ANSYS电磁场分析培训解读

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2.2-,*,其次章第2节,二维静磁学,1,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,EMAG 模拟的概念,模型边界条件有:,磁通量垂直,磁通量平行,周期性对称*,偶对称,奇对称,依据单元方程式施加边界条件,矢量(2D 或3D),标量(3D),基于单元边(3D),*在第2章来争论,简洁励磁的平面模型,A,A,B,B,线圈,(象征性的,),铁芯,空气,2,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,在2D静磁场、沟通和瞬态分析中承受磁矢量势方法(MVP),此公式称为MVP，磁通量密度(B)等于矢量势(A)的旋度,B =Curl(A),对于二维状况，A只有Z方向重量，在ANSYS中表示为“AZ”自由度,模型有二种边界条件描述,-Dirichlet条件AZ约束:磁通量平行于模型边界,Neumann 条件自然边界条件:磁通量垂直于模型边界,3,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,沿A-A 通量平行边界条件需满足：,模型中A-A 的左边和右边是一样的,几何外形一样,材料属性一样,左边和右边励磁相位差180度即方向相反,对称平面边界条件,沿A-A必需加约束,B,B,1/2对称模型,Pole Face,A,A,Preproc.loadsapplyboundaryflux parllines,4,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,半对称模型与全模型比较：,磁通量密度是一样的,线圈上Lorentz 力是一样的,贮能为 1/2,极面上力为 1/2,加载电流密度与全模型一样,线圈,(象征性的),简洁导磁体的半对称模型,5,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,沿B-B磁通量垂直边条件需满足,B-B线上下两边如下参数是一样的,几何外形,材料性质,B-B线上下两边励磁一样,对称面(B-B)边界条件,2D磁矢量势(MVP)方式，无须处理,加载电流与全模型一样,Quarter symmetry model of the simple magnetizer,B,B,6,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,1/4模型与全模型比较,磁通密度分布一样,贮能为1/4,所示线圈上的Lorentz力 1/2,作用在极面上力为1/2,励磁体1/4对称模型,B,B,7,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,单元plane13 and plane53 用于模拟2D磁场,Plane13:4 节点四边形,耦合场自由度：温度，构造，磁,电源为Z方向,B 为线性变化,适用于：,Plane13,变压器,汇流排,传感器,线性或任意,永磁系统,螺线管磁体致动器,直线或旋转电机,负载机械,机械力矩,8,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,plane53:8 节点，四边形,耦合场自由度:,磁,与电路单元耦合,电流为 Z 方向,B 可为二次非线性变化,通常状况下的推举使用单元,适用于精度要求较高的分析,场量分析,大型机械力矩,中节点,9,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,定义,Plane13,的单元类型和单元选项,Preprocelement type add/edit/delete,选择,ADD,选择,Plane13,用单元类型号给平面赋属性,选择,OK,10,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,一旦定义单元类型，要选择单元 选项,单元选项把握:,2D直流模拟为AZ自由度,2D 模拟型式,轴对称,平面,点取单元选项,11,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,几何体型式,用于直流模拟,选择,OK,用于定义平面属性的参考号,由于plane13 用于耦合场模拟，故该单元可以具有应力/应变构造选项,12,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,平面与轴对称比较,端部效应,平面:不包括,轴对称:自动包括,正向电流方向相反,线圈,两种状况都是施加正向电流,铁板,磁流密度矢量显示,铁环,轴对称:,+Z,电流方向进平面,平面:,+Z,电流方向出平面,13,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,磁力线描述,平面:,AZ,等值线,轴对称:,r AZ,等值线,电枢,线圈,定子,平面或 轴对称?,平面或 轴对称?,14,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,力、能量、电感的描述,平面:单位长度,轴对称:整个圆周上的值,力:,轴对称:,无有效径向力相互平衡,单位弧度力不为零曲度线圈,15,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,定义,Plane53,的单元类型和选项,Preproc.element typeadd/,edit/delete,选择,Add,选择 8节点,Plane53,增加单元类型号以给平面赋属性,选择,OK,16,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,定义单元类型后选择单元选项,单元选项把握:,绞线圈电压加载选项*,连接电路单元与有限元区*,模拟运动体的自由度,*包括沟通分析,plane53,单元模拟运动导体示图,选择,OK,17,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,考虑速度效应时，要求增加输入信息,在实常数中定义。选择单元选项后，定义实常数是很便利的,Preprocreal constants.,选择,18,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,平面属性要求实常数设置号,速度单位:米/秒,角速度单位:弧度/秒,选择,OK,平面属性要求赐予单元类型号数,19,用 ANSYS/Emag进展电磁场分析,