-
1.
训练后处理应用实例
本例中的涡流模型由一个电导率
σ=10
6
S/m
，长度为
100mm
，
横截面积为
10×
10m
2
的导
体组成，导体通有幅值为
100A
、频率为
60Hz
、初始相位
ф=120°
的电流。
（
一
）
启
动
M
a
x
w
e
l
l
并
建
立
电
磁
分
析
1.
在
windows
系统下执行“开始”
→“所有程序”→
ANSYS
Electromagneti
c
→
ANSYS
Electromagnetic Suite
15.0
→
Windows
64-bit
→
Maxwell 3D
命令，
进入
Maxwell
软件界面。
2.
选择
菜单栏中
File
→
Save
命令，将文件保存名为“
training_post
< br>”
3.
选择菜单栏中
Maxwell
3D
→
Solution
Type
命令，弹出
Solution
Type
对话框
(1)
Magnetic:
eddy
current
(2)
单击
OK
按钮
4.
依次单击
Modeler
→
Units
选项，
弹出
Set
Model
Units
对话框，将单位设置成
m
，并单
击
OK
按钮。
（
二
）
建
立
模
型
和
设
置
材
料
< br>
1.
依次单击
Draw
→
Box
命令，创
建长方体
在绝对坐标栏中输入：
X=
-5
，
Y=-5
，
Z=0
，并按
Enter
键
在相对坐标栏中输入：
dX=5
，
dY=5
，
dZ=10
0
，并按
Enter
键
单击几何实体，左侧弹出属性对话框，重命名为：
Cond <
/p>
材料设置为
conductor
，电导率
为
σ=10
6
S/m
2.
依次单击
Draw
→
Box
命令，创建长方体
在绝对坐标栏中输入：
X=55
，
Y=-10
，
Z
=40
，并按
Enter
键
在相对坐标栏中输入：
dX=75
，
dY=10
，
dZ=60
，并按
Enter
键
< br>
单击几何实体，左侧弹出属性对话框，重命名为：
aux
3.
依次单击
Draw
→
Line
在绝对坐标栏
中输入：
X=0
，
Y=0
，
Z=0
，并按
Enter
键
在相对坐标栏中输入：
dX=0
，
dY=0
，<
/p>
dZ=100
，并按
Enter
键
名为
line1
4.
依次单击
Draw
→
line
，生成长方形<
/p>
对角点为（
20
，
-20
，
50
）、（
-20
，
20
，
50
），名为
line2
5.
依次单击
Draw
→
Region
命令，弹出
Region
对话框，设置如下
?
:Pad individual directions
（
-100
，
-100
，
0
）、（
< br>200
，
100
，
100
）
（
三
）
指
定
< br>边
界
条
件
和
源
1.
按
f
键，选择
Cond
与
Region
的交界面，依
次单击菜单中的
Maxwell 3D
→
Excitations
→
Assign
→
Current
命令，在对话框中填入以下内容：
(1)
Name:SourceIn
(2)
Value:100 A
(3)
Palse:120deg
(4)
单击
OK
按钮
2.
按
f<
/p>
键，选择
Cond
与
Region
的另一个交界面，依次单击菜单中的
Maxw
ell
3D
→
Excitation
s
→
Assign
→
< br>Current
命令，在对话框中填入以下内容：
(5)
Name:SourceIn
(6)
Value:100 A
(7)
Palse:120deg
(
8
)
按
Swap Direction
和<
/p>
OK
按钮
（<
/p>
四
）
设
置
求
解
规
则
1.
依次选择菜单栏中
Maxwell
3D
→
Analysis
Setup
→
Add
Solution
Setup
命令，
此时弹出
Solution
Setup
对话框，在对话框中设置：
(1)
Maximum
number of passes
（最大迭代次数）：
10
(2)
Percent
Error
（误差要求）
:1%
(3)
Refinement
per Pass
（每次迭代加密剖分单元比例）
:50%
(4)
Solver>Adaptive
Frequency
（设置激励源的频率）
:60Hz
(5)
单击
OK
按钮。
1.
依次选择菜单栏中的
Maxwell
3D→Validation Check
命令，此时弹出的对话框中，如果
全部项目都有
?
说明前处理操作没有问题；如果有
?
弹出，则需要重新检查模型；如果
有
！出现，则不会影响计算。
2.
