ANSYS電磁場(chǎng)分析指南磁宏

1、第十一章 磁宏11.1 什么是電磁宏電磁宏是ANSY宏命令，其主要功能是幫助用戶方便地建立分析模型、方便 地獲取想要觀察的分析結(jié)果。目前，ANSYSI供了下列宏命令，可用于電磁場(chǎng)分 析： CMATRIX計(jì)算導(dǎo)體間自有和共有電容系數(shù) CURR2：計(jì)算二維導(dǎo)電體內(nèi)電流 EMAGERF計(jì)算在靜電或電磁場(chǎng)分析中的相對(duì)誤差 EMF沿預(yù)定路徑計(jì)算電動(dòng)力（emf）或電壓降 FLUXV計(jì)算通過(guò)閉合回路的通量 FMAGBC對(duì)一個(gè)單元組件加力邊界條件 FMAGSUM對(duì)單元組件進(jìn)行電磁力求和計(jì)算 FOR2D計(jì)算一個(gè)體上的磁力 HFSWEEP在 一個(gè)頻率范圍內(nèi)對(duì)高頻電磁波導(dǎo)進(jìn)行時(shí)諧響應(yīng)分析，并進(jìn)行相應(yīng)的后處理計(jì)算 H

2、MAGSOLN定義2-D諧波電磁求解選項(xiàng)并進(jìn)行諧波求解 IMPD計(jì)算同軸電磁設(shè)備在一個(gè)特定參考面上的阻抗 LMATRIX 計(jì)算任意一組導(dǎo)體間的電感矩陣 MAGSOLV寸靜態(tài)分析定義磁分析選項(xiàng)并開(kāi)始求解 MMF 沿一條路徑計(jì)算磁動(dòng)力 PERBC2D對(duì)2 D平面分析施加周期性約束 PLF2D 生成等勢(shì)的等值線圖 PMGTRAN對(duì)瞬態(tài)分析的電磁結(jié)果求和 POWERH在導(dǎo)體內(nèi)計(jì)算均方根（RMS能量損失 QFACT根據(jù)高頻模態(tài)分析結(jié)果計(jì)算高頻電磁諧振器件的品質(zhì)因子 RACE定義一個(gè)“跑道形”電流源 REFLCOEF計(jì)算同軸電磁設(shè)備的電壓反射系數(shù)、駐波比、和回波損失 SENERGY計(jì)算單元中儲(chǔ)存的磁能或共

3、能 SPARM計(jì)算同軸波導(dǎo)或TE10模式矩形波導(dǎo)兩個(gè)端口間的反射參數(shù) TORQ2D計(jì)算在磁場(chǎng)中物體上的力矩 TORQC2D基于一個(gè)圓形環(huán)路計(jì)算在磁場(chǎng)中物體上的力矩 TORQSUM寸2-D平面問(wèn)題中單元部件上的 Maxwell力矩和虛功力矩求和本章對(duì)這些宏有詳細(xì)描述。在 ANSY命令手冊(cè)和理論手冊(cè)對(duì)這些宏有更詳細(xì) 的描述。下面的表格列出了這些電磁宏的使用范疇。電磁宏刖處理器求解后 處 理 器時(shí) 間 歷 程MVP域MSP域2D平面2D軸對(duì)稱3D棱 邊 方 法高頻靜 態(tài)諧 波瞬 態(tài)耦 合CMATRIXYY-YYYYCURR2D-Y-Y-YYY-YYY-EMAGERR-Y-YYYYYY-YYY-EMF

4、1-Y-Y-Y-YFLUXV-Y-Y-YYY-YYY-FMAGBCYY-YYYYYY-Y-YYFMAGSUM-YY-YYYYY-Y-YYFOR2D-Y-Y-YY-Y-Y-HFSWEEP-Y-Y-HMAGSOLV-Y-Y-YY-Y-IMPD-Y-Y-LMATRIXYY-YYYYYY-Y-MAGSOLVYY-¥YYYYY-Y-Y-MMF-Y-YYYYYYYYYY-PERBC2DY-Y-Y-YYY-PLF2D-Y-Y-YY-YYY-PMGTRAN-YYYYYYY-Y-POWERH-Y-Y-YYYYY-Y-QFACT-Y-Y-RACEY-Y-Y-Y22-REFLCOEF-Y-Y-SENERG

