渦流場電感仿真

具體操作步驟：

1、打開Ansys EM 平臺，軟件會默認給你一個Project1,選中—>右鍵—>rename可修改項目名稱，如圖1所示。

2、菜單欄里Maxwell—>Maxwell 3D—>在該項目下新建一個maxwell 三維設(shè)計環(huán)境，如圖2所示，在新建后的環(huán)境如圖3所示。且此時的求解器類型默認為Magnetostatic（靜磁場求解器）,后面需要修改。

3、Maxwell 3D?—>Solution Type—>彈窗里選擇Eddy Current（渦流場求解器）,如圖4、圖5所示。記住要保存項目。

4、在proe里畫好一個簡單的電感模型，導(dǎo)入到該項目，即Modeler—>Import—>彈窗去找到畫好的3D圖形文件（該文件形式必須是MAXWELL軟件能識別的文件形式），如圖6、圖7所示。

5、給導(dǎo)入的模型賦予材料，按住CTRL鍵選中所有銅線線圈—>右鍵—>Assign Material—>Copper，如圖8所示。

6、選中磁芯—>右鍵—>Assign Material—>這里磁芯可以通過Add Material在材料添加窗口創(chuàng)建磁芯材料，如圖9所示。

7、添加材料窗口，主要設(shè)置的部分如圖9所示，若某個屬性不是線性的話，在Type欄里將Simple改為你需要仿真的材料的特性。如圖10所示

8、這里為了仿真簡單，就采用鐵氧體材料，即選中磁芯—>右鍵—>Assign Material—>ferrite

9、創(chuàng)建計算域Region:Draw—>Region—>彈窗，在彈窗里勾選Pad all directions similarly—>

padding type:percentage offset—>value:100—>ok—>退出彈窗。然后，為了后續(xù)設(shè)置方便，可先將設(shè)置的region給隱藏掉。

11、定義激勵：這里是給線圈通電流，所以，要給通過的電流先創(chuàng)建一個電流截面，即選中所有的線圈—>右鍵—>Edit—>Surface—>Section—>彈窗里選擇XY平面—>結(jié)果如圖14所示，

此時，在圖中可以看到一個線圈上有兩個截面，且此時該兩個截面還是處于同一個平面上，未分開。

所以，在此狀態(tài)下—>右鍵—>Edit—>Boolean—>Seperate Bodies—>將線圈的兩個截面分開成兩個平面，

在分成兩個部分之后，一個線圈上的兩個截面中的一個默認是被選中的狀態(tài)，按Delate鍵，然后，一個線圈上就只有一個截面了。

12、在中間的模型樹下選中所有的線圈截面右鍵—>Assign Excitation—>Current如圖17所示。

13、在添加電流的彈窗里設(shè)置電流為10A，如圖18所示。

14、由于是渦流場，所以這里線圈需要考慮到渦流效應(yīng)，即在項目管理器下面Excitation右鍵—>Set Eddy Effects右鍵—>彈窗默認OK。如圖19所示。

15、這里我們需要仿真電感的電感量，所以這里參數(shù)要設(shè)置矩陣，即在項目管理器下面Parameters—>右鍵—>Assign—>Matrix—>在彈窗將Include欄目都勾選—>OK,如圖20所示。

16、再將我們所設(shè)置的所有電流線圈設(shè)置成串聯(lián)的線圈，即在項目管理器下面的Parameters下Matrix—>右鍵—>Join in Series—>彈窗里勾選所有電流。如圖21所示。

17、Mesh :網(wǎng)格設(shè)置，這里網(wǎng)格設(shè)置太難了，就先用軟件默認的

18、求解設(shè)置：項目管理器下的Analysis—>右鍵—>Add solution Setup—>彈窗—>其他的選項卡內(nèi)容先保持默認，solver面板下設(shè)置一下頻率，我這里隨便設(shè)置了一個60kHz—>彈窗確定，如圖22所示。

19、計算，在Simulation面板下先檢查—>Validate—>彈窗里無報錯后再去后面的計算

20、在Simulation面板下—>Analyze All—>電腦配置不高的情況下這個仿真過程會比較長，要等，軟件右下角會展示仿真的過程。

21、求解完成以后就是后處理

①? 在Results面板下的Solution Data里—>彈窗的Matix選項卡下可查看電感量，如圖25.26所示。

② 查看場：選中所有模型—>右鍵—>Field—>B—>Vector_B—>彈窗

在彈窗里“ In Volume? ”里可選擇要看磁感應(yīng)強度的場量所在的那個體積范圍—>Done

③? 場結(jié)果圖如圖29所示，這里看箭頭不是很清楚，可以調(diào)整一下磁芯的透明度如圖30

④? 查看場的結(jié)果如圖31所示

22、還有一些其他的后處理設(shè)置，如磁芯損耗的計算，需要通過計算器來計算，這里計算磁芯損耗需要在材料設(shè)置里設(shè)置鐵心損耗曲線