【正文】 外界影響。CURR自由度代表線圈中每匝電流。 AZ－VOLT選項(xiàng)AZ－VOLT選項(xiàng)通過在全域電場(chǎng)計(jì)算中引入電勢(shì)來(lái)模擬具有各種終端情況的塊狀導(dǎo)體：E＝182。2D諧波磁分析采用與第2章“2D靜態(tài)磁場(chǎng)分析”同樣的步驟來(lái)設(shè)置GUI選項(xiàng)、分析標(biāo)題、單元類型和KEYOPT（關(guān)鍵選項(xiàng)）、單元坐標(biāo)系、實(shí)常數(shù)和單位制。 二維諧波磁場(chǎng)分析中要用到的單元在渦流區(qū)域，諧波模型只能用矢量位方程描述，固只能用下列單元類型來(lái)模擬渦流區(qū)。在這種情況下，可進(jìn)行非線性時(shí)間諧波分析，這種分析能計(jì)算出具有很好精度的“時(shí)間平均”力矩和功率損失，又比進(jìn)行瞬態(tài)時(shí)間分析所需的計(jì)算量小得多?！u流致使的能量損耗后處理中，用Maxwell應(yīng)力張量方法和虛功方法分別處理電樞的受力，還得到了磁場(chǎng)強(qiáng)度及線圈電感等數(shù)據(jù)。計(jì)算銜鐵部分（螺線管致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)部分）的受力情況和線圈電感。FOR2D宏計(jì)算作用到導(dǎo)體上的磁力模型只有一個(gè)線圈。Mag Calc2DComp. Torque 線圈電阻及電感程序可以計(jì)算載壓或載流絞線圈的電阻及電感?！÷鍌惼澚?J180。對(duì)Maxwell力進(jìn)行列表（首先選擇所有單元，然后在執(zhí)行如下命令或GUI）：命令：PRNSOL,fmagGUI:Main menuGeneral PostprocList ResultsNodal Solution再如洛倫茲力中所述，將這些力求和可得到表面上合力。在PowerGraphics模式（缺省值）下，可以觀察不連續(xù)材料任何位置的節(jié)點(diǎn)平均值。同時(shí)。 完成求解　　命令：FINISHGUI:Main MenuFinish 計(jì)算電感矩陣和總的磁鏈對(duì)于由多個(gè)線圈構(gòu)成的多線圈系統(tǒng)，用LMATRIX宏可計(jì)算系統(tǒng)的差分電感矩陣和每個(gè)線圈中的總磁鏈?；謴?fù)模型時(shí)，重新進(jìn)入ANSYS，用下面的命令：　　命令：RESUMEGUI:Utility MenuFileResume 開始求解對(duì)于非線性分析，采用二步順序求解：1．在前面3到5子載荷步內(nèi)讓載荷斜坡變化，每一子步只有一個(gè)平衡迭代。Inplete Cholesky Conjugate Gradient (ICCG) solver也可以說(shuō)明MVDI，但是通常不用。通常，把Maxwell面標(biāo)志施加在鄰近分界面的空氣單元上。 其他加載 電流段(CSGX)該載荷是一種節(jié)點(diǎn)電流載荷，不常使用。只有對(duì)使用了AZ和CURR自由度的PLANE53單元（參見PLANE53單元的KEYOPT(1)選項(xiàng)）才能使用電壓降（VLTG）載荷。對(duì)于外部強(qiáng)加磁場(chǎng)，直接在合適的區(qū)域施加非0的AZ值就行了。另外，也可以通過ANSYS命令來(lái)輸入載荷?！　?. 在對(duì)話框中為所選定的區(qū)域說(shuō)明材料號(hào)、實(shí)常數(shù)號(hào)、單元類型號(hào)和單元坐標(biāo)系號(hào)。無(wú)論對(duì)稱性如何，此常數(shù)代表絞線型線圈的實(shí)際總匝數(shù)。聯(lián)合使用一條B－H曲線和正交相對(duì)磁導(dǎo)率，可以描述非線性正交材料（疊片結(jié)構(gòu)）。在后處理中可計(jì)算和獲得磁雷諾數(shù)。：第一種情況，一個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)子繞軸以一個(gè)不變速率旋轉(zhuǎn)。命令：/XRANGEGUI: Utility MenuPlotCtrlsStyleGraphs　　其他原則：1．如果材料是線性的，那只需如下說(shuō)明相對(duì)磁導(dǎo)率mr（可以是各向同性或各向異性）。：命令：MPWRITE,filename,LIB,MATGUI:Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial LibraryExport Library下面講述關(guān)于設(shè)置物理模型區(qū)域的一般原則。