5、Y-Y-YYYYY-YYY-SPARM-Y-Y-TORQC2D-Y-Y-Y-YYY-TORQ2D-Y-Y-Y-Y-Y-TORQSUM-Y-Y-Y-YYY-1這些宏也應(yīng)用于靜電場(chǎng)問(wèn)題2能用在通過(guò)界面單元INTER115連接的MVF區(qū)域11.2使用電磁宏電磁宏根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的功能，可以分為如下四類(lèi)：建模類(lèi)求解類(lèi)Thickness = DZ圏1跑道型銭圈電流源后處理類(lèi)高頻分析類(lèi)磁宏建模類(lèi)有三個(gè)宏可用作幫助建模： RACE PERBC2和FMAGBC1）RACE生一個(gè)由條形和弧形基元（S0URCE3單元）組成的“跑道”形電 流源命令：RACEGUI: Main Menu>Preprocessor&g

6、t;-Modeling-Create>Racetrack CoilMai nMenu >Preprocessor>Loads>-Loads-Apply>-Mag netic-Excitatio n>Racetrack CoilRACE宏要求的參數(shù)如前面圖1所示?！芭艿馈庇啥€(gè)參數(shù)XC和YC定位，這 些值是在工作平面內(nèi)分別沿 X和丫軸到線圈厚度中點(diǎn)的距離。執(zhí)行該宏時(shí)，可以 把構(gòu)成線圈的這些SOURCE366元定義為一個(gè)部件，將部件名作為該宏的一個(gè)輸 入?yún)?shù)即可。2) PERBC2宏通過(guò)生成兩個(gè)周期性對(duì)稱面所必須的約束方程或節(jié)點(diǎn)耦合來(lái)施 加周期對(duì)稱邊界條件，調(diào)用

7、該宏的方式如下：命令：PERBC2DGUI: Ma inMenu >Preprocessor>Loads>-Loads-Apply>-Mag netic-Bo un dary>-VectorPote n- Periodic BCs下面的圖形描述了該宏的三種選項(xiàng)型式：AZ(rT S )=AZ (工，日十申)：奇對(duì)稱AZfr,可辰船仕.0 +V)：偶對(duì)稱ffi 2固定角度的兩個(gè)周期性對(duì)稱Yffi JAZ(x1.y)L0C2AZH.y)AZ(X1 Py)=-AZ (:< 為 y): 奇只城AZ(xl,y)AZ(x2fy)：偶對(duì)稱圖3兩個(gè)周期性對(duì)稱面平行于Y軸wor

8、 sAZ(MAL0C2MSR1lL0C1R2AZfx.y 1) =AZ (xj y2):奇襯稱AZ(x,y 1) =AZ (xj y2). 1 對(duì)稱 H/or s圖4兩個(gè)周期性對(duì)稱面平行于X軸*奇對(duì)稱選項(xiàng)表示一個(gè)半周期對(duì)稱條件，偶對(duì)稱條件表示全周期對(duì)稱條件（重復(fù)結(jié) 構(gòu)）。3）FMAGB用于對(duì)單元組件施加Maxwell面標(biāo)志和虛功邊界條件：命令：FMAGBCGUI: Main Menu>Preprocessor>Loads>-Loads-Apply>-Magnetic-Flag> CompForce/TorqMain Menu >Solutio n> A

9、pply>Comp. Force/Torq求解類(lèi)有四個(gè)宏可幫助求解：MAGSOLV, HMAGSOLV, CMAT和IXMATRIXMAGSOL宏對(duì)大多數(shù)靜磁分析問(wèn)題能很快地定義求解選項(xiàng)并開(kāi)始求解。它可 應(yīng)用于2D和3D模型，標(biāo)量勢(shì)法、矢量勢(shì)法和棱邊單元求解方法，以及線性和非 線性分析。該宏不需要用戶使用 MAGOP命令和二步或三步求解順序（一定情況 所要求），它也允許定義非線性收斂標(biāo)準(zhǔn)， 并提供選項(xiàng)來(lái)控制電流源 Biot-Savart 積分的重新計(jì)算。命令： MAGSOLVGUI： Main Menu>Solution>-Solve-Electromagnet>-St