依次选择
Maxwell 3D→Analyze
All
命令，此时程序开始计算。
（
五
）
后
处
理
依次单击
Maxwell 3D>Fields>Calcul
ator
命令，弹出
Fields
Calculator
对话框
1
)
导
体
内
的
功
率
损
耗
（
体
积
分
）
< br>
方
法
一
：
1
．选择
Input>Quantity>Ohmic Loss
2
．选择
Input>Geometry
选择
V
olume
，在列表中选择
Co
nd
，然后单击
OK
按钮
3
．选择
Scalar>
∫
Integrate
4
．选择
Output>Eval <
/p>
5
．得到
Cond
计算损耗约为
5
方
法
二
：
计算公式为
1
．选择
Input>Quantity>J
，获得电流密度矢
量
J
；
2
．选择
Push
< br>3
．选择
General>Complex
：
Conj
，求
J
的共轭；
4
．选择<
/p>
Vector>Mtal
，出现
Mate
rial Operation
窗口；
5
．选择
Conductivity
、
Divide
；单击
OK
按钮
6
．选择
Vector>Dot
7
．选择
General>Complex
：
Real
；
8
．选择
Input>Number<
/p>
，设置为
Type:Scalar
；
Value:2
；单击
OK
9
．选择
General>/
10
．选择
Input>Geometry<
/p>
选择
V
olume
，在列表中选择
Cond
，然后单击
OK
按钮
11
．选择
Scalar>
∫
Integ
rate
12
．选择
Output>Eval
13
．得到
Cond
< br>计算损耗约为
5
2
)
沿
着
导
体
路
径
的
电
压
降
（
线
积
< br>分
）
计
算
电
压
降
的
实
部
：
计算公式为
1
．选择
Input>Quantity>J
，获得电流密度矢
量
J
；
2<
/p>
．选择
Vector>Mtal
，出现<
/p>
Material
Operation
窗口；
3
．选择
Conductivity
、
Divide
；单击
OK
按钮
4
．选择
General>Complex
：
Real
；
5
．选择
Input>Geometry
选择
Line
，在列表中选择
Line1
，然后单击
OK
按钮
6
．选择
Vector>Tangent
7<
/p>
．选择
Scalar>
∫
Integrate
8
．选择
Output>Eval <
/p>
9
．
得到电压降的实部分量为
0.05V
计
算
电
压
降
的
虚
部
：
计算公式为
1
．选择
Input>Quantity>J
，获得电流密度矢
量
J
；
2<
/p>
．选择
Vector>Mtal
，出现<
/p>
Material
Operation
窗口；
3
．选择
Conductivity
、
Divide
；单击
OK
按钮
4
．选择
General>Complex
：
Imag
；
5
．选择
Input>Geometry
选择
Line
，在列表中选择
Line1
，然后单击
OK
按钮
6
．选择
Vector>Tangent
7<
/p>
．选择
Scalar>
∫
Integrate
8
．选择
Output>Eval <
/p>
9
．得到电压降的实部分量为
-0.08
66V
理
论
计
算
电
压
降
幅
值
为
3
)
安
培
定
律
（
线
积
分
）
计
算
磁
< br>场
强
度
的
实
部
分
量
沿
着
线
l
i
n
e
2
的
线
积
分
1
．选择
Input>Quantity>H
；
2
．选择
General>Complex
：
Real
；
3
．选择
Input>Geometry
选择
L
ine
，在列表中选择
Line2
，然
后单击
OK
按钮
4
．选择
Vector>Tangent
5
．选择
Scalar>
∫<
/p>
Integrate
6
．选择
Output>Eval
7
．出现
86.58A
实际电流的实部是
100
×
sin120=86.58A
计
算
磁
场
强
度
的
虚
部
分
量
沿
着
线
l
i
n
e
2
< br>的
线
积
分
1
．选择
Input>Quant
ity>H
；
2
．选择
General>Complex
：
Imag
；
3
．选择
Input>Geometry
选择
Line
，在列表中选择
Line2
，然后单击
OK
按钮
<
/p>
4
．选择
Vector>Tangent
5
．选择
Scalar>
∫
Integrate
6
．选择
Output>Eval
7
．出现
-49.98A
实际电流的虚部是
100
×
cos120=50A
计
算
相
位
1
．选择
Exch
和
Rlu
p
操作，确认计算器顶部为
-49.98A
，接下来是
86.58A
