2.1 问题描述 119

4.2.2 创建项目 119

4.2.3 构建模型 119

4.2.4 材料属性分配 123

4.2.5 激励与边界条件 124

4.2.6 求解设定 126

4.2.7 求解观察 127

4.2.8 结果保存 129

4.3 本章小结 129

第5章 二维瞬态磁场的分析 130

5.1 无刷直流电机空载瞬态磁场分析实例 130

5.1.1 问题描述 130

5.1.2 创建项目 131

5.1.3 创建电机几何模型 131

5.1.4 材料定义及分配 135

5.1.5 激励源与边界条件定义及加载 137

5.1.6 运动选项设置 141

5.1.7 求解选项参数设定 142

5.1.8 求解及后处理 144

5.1.9 保存结果退出 153

5.2 无刷直流电机负载瞬态磁场分析实例 153

5.2.1 问题描述 153

5.2.2 控制电压电路设置 154

5.2.3 电机驱动主回路电路设置 159

5.2.4 电机电路设置 163

5.2.5 电路与有限元连接 166

5.2.6 机械运动设置 168

5.2.7 机械稳态后处理 169

5.2.8 机械瞬态后处理 171

5.2.9 保存结果退出 174

5.3 圆筒直线永磁电机瞬态磁场分析实例 174

5.3.1 问题描述 175

5.3.2 创建项目 175

5.3.3 创建电机几何模型 176

5.3.4 材料定义及分配 179

5.3.5 激励源与边界条件定义及加载 180

5.3.6 运动选项设置 183

5.3.7 求解选项参数设定 184

5.3.8 求解及后处理 186

5.3.9 保存结果退出 189

5.4 本章小结 189

第2篇 Ansoft三维电磁场的应用 192

第6章 Maxwell 3D使用基础 192

6.1 Maxwell 3D的模型绘制 192

6.1.1 实体模型的绘制 192

6.1.2 实体模型的绘制 195

6.2 Maxwell 3D的求解器和材料库 201

6.3 Maxwell 3D的激励源和边界条件 201

6.4 Maxwell 3D的网格剖分和求解设置 207

6.5 Maxwell 3D的后处理操作 211

6.5.1 三维物体内的场图绘制 211

6.5.2 已知路径上的场图绘制 214

6.6 本章小结 215

第7章 三维电磁场有限元基础 216

7.1 三维网格剖分单元和系数矩阵建立 216

7.1.1 三维网格剖分单元类型 216

7.1.2 四面体单元类型的基函数 217

7.1.3 基于四面体单元的系数矩阵 220

7.2 三维电磁场计算原理 221

7.2.1 三维电场计算原理 221

7.2.2 三维静磁场计算原理 221

7.2.3 三维涡流场计算原理 222

7.2.4 三维瞬态场计算原理 223

7.3 本章小结 224

第8章 Ansoft三维电场应用 225

8.1 三维静电场的使用 225

8.1.1 三维模型的绘制 225

8.1.2 激励源和边界条件设定 228

8.1.3 剖分和求解设定 229

8.1.4 静电场后处理场图查看 230

8.2 三维直流传导电场使用 231

8.3 三维瞬态电场的使用 236

8.3.1 三维实体模型绘制 236

8.3.2 激励源设定和网格设定 237

8.3.3 求解设定和后处理 240

8.4 本章小结 243

第9章 三维静磁场应用 244

9.1 平板型直线永磁电机3D静磁场分析 244

9.1.1 问题描述 244

9.1.2 创建项目 245

9.1.3 创建电机几何模型 245

9.1.4 材料定义及分配 249

9.1.5 激励源与边界条件定义及加载 251

9.1.6 求解选项参数设定 252

9.1.7 后处理 254

9.2 三维静磁场中的参数化求解 259

9.2.1 三维线圈参数建模 260

9.2.2 三维线圈参数化激励源施加 262

9.2.3 三维线圈材料给定 263

9.2.4 三维线圈参数化求解 264

9.2.5 三维线圈电感参数计算结果 266

9.3 本章小结 266

第10章 Ansoft三维涡流场应用 267

10.1 鼠笼型感应电动机三维模型建立 267

10.1.1 问题描述 267

10.1.2 三维鼠笼电机模型建立 267

10.1.3 在Maxwell 3D界面内建模 268

10.1.4 使用自带快速建模工具建模 277

10.1.5 利用三维机械CAD软件建模 283

10.2 鼠笼型感应电动机材料和激励添加 285

10.2.1 三维鼠笼电机材料的添加 285

10.2.2 三维鼠笼电机激励源和边界条件 290

10.3 鼠笼型感应电动机参数和求解设置 296

10.4 鼠笼型感应电动机计算结果及后处理 297

10.5 本章小结 302

第11章 Ansoft三维瞬态磁场应用 303

11.1 电磁失电制动器三维实体建模 303

11.1.1 电磁失电制动器工作背景 303

11.1.2 电磁失电制动器三维模型建立 304

11.2 电磁失电制动器材料和激励给定 311

11.3 电磁失电制动器剖分和求解设定 320

11.4 电磁失电制动器瞬态计算结果 325

11.5 本章小结 328

第3篇 Ansoft旋转电机分析 330

第12章 RMxprt电机性能分析 330

12.1 RMxprt在三相异步电动机中的应用 330

12.1.1 工程模型描述 331

12.1.2 RMxprt使用前的准备工作 332

12.1.3 Y160M-4电机的参数设定 333

12.1.4 Y160M-4电机的仿真设定 344

12.1.5 Y160M-4 电机的计算及结果察看 345

12.2 RMxprt与Maxwell 2D3D的耦合 348

12.2.1 RMxprt导入至Maxwell 2D有限元模快 349

12.2.2 RMxprt导入至Maxwell 3D有限元模块 351

12.3 RMxprt模块下的参数分析 352

12.4 本章小结 359