10、aticAnalysis-Opt&SolvHMAGSO宏對(duì)諧波分析能很快定義求解選項(xiàng)和開(kāi)始求解。對(duì)2-D模型，它使用磁矢勢(shì)（MVP方法求解。它可用于線性和非線性分析。對(duì)于非線性分析，此 宏不需要定義二步求解過(guò)程，并允許用戶自己定義收斂標(biāo)準(zhǔn)。用下列方法之一，調(diào)用HMAGSOL:命令：HMAGSOLVGUI: Main Menu>Solution>-Solve-Electromagnet>-Harmonic Analys-Opt&Solv11.2.2.3 CMATRIXCMATRI河計(jì)算“對(duì)地”和“集總”電容矩陣?！皩?duì)地”電容值表示一個(gè)導(dǎo) 體的電荷與導(dǎo)體對(duì)地電壓之

11、比。 “集總”電容值表示二個(gè)導(dǎo)體之間的電容值。 實(shí) 例詳見(jiàn)多導(dǎo)體系統(tǒng)求取電容和本手冊(cè)電容計(jì)算實(shí)例（命令方法）。詳細(xì)情況見(jiàn) ANSYSS論手冊(cè)第五章。用下面方法之一，調(diào)用 CMATRIX宏命令：命令： CMATRIXGUI： Main Menu>Solution>Solve-Electromagnet>Capac Matrix11.2.2.4 LMATRIXLMATRIX宏可以計(jì)算任意線圈組中每個(gè)線圈的微分電感矩陣和總磁鏈。參見(jiàn)ANSYS1論手冊(cè)第5章。LMATRIX宏用于在靜磁場(chǎng)分析的一個(gè)“工作點(diǎn)”上計(jì)算任意一組導(dǎo)體間的微 分電感矩陣和磁鏈。 “工作點(diǎn)”被定義為在系統(tǒng)上加工作

12、 （名義） 電流所得到的 解，該宏命令既可用于線性求解也可用于非線性求解。必須用波前求解器來(lái)計(jì)算“工作點(diǎn)”的解。LMATRIX宏的計(jì)算依賴于對(duì)工作點(diǎn)進(jìn)行求解的過(guò)程中建立的多個(gè)文件。該宏 在執(zhí)行求解之前在這些文件前面加一個(gè)前綴 OPE瞇重命名文件，并在完成求解 后自動(dòng)保存這些文件。用戶自己也可以保存這些文件的拷貝以進(jìn)行備份。該宏命令返回一個(gè)NX N+ 1矩陣參數(shù)，NXN部分表示N-繞組系統(tǒng)的微分電 感值，此處N表示系統(tǒng)中的線圈數(shù)。N+ 1列表示總磁鏈。第I行表示第I個(gè)線 圈。另外，電感矩陣的值還以文本文件的格式輸出，以供外部使用。文件中第一 個(gè)列表表示每個(gè)線圈的磁鏈。第二個(gè)列表表示微分電感矩陣的

13、上三角部分。命令： LMATRIXGU I： M ain Menu>Solution>-Solve-Electromagnet>-Static Analysis-Induct Matrix在調(diào)用LMATRIX宏之前，還需要給線圈單元賦一個(gè)名義電流值。對(duì)于使用磁 矢勢(shì)（MVP法或基于棱邊元方法進(jìn)行求解的靜磁分析，可以使用BFV BFA或BFE命令來(lái)給線圈單元賦名義電流（以電流密度的方式）。對(duì)于使用簡(jiǎn)化標(biāo)勢(shì)法（RSP、差分標(biāo)勢(shì)法（DSP和通用標(biāo)勢(shì)法（GSP的靜磁分析，可以使用SOURCE36 單元的實(shí)常數(shù)來(lái)給線圈單元賦名義電流。為了使用LMATRIX宏，必須事先用*DIM命令定義

