本节主要对Maxwell做一个初步的认识。包括应用背景及主要界面(2D电磁场分析模块、3D电磁场分析模块、电机模块的解释)。

一、Maxwell的应用和认识

Maxwell是业界领先的二维和三维电磁场有限元分析软件,主要用来设计和分析各种电磁和机电设备,比如:电机、变压器、激励器、传感器、线圈等等。Maxwell运用有限元技术(FEM),对稳态、频域、和瞬态电磁场进行精确求解。
产品特点:

  • 采用FEM有限元技术对二维、三维结构低频电磁场仿真分析。

瞬态-非线性分析包括:

  • 运动——旋转、直线、非圆柱式绕轴旋转
  • 外电路耦合
  • 永磁体退磁分析
  • 铁耗计算(优点在于用改良后的steinmetz法计算铁芯损耗,能够在计算铁芯损耗的同时,考虑铁心损耗对磁场的影响)
  • 三维叠片模型

计算结果的数据和图形显示:

  • 场量图和动画显示
  • 局部或整体的网格分割图
  • 铁芯损耗、涡流损耗
  • 2D和3D损耗

二、Maxwell的界面认知

2D电磁场分析模块

首先,了解2D电磁场分析模型包含的求解器:

  • 磁场

    • 二维静磁场求解器(用于分析恒定电流,永磁体以及外部激磁引起的磁场,适用于激励器,传感器,电机等等)
    • 二维涡流场求解器(分析受涡流、趋肤效应、邻近效应影响的系统)
    • 二维轴向磁场涡流求解器
  • 电场

    • 二维静电场求解器
    • 二维恒定电场求解器
    • 二维瞬态求解器

主要界面

点击insert Maxwell 2D Design,就会进入类似与AutoCAD之类的二维绘图界面:

Draw-绘图

Modeler(建模)和Maxwell常用的2D工具

Tools(工具)和Windows(窗口)

项目里的功能

3D电磁场分析模块

  • 三维静电场(可用于计算由静态电荷分布和电压引起的静电问题)
  • 三维静磁场(仿真直流电压,应用与传感器、激励器等等)
  • 三维交流磁场(分析母线,变压器等的整体特性)
  • 三维瞬态场(计算出波形电压、电流等)
  • 三维温度场(稳态和瞬态下的热分析功能,包括传导、辐射和温度场单向耦合)
  • 三维应力场(稳态应力分析)

界面布局(2D和3D是一样的)

电机模块的解释


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最后修改:2022 年 05 月 17 日
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