Ansoft学习笔记(5)

导入、导出Br步骤：在任何打开的图上右键，Export data或Import data。

虽然Maxwell本身也可以做FFT分析，但本人还是喜欢把数据导出来在Matlab中进行分析，这样更灵活一些。导出数据，点击Plot菜单 > Save as > 2D Plot，在弹出的对话框中输入数据文件的名字。对气隙磁密进行谐波分析，将第四步中生成的.da文件拷出来放到一个文件夹中（保证Matlab和数据文件的路径相同），然后将Matlab文件也拷贝到这个文件夹中。打开这个m文件，输入Ns=500(需要进行分析的采样点个数，由于我们在Maxwell中只分析了一个磁极下的磁密，所以只有半个周期，我们需要通过镜像生成后半个周期，这样总采样点个数为250*2=500)。Order是需要分析的谐波次数，输入11就是分析到11次谐波。运行，就得到下面的两个图了，第一个是原始波形，基波分量以及各高次谐波；第二个是个谐波分量的幅值大小柱状图。

clc clear all; format long; Ns=500; order=11;

%**********************read the position and flux density************************

fid=fopen('B.dat','r'); %open the original file fidnew = fopen('b1.dat','w'); %write the new file while feof(fid)==0

tline = fgetl(fid); %tline? if ~ischar(tline), break, end temp=abs(tline); Nlength=length(tline); isemptyline=0; %???????????? if Nlength==0 isemptyline=1; end

allspace=0; %???????????? isspace=0; for i=1:Nlength T=temp(i); if T==32

isspace=isspace+1; end

if isspace==Nlength allspace=1; break end end

findalpha=0; %????????????? for j=1:Nlength T=temp(j);

if ((T>=65)&(T>=90))|((T>=97)&(T>=122)) findalpha=1; break; end end

if (~findalpha)&(~allspace)&(isemptyline==0) %???????????????????????? fprintf(fidnew,tline); fprintf(fidnew,'\\n'); end end

fclose(fid); fclose(fidnew);

fid1=fopen('b1.dat','r');

flux_position =fscanf(fid1,'%f',[2,Ns]); fclose(fid1);

%********************************read file finish***************************************** flux_position=flux_position'; pos=flux_position(:,1);

flux=flux_position(:,2); figure;

plot(pos,flux,'r');%plot origional waveform hold on; grid on;

fft1=fft(flux,Ns); j=0;

amp_har=zeros(1,(order+1)/2);

for m=1:2:order j=j+1;

fft1=fft(flux,Ns);

fund_ele_front=fft1(m+1); fund_ele_back=fft1(Ns+1-m);

amp_har(j)=(abs(fund_ele_front))/Ns*2; fft1=0*fft1;

fft1(m+1)=fund_ele_front; fft1(Ns+1-m)=fund_ele_back; fft1=ifft(fft1,Ns); fft1=real(fft1); plot(pos,fft1); hold on; end

k=(1:2:order); figure;

bar(k,amp_har); grid on;

%peak_b=max(fft1) %rms_b=0.707*peak_b

Maxwell脚本中反正切函数怎么写？

我们一般使用?的时候并不是输入3.14.....，而是用??4?atan(1)的形式来表达，但是你会发现Maxwell―不认‖atan，那么它是否支持反正切函数？如果支持，那应该怎么写呢？ 答：在Maxwell中，反正切函数是atn，而不是atan。

Maxwell 2D 结果在什么情况下需要乘以系数？

问题：

1. Maxwell 2D XY平面问题，结果是否需要乘以系数？ 2. Maxwell 2D RZ平面问题，结果是否需要乘以系数？ 3. 模型的单位是毫米、英尺什么的，结果需要怎么处理。 答案：

1. Maxwell 2D XY平面问题，结果是z方向1米长的结果。对于不同的z向长度（如0.1米），需要乘以系数（如0.1）

2. Maxwell 2D RZ平面问题，结果不需要乘以系数

3. 无论模型的单位是什么，结果都是标准单位制，即米、秒、牛米等

Maxwell V12中pwlx函数的设置与V11截然不同

在v11中，pwlx函数的形式：pwlx(T,constant,Is_data)，只要定义最后一个参数的dataset就行了，这些都在函数那个窗口中定义。

在v12中，pwlx函数的形式：pwlx(Is_data,time)，注意看这里，我可没写错，11版本中的三个参数现在变成两个了，而且时间变量也从T变成了time，而且区分大小写。只要定义第