14、一個(gè)N階數(shù)組，N為線圈數(shù), 數(shù)組的每行都表示一個(gè)線圈。數(shù)組的值等于線圈在工作點(diǎn)時(shí)每匝的名義電流值， 且電流值不能為零， 當(dāng)確實(shí)有零電流時(shí)， 可以用一個(gè)很小的電流值來(lái)近似。 另外， 還需用CM命令把每個(gè)線圈的單元組合成一個(gè)部件。每組獨(dú)立線圈單元的部件名 必須是用一個(gè)前綴后面再加線圈號(hào)來(lái)定義。一個(gè)線圈部件可由標(biāo)量（RSP/DSP/GSP或矢量單元（MVP混合組成，最重要的一點(diǎn)是這些單元的激勵(lì) 電流與前面數(shù)組中所描述的電流相同。在LMATRIX宏中需定義一個(gè)用于保存電感矩陣的數(shù)組名，用LMATRIX宏的對(duì) 稱系數(shù)（symfac）來(lái)定義對(duì)稱性。如果由于對(duì)稱性而只建了 n分之一部分模型， 則計(jì)算出的電感

15、乘以 n 就得到總的電感值。當(dāng)工作點(diǎn)位于BH曲線的彎點(diǎn)處時(shí)，切向磁導(dǎo)率變化最快，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的感應(yīng) 系數(shù)隨收斂標(biāo)準(zhǔn)而變化。 為了獲得更加準(zhǔn)確的解， 收斂標(biāo)準(zhǔn)要定義得更加嚴(yán)格一 些，不僅僅是缺省值1.0 X 10一3。一般在執(zhí)行MAGSOL命令時(shí)，選擇1.0 X 10一4 或 1.0X105。在使用LMATRIX命令前，不要施加（或刪除）非均勻加載，非均勻加載由以 下原因生成：自由度命令（D, DA,等）在節(jié)點(diǎn)或者實(shí)體模型上定義非0值帶有非0約束的CE命令不要在不包含在單元組件中的單元上施加任何載荷 （ 如 current）下面的例子是一個(gè) 3線圈系統(tǒng)，每個(gè)線圈的名義電流分別為 1.2 、1.5

16、和1.7 安/匝，其分析的命令流如下。在這個(gè)例子中，數(shù)組名為“ curr ”，線圈部件名 前綴為“wind”，電感矩陣的計(jì)算值存貯在名為“ ind”數(shù)組中。值得注意的是， 在LMATRIX命令行中，這些名字必須用單引號(hào)引起來(lái)。*dim， cur， 3！3 個(gè)線圈系統(tǒng)數(shù)組cur （1）=1.2！線圈 1 的名義電流為 1.2 安培/ 匝 cur （2）=1.5！線圈 2 的名義電流為 1.5 安培/ 匝 cur （3）=1.7！線圈 3 的名義電流為 1.7 安培/ 匝 esel ， s, ！選擇線圈 1 的單元cm windl， elem!給選出的單元賦予部件名windlesel ， s, ！

17、選擇線圈 2 的單元cm wind2， elem!給選出的單元賦予部件名wind2esel ， s, !選擇線圈 3 的單元cm wind3， elem!給選出的單元賦予部件名 wind3symfac=2!對(duì)稱系數(shù)Imaxtrix ， symfac，'wind'，'curr '，'ind ' !計(jì)算微分電感矩陣和 總磁鏈*stat ， ind !列出 ind 電感矩陣11.2.2.5 下面是以命令流方式進(jìn)行的一個(gè)計(jì)算電感矩陣的例子該例計(jì)算一個(gè)二線圈系統(tǒng)（永磁電感器件）在非線性工作點(diǎn)下的微分電感矩陣和 總磁鏈，其示意圖如下：幾何性質(zhì)：x仁0.1,

18、x2=0.1, x=0.1, y=0.1材料性質(zhì)：卩r=1.0 （空氣），Hc=25 （永磁體），B-H曲線（永磁體，見(jiàn)輸入?yún)?shù)）線圈1名義電流=0.25安/匝，匝數(shù)=10理想鐵軌圖5電感設(shè)備wor線圈2:名義電流=0.125安/匝，匝數(shù)=20 目標(biāo)值：L11= 4, L22=16, L12=8命令流如下:/batch,list/title, Two-coil in ductor with a perma nent magnet/n opr!geometry datan=1! meshing parameterx=0.1! width (x size) of corey=0.1! hight