2
．选
择
Trig|Atan2
，得到相位为
120.000
4
)
计
算
磁
通
< br>密
度
散
度
（
体
积
分
）
计
算
磁
通
密
度
的
实
部
分
量
散
度
在
a
< br>u
x
上
的
体
积
分
1
．选择
Input>Quantity>B
；
2
．选择
General>Complex
：
Real
；
3
．选择
Vector>Divg <
/p>
4
．选择
Input>Geometry
选择
V
olume
，在列表中选择
aux
，然后单击
OK
按钮
5
．选择
Scalar>
∫
Integr
ate
6
．选择
Output>Eval <
/p>
7
．出现
-9.68
×
10
-10
A
计
算
磁
通
密
度
的
虚
部
分
量
散
度<
/p>
在
a
u
x
上
的
体
积
分
1
．选择
Input>Quantity>B
；
2
．选择
General>Complex
：
Imag
；
3
．选择
Vector>Divg <
/p>
4
．选择
Input>Geometry
选择
V
olume
，在列表中选择
aux
，然后单击
OK
按钮
5
．选择
Scalar>
∫
Integr
ate
6
．选择
Output>Eval <
/p>
7
．出现
1.68
×
10
-9
A
5
)
磁
通
量
的
计
算
（
面
积
分
）
磁
< br>通
量
实
部
的
计
算
1
．选择
Input>Quantity>B
< br>2
．选择
Vector:Scal?>Scalar Y
3
．选择
General>Compl
ex
：
Real
；
4
．选择
Input>Geom
etry
选择
V
olume
，在列表中选择
aux
，然后单击
OK
按钮
5
．
General>Domain
6
．选择
Input>Geometr
y
选择
Surface
，在列表中选择
XZ
，然后单击
OK
< br>按钮
7
．选择
Scalar
>∫Integrate
8
．选择
Output>Eval <
/p>
9
．出现
5.06
×
10
-8
Wb
< br>磁
通
量
实
部
的
计
算
1
．选择
Input>Quantit
y>B
2
．选择
Vector:Sc
al?>Scalar Y
3
．选择
General>Complex
：
Imag
< br>；
4
．选择
< br>Input>Geometry
选择
V
< br>olume
，在列表中选择
aux
，然后单击
OK
按钮
5
．
General>Domain
6
．选择
Input>Geometr
y
选择
Surface
，在列表中选择
XZ
，然后单击
OK
< br>按钮
7
．选择
Scalar
>∫Integrate
8
．选择
Output>Eval <
/p>
9
．出现
-8.76
×
10
-8
Wb
磁通量的幅度为
1.01
×
1
0
-7
Wb
，
进而可以获得导体与积分表面边界构成的矩形环之间的
互感为
在环内感应电压的幅度为
6
)
计
算
总
电
阻
损
耗
（
体
积
分
）
< br>-
-
-
-
M
a
x
w
e
l
l
_
v
1
6
_
3
D
_
W
S
0
2
_
B
< br>a
s
i
c
E
d
d
y
C
u
r
r
e
n
t
A
n
a
l
y
s
i
s
1
< br>．选择
Input>Quantity>Ohmic Loss
2
．选择
Input>Geometry
选择
V
olume
，在列表
中选择
Disk
，然后单击
OK
按钮
3
．选择
Scalar>
∫
Integrate
4
．选择
Output>Eval <
/p>
5
．得到
Disk
计算损耗约为
270.38W
7
)
计
算
磁
通
量
-
-
-
-
0
6
_
< br>1
_
m
a
x
w
e
l
l
_
e
d
d
y
c
u
r
r
e
n
t
_
A
s
y
< br>m
m
e
t
r
i
c
_
C
o
n
d
u
c
t
o
r
B
z
_
r
e
a
l
< br>
1
．选择
Input>Qua
ntity>B
2
．选择
Vecto
r:Scal?>Scalar Z
3
．选择
General>Complex
：
Real
；
4
．选择
General>Smooth
注意
:
在特斯拉
(Tesla)
的单位中，
流量密度将默认显示。
如果您希望看到高斯单位的
结果执行步骤
5
和步骤
6
，否则跳到第
7
步
5
．选择
Input>Number
，设置为
Type:Scalar
；
Value:10000
；单击
OK
6
．
General>*
7
．选择
Add
和指定名
称为
Bz_real
B
z
_
i
m
a
g
8
．选择
Input>Quantity>B
9
．选择
Vector:Scal?>Scalar Z
10
．选择
General>Complex
：
Imag
；