一个参数的dataset 就行了，这在project > dataset中定义。电流的函数并不在project > dataset中，而是在excitation里面的 winding里面定义。

最后，这些都搞对了，结果还是不对。如果谁走到这一步，弄不出来，再来找我，呵呵 看起来很简单的pwlx函数，升级起来还真折腾人呢

如何计算最简单的导体电感和变压器绕组电感？

问：一根铜直导线，直径5mm，长度3米，它的电感应该在4uH左右。用RZ坐标建模，画一个2.5mm*3000mm的矩形，用静磁场计算，导线电流1A，气球边界。这么做对吗？为什么总是得不到想要的结果？ 答：一根铜直导线，直径5mm，长度3米，你用xyplane就好了（考虑涡流的话用eddycurrent求解器，涡流求解器包括导体中的涡流效应）。在上面画一个5mm直径的圆导体，计算时加入Matrix矩阵，xyplane默认计算的是长度为1米的体积，算出来的矩阵中包括1米长度上电阻和电感值（单位为?/m和?/m）；或者算出来的静磁场能量是W?12LI，为长12米的铜直导线的静磁场能量，可以此算出单位长度导线的电感。然后乘以3就是要的结果。 RZ坐标里头的2.5mm*3000mm是一个铜圆盘，而不是你描述的情况。 问：式W?12LI中的I是电流峰值还是平均值？ 2答：平均值。

问：若初级线圈匝数为M，次级线圈匝数为N，自感和互感怎么算？

答：用软件自带的电感矩阵计算，对角线就是自感，其余是互感。不过要注意是得到的是电感系数（看单位可知），还要算进匝数和模型长度。若线圈匝数为N,自感就是自感系数*N*N*模型长度。互感是互感系数*M*N*模型长度。

分布电容？静态电容？地电容？集总电容？

分布电容或者说是动态电容，是指在高频下，即绕组中的电压周期变化下的电容，它不同于静态电容。静态场下的电容和时变场下电容是一样的，电容只和导体形状，相互之间位置以及填充媒质有关，静态、低频和高频下差别在于容抗的变化，静态相当于频率为0的情况，容抗为无穷大。因此可以用稳态场计算电容，其数值计入频率得出容抗后可用于时变下的分析。地电容（ground capacitance）和集总电容（Lumped capacitance）的区别：

假设有一个三导体系统，导体编号分别为1，2和0，其中0号导体表示大地导体。集总电容涉及到了1号导体和2号导体之间的电容，它们与电压的关系如下（Q1、Q2分别为1号和2号导体的电荷量）：

Q1=C11U1+C12(U1-U2) Q2=C12(U2-U1)+C22U2

即它们表示了导体对地的自电容和导体之间的互电容，其实这里所说的集总电容就是《工程电磁场》中所说的部分电容，集总电容可用于电路仿真。而关于地电容，它们与电压的关系如下：

Q1=C11U1+C12U2 Q2=C12U1+C22U2

所以地电容矩阵实质上是《工程电磁场》书中所讲的感应系数矩阵，感应系数矩阵是电位系数矩阵的逆矩阵。

如何计算场能量?

如果是非瞬态的话，在Converge（主菜单旁边那个窗口上边，最上方）里面就有Energy 如果是瞬态，则Post process, 选择一个瞬态结果，点Post process进入后处理。在后处理菜单中，Data > Calculator打开计算器，或者点工具栏第一个按钮，长得像计算器那个。在计算器窗口中，按下述步骤就能得到能量了： 1. Qty > Energy 2. geom. > Surface >all

3. Scalar > Integral（就是积分符号） 4. Output > Eval

Maxwell 3D中的Eddy Effect 警告要不要紧？

在Maxwell 3D中会遇到这样的警告：

Eddy effect settings may need revisiting due to the recent changes in the design. The default value will be used for the object if the value is not specified. 问：这个警告要不要紧？

答：不要紧，默认设置为不考虑涡流。只是提醒一下。

Maxwell中的各种损耗power loss, core loss, ohmic loss, joule loss含义？

Losses mentioned in Maxwell includes,

1. Power loss 2. Core loss

3. Ohmic power loss (Joule loss)

*Note: this content is restricted to transient magnetic analysis. Power loss Definition: Any occasion that involves induced eddy current.

? laminated rotor and stator in PM motor has no power loss except laminations are modeled (this is almost impossible because the thin and big steel sheet needs incredible number of FEA elements)

? in most cases, eddy current effect in the sleeves holding the magnets in PM motor is considered, so there is power loss for the sleeve

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