19、of core, y size of windowz=1! thickness of iron in z directionx1=0.1! width (x size) of coil 1x2=0.1! width (x size) of coil 2Hcy=25! coercive magnetic field in y directionn1=10! number of turns in coil1n2=20! number of turns in coil2!excitation data used by LMATRIX.MAC!symfac=1! symmetric factor fo

20、r inductance computation nc=2! number of coils*dim,cur,array,nc! nominal currents of coils*dim,coils,char,nc! names of coil components!cur(1)=0.25! nominal current of 1st coil coils(1)="wind1"! name of coil 1 component !cur(2)=-0.125! nominal current of 2nd coil coils(2)="wind2"!

21、 name of coil 2 component!auxiliary parametersmu0=3.1415926*4.0e-7x3=x1+x2! x coordinate right to coil2 left x4=x3+2*x! x coordinate right to core x5=x4+x2! x coordinate right to coil2 right x6=x5+x1! x coordinate right to coil1 right js1=cur(1)*n1/(x1*y)! nominal current density of coil1 js2=cur(2)

22、*n2/(x2*y)! nominal current density of coil2 !/prep7et,1,53!mp,murx,1,1! air/coilmp,mgyy,2,Hcy! coercive termBs=2! saturation flux densityHs=100! saturation magnetic fieldTB,BH,2! core: H = Hs (B/Bs)A2; BS=2T;HS=100A/m*do,qqq,1,20B=qqq/10*Bs tbpt,Hs*(B/Bs)*2,B*enddo!rect, 0,x1,0,y! coil1 leftrect,x1

23、,x3,0,y! coil2 leftrect,x3,x4,0,y! corerect,x4,x5,0,y! coil2 rightrect,x5,x6,0,y! coil1 right!aglue,all!asel,s,loc,x,x1/2! coil 1 volume attributeaatt,1,1,1asel,s,loc,x,x5+x1/2aatt,1,2,1asel,s,loc,x,x1+x2/2! coil 2 volume attributeaatt,1,3,1 asel,s,loc,x,x4+x2/2aatt,1,4,1asel,s,loc,x,x3+x! iron volu

24、me attributeaatt,2,5,1asel,all!esize,namesh,all!nsel,s,loc,x,x6! flux parallel Dirichlet at symmetry plain, x=x6 ! homogeneous Neumann flux normal at yoke, x=0 d,all,az,0nsel,allesel,s,real,1! coil 1 left componentbfe,all,JS,js1! unite current density in coil 1 !esel,s,real,2! coil 1 right component

25、bfe,all,JS,-js1! return unite current density in coil 1 !esel,s,real,1,2cm,coils(1),elem !esel,s,real,3! coil 2 left componentbfe,all,JS,js2! unite current density in coil 2 !esel,s,real,4! coil 2 right componentbfe,all,JS,-js2! return unite current density in coil 2 !esel,s,real,3,4cm,coils(2),elem

26、 !allselfini!/com/com obtain operating solution/com!/solucnvtol,csg,1.0e-4/out,scratchsolvefini!/post1!/out!/com,/com,senergy,! Stored electromagnetic energy savelen=S_ENGsenergy,1! Co-energysavelce=C_ENGfini! compute inductanceand fluxlmatrix,symfac,"wind","cur","ind",

27、 ! compute inductance matrix !/comfinish你將得到如下結(jié)果：SUMMARY OF STORED ENERGY CALCULATION Load Step Number:1.Substep Number:1.Time:0.1000E+01Material Number ofStored EnergyMaterial Description NumberElements(J/m).2.1.-0.33314E+00Nonlin.MagnetIsotrp.T O T A L5.-0.33313E+00Note:The energy density forthe a

28、ctive elements used in the energycalculation is storedin the element item "MG_ENG" for displayand printing. The totalstored energy is saved as parameter (S_ENG)本文系 e-works 專(zhuān)稿，未經(jīng)授權(quán)嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載SUMMARY OF COENERGY CALCULATIONLoad Step Number:1.Substep Number:1.Time:0.1000E+01Material Number ofCoenerg