你所需的實(shí)際材料值可能與ANSYS材料庫(kù)提供值有所不同，因此，必要時(shí)可修正所用ANSYS材料庫(kù)文件以滿足用戶所需。命令：RGUI：Main MenuPreprocessorReal Constants系統(tǒng)缺省的單位制是MKS制（米－安培－秒），你可以改變成你所習(xí)慣的一種新的單位制，但載壓導(dǎo)體或電路耦合的導(dǎo)體必須使用MKS單位制。KEYOPT（1）一般用于控制附加自由度的采用，這些附加自由度用來(lái)模擬求解區(qū)間內(nèi)不同的物理區(qū)域（例如，絞線導(dǎo)體、大導(dǎo)體、電路耦合導(dǎo)體等）。載壓絞線圈DOF: AZ,CURR材料特性：MUr (MURX), rho (RSVX)實(shí)常數(shù)：CARE,TURN,LENG,DIRZ,FILL特殊特性：加電壓降VLTG(用BFE命令)，耦合CURR自由度。根據(jù)處理問題的不同，在模型的不同區(qū)域定義不同的單元。這個(gè)例題是以ANSYS圖形用戶界面的方式來(lái)做的，并且還給出了相應(yīng)的ANSYS命令格式。PLANE532D四邊形，8節(jié)點(diǎn)或三角形，6節(jié)點(diǎn)最多可達(dá)每節(jié)點(diǎn)4個(gè)；可以是磁矢勢(shì)(AZ)、時(shí)間積分電勢(shì)、電流或電動(dòng)勢(shì)降。在分析中，考慮使用哪種方法。永磁體這些命令行一般只使用了命令名，并沒有列出所有變量參數(shù)。ANSYS程序具有高頻電磁分析功能，用于分析計(jì)算給定結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)和電磁波的傳播特性。這種方法和基于節(jié)點(diǎn)的矢量位法同時(shí)求解具有相同泛函表達(dá)式的模型時(shí)，此方法更精確，特別是當(dāng)模型中有鐵區(qū)存在時(shí)?！　≡谑噶课环椒ㄖ校娏髟矗娏鱾鲗?dǎo)區(qū)域）要作為整個(gè)有限元模型的一部分?？珊谰么朋w激勵(lì)所以，若有可能，請(qǐng)盡量考慮用2D模型來(lái)進(jìn)行建模求解。參見“基于節(jié)點(diǎn)方法的3D靜態(tài)磁場(chǎng)分析”參見本書“三維靜態(tài)磁場(chǎng)分析（棱邊元方法）”參見本書“二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析”回波損耗能量損耗電動(dòng)機(jī)　　　　　　　　　　　　ANSYS電磁場(chǎng)分析指南（共17章）ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第一章 磁場(chǎng)分析概述：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第二章 2D靜態(tài)磁場(chǎng)分析：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第三章 ２Ｄ諧波（ＡＣ）磁場(chǎng)分析：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第四章 ２Ｄ瞬態(tài)磁場(chǎng)分析：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第五章 ３Ｄ靜態(tài)磁場(chǎng)分析（標(biāo)量法）：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第六章 ３Ｄ靜態(tài)磁場(chǎng)分析（棱邊元方法）：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第七章 ３Ｄ諧波磁場(chǎng)分析（棱邊單元法）：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第八章 ３D瞬態(tài)磁場(chǎng)分析（棱邊單元法）：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第九章 3D靜態(tài)、諧波和瞬態(tài)分析（節(jié)點(diǎn)法）：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第十章 高頻電磁場(chǎng)分析：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第十一章 磁宏：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第十二章 