11
．选择
General>Smooth
注意
:
在特斯拉
(Tesla)
的单位中，
流量密度将默认显示。
如果您希望看到
高斯单位的
结果执行步骤
5
和步骤
6
，否则跳到第
7
步
12
．选择
Input>Number
，设置为
Type:Scalar
；
Value:10000
；单击
OK
13
．
General>*
1
4
．
选择
Add
和指定名称为
Bz_imag
8
)
< br>计
算
辐
射
功
率
-
-
-
-
0
6
_
2
_
m
a
x
w
e
l
l
_
e
< br>d
d
y
c
u
r
r
e
n
t
_
R
a
d
i
a
t
i
o
n
_
B
o
u
n
< br>d
a
r
y
1
．选择
Input>Quant
ity>E
；
2
．选择
Input>Quantity>H
；
3
．选择
General
>Complex
：
Conj
；
4
．选择
Vector>Cross
5
．选择
General>Compl
ex
：
Real
；
6
．选择
Input>Numb
er
，设置为
Type:Scalar
；
Value:0.5
；单击
OK
7
．选择
General>*
8
．选择
Add
和指
定名称为
Poynting
9
)
计
算
电
流
（
面
积
分
）
-
-
-
< br>-
0
7
_
1
_
m
a
x
w
e
l
l
_
t
r
a
n
s
i
e
n
t
_
r
< br>e
l
u
c
t
a
n
c
e
_
m
o
t
o
r
1
．选择
Input>Quantity>J
2
．选择
Vector:Scal?>Scalar Z
3
．选择
Input>Geometry
选择
Surface
，在列表中选择
Terminal_A1
，然后单击
OK
按钮
4
．选择<
/p>
Scalar
>∫Integrat
e
5
．选择
Input>Number<
/p>
，设置为
Type:Scalar
；
Value:150
；单击
OK
6
．选择
General>/
7
．选择
Output>Eval
8
．单击
Done
1
0
)
计
算
电
流
（
面
积
分
）
-
-
< br>-
-
0
5
_
3
_
m
a
x
w
e
l
l
_
m
a
g
n
e
t
o
s
t
a
< br>t
i
c
_
r
e
l
u
c
t
a
n
c
e
_
m
o
t
o
r
1
．选择
Input>Quantity>J
2
．选择
Input>Geometry<
/p>
选择
Surface
，在列表中选择
Terminal_A1
，然后单击
OK<
/p>
按钮
3
．选择
Vector>Normal
4
．选择
Scalar
>∫Integrate
5
．选择
Output>Eval <
/p>
6
．出现通过线圈的电流，等于
3750
7
．单击
Done
1
1
)
霍
尔
传
感
器
流
量
密
度
作
为
时
< br>间
的
函
数
（
面
积
分
）
-
-
-
-
-
0
7
_
2
_
m
a
x
w
e
< br>l
l
_
t
r
a
n
s
i
e
n
t
_
r
o
t
a
t
i
o
n
a
l
_
m
< br>o
t
i
o
n
1
．选择
Input>Quantity>B
2
．选择
Input>Geometry
选择
Surface
，在列表中选择
Sensor
，然后单
击
OK
按钮
3
．选择
Vector>Normal
4
．选择
Undo
< br>5
．选择
Scalar
>∫In
tegrate
6
．选择
Input>Number
，设置为
Type:S
calar
；
Value:1
；单击<
/p>
OK
7
．选择
Input>Geometry
选择
Surface
，在列表中选择
Sensor
，然后单击
OK
按钮
8
．选择
Scalar
>∫Integrate<
/p>
9
．
General>/
10
．选择
Add
11
．指定名称为
Bsensor
12
．单击
Done
1
2
)
通
过
线
圈
产
生
电
流
，
作
为
时
< br>间
的
函
数
-
-
-
-
0
7
_
3
_
m
a
x
w
e
l
l
_
t
r
a
< br>n
s
i
e
n
t
_
t
r
a
n
s
l
a
t
i
o
n
a
l
_
m
o
t
i
< br>o
n
1
．选择
Input>Quantity>J
2
．选择
Input>Geometry
选择
Surface
，在列表中选择
Coil_Te
rminal
，单击
OK
按钮
3
．选择
Vector>Normal
4
．选择
Scalar
>∫Integrate
5
．选择
Add
6
．指定名称为
It
7
．单击
Done
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇：有关交通和交通工具的英文词汇
下一篇：英语交通工具