29、yMaterial DescriptionNumberElements(J/m).2.1.0.33314E+00Nonlin.MagnetIsotrp.T O T A L5.0.33314E+00Note:The co-energy density for the active elements used in the co-energy calculation is stored in the element item "MG_COENG" for display and printing. Thetotal coenergy is saved as parameter

30、(C_ENG) LMATRIX SOLUTION SUMMARY Flux linkage of coil1. =0.19989E+01Flux linkage of coil2. =0.39978E+01Self inductance of coil1. =0.39976E+01Self in ducta nee of coil2. =0.15989E+02Mutual in ducta nee between coilsl. and2. =0.79948E+01In ducta nee matrix is stored in array parameter ind( 2., 3.)Indu

31、ctance matrix is stored in file ind.txt后處理類(lèi)1) T0RQ2沿一條預(yù)先定義好的路徑用面積分計(jì)算在磁場(chǎng)內(nèi)一個(gè)物體上的力矩。該宏需要定義通過(guò)圍繞在感興趣物體周?chē)目諝鈫卧囊粭l路徑，如圖6所示。定義路徑用 PPATH命 令(Ma in Me nu>Ge neral Postproc>Elec &MagCalc>Define Path)，定義路徑時(shí)按反時(shí)針?lè)较蜻x擇節(jié)點(diǎn)，這樣就可以得到力矩 的正確方向。路徑必須完全在物體周?chē)目諝庥騼?nèi)。該宏只適用于 2D分析。命令：T0RQ2DGUI: Main Menu>General Pos

32、tproc>Elec & Mag Calc>Torque2) T0RQC2沿以總座標(biāo)原點(diǎn)為中心的圓周線 (路徑)用面積分計(jì)算在磁場(chǎng)內(nèi) 一個(gè)物體上的力矩，它常用于計(jì)算作用在旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的力矩：命令：T0RQC2DGUI: Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc>Circular TorqT0RQC2宏根據(jù)用戶定義的半徑(RAD自動(dòng)生成所需的路徑。為了確保得到 正確的解，在使用該宏前，只能選擇感興趣圓形體周?chē)目諝鈫卧?，如圖7所示。圖(5力矩計(jì)算船通常路徑PAD =怕亂弓圖7圓的般路徑WOFKS3) F0R2

33、D&條預(yù)先定義好的路徑用面積分計(jì)算在磁場(chǎng)內(nèi)一個(gè)物體上的力，該 宏要求路徑定義在感興趣物體四周的空氣中，使用下面的命令或GUI路徑實(shí)現(xiàn)F0R2D命令：F0R2DGUI: Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc>Mag Forces節(jié)點(diǎn)NLM宦義一® 于線積分的路徑平面分析在軸對(duì)稱分析中，節(jié)點(diǎn)N1-N5定丈一條1心路徑 (對(duì)稱軸矢y軸)S 8 磁力計(jì)尊路徑圖圖8顯示二個(gè)平面分析實(shí)例的路徑定義。定義路徑用PPATH命令(MainMen u>Ge neral Postproc>Elec &Ma

34、g Calc>Defi ne Path )，定義路徑時(shí)按反時(shí)針 方向選擇節(jié)點(diǎn)，這樣就可以得到力的正確方向。4) MMF宏計(jì)算磁動(dòng)力，磁動(dòng)力就是沿一條預(yù)先定義好的路徑 (用PATH PPATH 命令或其等效GUI路徑定義)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度H進(jìn)行線積分。定義路徑時(shí)按反時(shí)針?lè)?向選擇節(jié)點(diǎn)，這樣就可以得到 MMF勺正確方向。MM宏自動(dòng)設(shè)置PMAP命令的“ACCURATE映射和“ MAT不連續(xù)項(xiàng)。執(zhí)行宏命令后，ANSY程序保持PMAP命 令的這些設(shè)置。如果路徑跨越多種材料，則每種材料應(yīng)至少有1個(gè)路徑點(diǎn)(如圖 9 (b)。對(duì)于高頻分析，MM宏僅對(duì)TEM或 TM模式有效。命令：MMF路徑同血 < -w