遠(yuǎn)場(chǎng)單元：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第十三章 電場(chǎng)分析：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第十四章 靜電場(chǎng)分析（h方法）：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第十五章 靜電場(chǎng)分析（P方法）：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第十六章 電路分析：ANSYS電磁場(chǎng)分析指南 第十七章 其它分析選項(xiàng)和求解方法： 第一章磁場(chǎng)分析概述利用ANSYS/Emag或ANSYS/Multiphysics模塊中的電磁場(chǎng)分析功能，ANSYS可分析計(jì)算下列的設(shè)備中的電磁場(chǎng)，如：　　連接器　　磁場(chǎng)強(qiáng)度渦流2D諧波磁場(chǎng)分析，分析低頻交流電流(AC)或交流電壓所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，用矢量位方程。3D諧波磁場(chǎng)分析，分析低頻交流電所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，用棱邊單元法。基于節(jié)點(diǎn)方法的3D諧波磁場(chǎng)分析，用矢量位方法。？對(duì)于大多數(shù)3D靜態(tài)分析請(qǐng)盡量使用標(biāo)量位方法。求解線性和非線性導(dǎo)磁率問題由于它的節(jié)點(diǎn)自由度更多，所以比標(biāo)量位方法的運(yùn)算速度要慢一些。當(dāng)自由度是變化的情況下，棱邊單元法比基于節(jié)點(diǎn)的矢量位方法更有效。大多數(shù)高頻器件都是用電磁波傳播信息。如果在命令后面加了不同的變量，將執(zhí)行一些其他的更復(fù)雜的操作。穩(wěn)態(tài)直流電流如果靜態(tài)分析為2－D，就必須采用在本章內(nèi)討論的矢量位方法。表22. 遠(yuǎn)場(chǎng)單元單元維數(shù)形狀或特性自由度INFIN92D線型，2節(jié)點(diǎn)磁矢勢(shì)(AZ)INFIN1102D四邊形，4個(gè)或8個(gè)節(jié)點(diǎn)磁矢勢(shì)(AZ)、電勢(shì)、溫度表23. 通用電路單元單元維數(shù)形狀或特性自由度注意CIRCU124無(wú)通用電路單元，最多可6節(jié)點(diǎn)每節(jié)點(diǎn)最多可有三個(gè)；可以是電勢(shì)、電流或電動(dòng)勢(shì)降通常與磁場(chǎng)耦合時(shí)使用2D單元用矢量位方法（即求解問題時(shí)使用的自由度為矢量位）。在定義一個(gè)分析問題的物理環(huán)境時(shí)，進(jìn)入ANSYS前處理器，建立這個(gè)物理物體的數(shù)學(xué)仿真模型。例如，鐵區(qū)用一種單元類型，而絞線圈需要用另一種單元類型。注：用單元PLANE53建模，外加電壓不受外界環(huán)境影響。關(guān)于KEYOPT設(shè)置的詳細(xì)情況參見《ANSYS單元手冊(cè)》。一旦選用了一種單位制，以后所有的輸入均要按照這種單位制。：下面介紹讀寫材料庫(kù)文件的基本過程。在“2D諧波（AC）分析”中也詳細(xì)描述了2D模型中需要設(shè)定的一些特殊區(qū)域?！　∶睿篗P,murxGUI: Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial ModelsElectromagnetics Relative PermeabilityConstant2．如果對(duì)同一種材料既定義了非線性的BH曲線，又定義了相對(duì)磁導(dǎo)率，ANSYS將只使用其相對(duì)磁導(dǎo)率。VELOX，VELOY —在總體直角座標(biāo)系的X和Y方向上的速度分量。除磁場(chǎng)解外，還可在在后處理中得到由速度引起的電流，即速度電流密度（JVZ）。在每一個(gè)相對(duì)磁導(dǎo)率為零的單元坐標(biāo)系方向上，ANSYS將使用該BH曲線。LENG　Z方向上線圈長(zhǎng)度。　　4. 重復(fù)這些步驟，直至處理完所有區(qū)域。要列出已存在的載荷，方式如下: GUI: Utility MenuListLoadsload type下面將詳細(xì)描述可以施加的各種載荷：(AZ)通過指定磁矢量位，可以定義磁力線平行、遠(yuǎn)場(chǎng)、周期性邊界、以及外部強(qiáng)加磁場(chǎng)等條件。