35、or s圏g MMF路徑-*GUI: Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc>2D and 3D-MMF5）EMF宏計(jì)算電動(dòng)力（emf）,電動(dòng)力就是沿一條預(yù)先定義好的路徑（用PATH PPATH命令或其等效GUI路徑定義）對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度E或電壓降進(jìn)行線積分。它能用 在2-D和3-D電流傳導(dǎo)分析、靜電場(chǎng)分析以及高頻電磁場(chǎng)分析中。對(duì)于高頻分析， EMF宏僅對(duì)TEM或 TE模式有效。計(jì)算出的電動(dòng)力保存在 EMF參數(shù)中。在調(diào)用EMF 宏之前，必須先定義一條路徑，該宏采用計(jì)算出的電場(chǎng)和路徑操作進(jìn)行電動(dòng)力計(jì) 算，當(dāng)宏執(zhí)行完畢后，所有路徑項(xiàng)

36、都將被清除。EMF宏自動(dòng)設(shè)置PMA命令的“ACCURATE央射和“ MAT不連續(xù)項(xiàng)。執(zhí)行宏命令后，ANSYS?序保持PMAP命 令的這些設(shè)置。命令：EMFGU： Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc>-2D and 3D-EMF6）POWER宏在諧波分析中計(jì)算一個(gè)導(dǎo)體內(nèi)的時(shí)間平均能量損失。在調(diào)用宏 之前，必須先選擇要進(jìn)行計(jì)算的導(dǎo)體區(qū)域的單元。當(dāng)導(dǎo)體區(qū)的單元足夠細(xì)密時(shí)， 該宏的計(jì)算結(jié)果最準(zhǔn)確。命令：POWERHGU： Main Menu>General Postproc>Elec & MagCalc&g

37、t;-2D and 3D-Power Loss7）FLUXV宏計(jì)算通過(guò)一個(gè)預(yù)定義回路的通量。在 2-D分析中，路徑只少要2 個(gè)點(diǎn)定義。在3-D MVP分析中，路徑必須為一條封閉圍線，即第 1點(diǎn)和最后一點(diǎn) 必須是同一點(diǎn)。定義路徑時(shí)按反時(shí)針?lè)较蜻x擇點(diǎn)，這樣就可以得到通量的正確方 向。下圖描述了在2-D和3-D分析中調(diào)用FLUXV宏時(shí)的路徑選擇。該宏只能用于 磁矢量勢(shì)法（MVP的分析中。5圖103”Dj&徑定義 屮=j科駐通量計(jì)算命令：FLUXVGUI: Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc>Path Flux8) P

38、LF2D宏顯示自由度AZ的等值線，在軸對(duì)稱分析中，顯示的等值線為： 半徑X AZ=常數(shù)。此宏僅適用于2-D分析，等值線是平行于通量線的，它很好地 描述了磁通圖形。命令：PLF2DGUI: Main Menu>General Postproc>Plot Results>2D Flux LinesUtilityMenu>Plot >Results>Flux Lines9) SENERG宏計(jì)算模型中貯存的磁能和共能。能量密度貯存在單元表中，供 圖形顯示和列表顯示用。圖11說(shuō)明如何確定非永磁材料的磁能和共能對(duì)于永磁體，磁能和共能按照如下計(jì)算：能量是曲線右邊部分(參見(jiàn)

39、圖12 (a)，注意圖示中能量是負(fù)值E：linear圖12永旌陳能量和共能”彳川、共能是曲線下部分(參見(jiàn)圖 12 (b).線性永磁鐵的能量和共能如圖12 (c)。注意：沒(méi)有給電路耦合單元(PLANE53或SOLID97的KEYOPT=3或4) 定義能量值。按照如下方式激活該宏：命令：SENERGYGUI: Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc> Co-EnergyMain Menu >Ge neral Postproc> Elec & Mag Calc> En ergy10) EMAGERS對(duì)模