(JS)　　此載荷給源導(dǎo)體加電流，在國(guó)際單位制中JS的單位為安培／米2。電壓降可使用BFE命令加在單元上，也可以用BFA命令加在實(shí)體模型的某些面上。在軸對(duì)稱分析中的電流段為2pr*電流。ANSYS用Maxwell應(yīng)力張量方法計(jì)算鐵區(qū)－空氣分界面上的力，并將結(jié)果存儲(chǔ)到這些空氣單元中。計(jì)算得到的力結(jié)果就貯存在鄰近的空氣單元中。如果是新的分析，使用命令A(yù)NTYPE，STATIC,NEW.如果是需要重啟動(dòng)一個(gè)分析（重啟動(dòng)一個(gè)未收斂的求解過程，或者施加了另外的激勵(lì)），使用命令A(yù)NTYPE,STATIC,REST。Preconditioned Conjugate Gradient solver (PCG) 2．計(jì)算最后解一個(gè)子步，有5到10次平衡迭代。方式如下：命令：LMATRIXGUI：Main MenuSolutionElectromagnetStatic AnalysisInduct Matrix計(jì)算多線圈系統(tǒng)的微分電感矩陣和每個(gè)線圈中的總磁鏈需要多個(gè)處理步驟。方式如下：　　命令：SETGUI:Utility MenuListResultsLoad Step Summary如果模型不在數(shù)據(jù)庫(kù)中，需用RESUME命令后再用SET命令或其等效路徑讀入需要的數(shù)據(jù)集。通過下列方式打開PowerGraphics模式：命令：/GRAPHICS, POWER GUI：Utility MenuPlotCtrls StyleHiddenLine Options. 矢量顯示矢量顯示(不要與矢量模式混淆)可以方便地觀看一些矢量（如B, H和FMAG）的大小和方向。B力矩)程序自動(dòng)對(duì)所有的載流單元進(jìn)行力矩計(jì)算，選擇這些載流單元后用ETABLE命令（或者其等效GUI路徑）加上單元力矩值的序列號(hào)（NMISC記錄），將這些單元力矩移入到單元表中（參見《ANSYS單元手冊(cè)》）：　　　　命令：ETABLE,tablename,NMISC,snumGUI:Main MenuGeneral PostprocElement TableDefine Table當(dāng)力矩移動(dòng)到單元表后，可以用下列方式列出力矩值：命令：PRETABGUI：Main MenuGeneral PostprocElement TableList Elem Table也可以用PLESOL和PRESOL命令加上NMISC號(hào)列出結(jié)果。每個(gè)單元中都有線圈的電阻及電感值，求和即可得到導(dǎo)體區(qū)的總電阻及電感。由多線圈組成的系統(tǒng)采用LMATRIX宏來(lái)計(jì)算電感矩陣和每個(gè)線圈的總磁鏈。MMF宏計(jì)算沿某指定路徑的電動(dòng)勢(shì)降螺線管致動(dòng)器如圖8所示。注意：本例題僅僅是眾多2D分析中的一個(gè)，不是所有分析都按相同的步驟和順序進(jìn)行。力和力矩非線性時(shí)間諧波分析的基本原則是由用戶假定或基于能量等值方法的有效BH曲線來(lái)替代直流BH曲線。詳細(xì)情況參見《ANSYS單元手冊(cè)》，該手冊(cè)以單元號(hào)為序排列。定義材料性質(zhì)時(shí)，使用在第2章中描述的方法，即：使用ANSYS材料庫(kù)所定義的材料性質(zhì)或ANSYS用戶自己定義的材料性質(zhì)。A/182。在線圈上加電壓（加到所有線圈單元上）的方式是：命令：BFE，VLTGGUI：Main Menu Solution －Loads－Apply －Magnetic－Excitation Voltage dropOn Elements也可用BFA命令在實(shí)體模型的面上加電壓降。電流密度可根據(jù)線圈匝數(shù)，每匝中的電流值和線圈橫截面積來(lái)確定。詳見ANSYS耦合揚(yáng)分析指南的“電磁－電路耦合”。在絞線圈中不計(jì)算渦流，因?yàn)槔@線導(dǎo)線間假定為絕緣的。 V注：在ANSYS中，V由υ＝∫Vdt（時(shí)間積分電勢(shì)）代替該選項(xiàng)通過允許控制其電場(chǎng)（VOLT），使用戶可更方便地模擬開路、電流供電塊導(dǎo)體和共端點(diǎn)多導(dǎo)體等情況。例如：線繞和塊狀導(dǎo)體、短路和開路情況、線路供電裝置等，要模擬這些實(shí)體，執(zhí)行下列內(nèi)容：表1. 2D實(shí)體單元單元維數(shù)形狀或特性