40、型中的每個(gè)單元計(jì)算場(chǎng)量(B H)的相對(duì)誤差。該相對(duì) 誤差表示單元計(jì)算場(chǎng)值和連續(xù)場(chǎng)值之間的平均差。連續(xù)場(chǎng)值就是平均節(jié)點(diǎn)場(chǎng)值， 可以將此誤差值針對(duì)每種材料計(jì)算出的最大節(jié)點(diǎn)平均場(chǎng)值作歸一化。當(dāng)計(jì)算平均 節(jié)點(diǎn)連續(xù)場(chǎng)值時(shí)，該誤差估計(jì)考慮了材料的不連續(xù)性。命令：EMAGERRGUI: Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc>Error Eval11) CURR2宏計(jì)算2-D模型中流過(guò)導(dǎo)體的總電流。這種電流可能是施加的源 電流或感應(yīng)渦流。該宏常用于校核總電流。命令：CURR2DGUI： Main Menu>General Post

41、proc>Elec & Mag Calc>Current12）FMAGSU宏以表格的形式對(duì)作用在物體上的 Maxwell和虛功力求和。該 物體必須被定義為一個(gè)單元組件（通常，在前處理器中，用宏 FMAGB加適合的 邊界條件以便在求解階段實(shí)現(xiàn)力計(jì)算）。命令： FMAGSUMGUI：Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc>Mag Forces13）TORQSU宏以表格的形式對(duì)作用在物體上的 Maxwell和虛功力矩求和。該物體必須被定義為一個(gè)單元組件（通常，在前處理器中，用宏FMAGB加適合的邊界條件以便在

42、求解階段實(shí)現(xiàn)力計(jì)算）。命令： TORQSUMGUI：Main Menu>General Postproc>Elec & Mag Calc>-2D-Comp. Torque14）PMGTRAS對(duì)瞬態(tài)分析計(jì)算并求和單元組件的電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。能計(jì)算的數(shù)據(jù)包括磁力、功率損失、貯能或總電流。FMAGB宏計(jì)算在前處理器所定義的單元組件上的磁力。SENERG宏計(jì)算貯能，CURR2宏計(jì)算總電流。命令： PMGTRANGUI：Main Menu>Time Hist Postpro>Elec & Mag Calc>Magnetics該宏將求解的數(shù)據(jù)寫(xiě)到一個(gè)文件中，A

43、NSYS?序自動(dòng)地作出“結(jié)果-時(shí)間”函 數(shù)圖形并存儲(chǔ)在圖形文件中，這些圖形可以用ANSYS勺DISPLAY來(lái)觀察。11.2.4 高頻分析類(lèi)下面將要描述的宏僅在高頻電磁場(chǎng)分析中能用到。1）HFSWEE宏在指定的頻率范圍自動(dòng)對(duì)高頻電磁波導(dǎo)進(jìn)行掃描諧波響應(yīng)分 析。如果需要的話，此宏也能計(jì)算散射參數(shù)、反射系數(shù)和阻抗，它們?yōu)轭l率的函 數(shù)，以表格或圖形方式顯示。HFSWEEg把輸出數(shù)據(jù)寫(xiě)到HFSWEEP.OUT件中， 把圖形寫(xiě)到HFSWEEP.GRPJ件中，可用DISPLAY程序顯示這些圖形。命令： HFSWEEPGUI：Main Menu>Solution>Electromagnet>Freq Sweep用輸入?yún)?shù)Freqa （起始頻率）、Freqb （終止頻率）和Freqinc （頻率增量） 來(lái)控制掃描分析的頻率范圍。 強(qiáng)烈建議在在真正執(zhí)行該宏前， 用一個(gè)頻率來(lái)進(jìn)行 初始求解，以確保正確地輸入了所有的輸入?yún)?shù)，可通過(guò)只設(shè)置 Freqa 或 Freqb 來(lái)定義一個(gè)頻率?？梢杂?jì)算高達(dá)四個(gè)端口的反射參數(shù)，通過(guò)參數(shù) Portin來(lái)確定激勵(lì)端口的號(hào) 數(shù)，其余的端口號(hào)數(shù)將用參數(shù)Port2Port4來(lái)定義。關(guān)于散射參數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn) SPARM命令中的描述。對(duì)于同軸饋送設(shè)備