ANSYS電磁場培訓(xùn)手冊16

第二章

第4節(jié)二維靜磁學1永磁體線性永磁體感應(yīng)曲線為線性可模擬大部分稀土磁體計算需要有“感應(yīng)曲線”要求兩種材料性質(zhì)相對磁導(dǎo)率μr各向同性正交各向異性矯頑磁力Hc

矢量值利用單元坐標系定義材料性質(zhì)缺省:總體直角坐標系H(Amp/m)B(T)BrHc固有曲線感應(yīng)曲線第二象限曲線圖稀土磁體典型曲線2μr和Hc可以是隨溫度變化磁化方向平行/垂直于磁體中心線相對于某中心點徑向/環(huán)向材料庫中不提供μr和Hc的缺省值?，F(xiàn)代技術(shù)的進步使磁體性能不斷提高年代3相對于直線感應(yīng)曲線的磁體只要求Hc和一個單值的磁導(dǎo)率對于永磁材料，為了改善精度，利用剩磁感應(yīng)密度(Br)和Hc

來計算磁導(dǎo)率μr=Br/(μ0Hc)為使用方便，自由空間磁導(dǎo)率參數(shù)MUZ可以在命令窗口輸入MUZ=acos(-1)*IE-7缺省值時，角度的單位為弧度。用SIN或COS函數(shù)來計算Hc的分量時，常用“度”單位。因此角度的單位要變換：Utility>parameters>angularunits選擇OK在輸入窗口中輸入HC*COS(60)來代替數(shù)值輸入4各向同性單元坐標系缺省為總體直角坐標系

Preproc>materialprops>isotropic材料2磁化方向平行于總體坐標+X方向Br=1THc=700,000A/m空氣選擇OK選擇

OK5正交各向異性單元坐標系缺省為總體直角坐標系

Preproc>materialprops>orthotropic材料2磁化方向為總體坐標+X方向反時針旋轉(zhuǎn)60度Br=1Hc=700,000A/m選擇

OK選擇

OK6Hc值仍然為700,000A/mHc是在總體直角坐標下表示的由于模型對稱，B的最大值不變材料27問題描述平面，園環(huán)磁體磁體四極設(shè)置在磁體外圓圈上磁化方向為極向（柱坐標系）分析目的模擬磁化特性SN應(yīng)用——永磁體SN磁極中心（象征性的）8屬性

磁體:

Hc=50,000A/mBr=850Gauss尺寸:

內(nèi)徑=.5cm外徑=1cm勵磁:

沒有永磁體9對稱條件只需模擬一個磁極邊界條件側(cè)邊:通量平行外半徑:通量垂直為了確定外半徑上的磁極中心，需要定義一個局部坐標系，該局部坐標系的X軸為總體X軸反時針旋轉(zhuǎn)45度通量平行條件磁極中心10輸入入cir1pole.mac宏建建立立模模型型定義義材材料料2的的磁磁體體性性質(zhì)質(zhì)Preproc>materialprops>orthotropic材料料2材料料1選擇擇OK11輸入入Y方向向磁磁體體屬屬性性（（柱柱坐坐標標系系的的切切線線方方向向，，該該坐坐標標系系待待后后定定義義））選擇擇OK選擇擇OK輸入入空空氣氣的的各各向向同同性性磁磁導(dǎo)導(dǎo)率率（（材材料料1））Preproc.>materialprops>isotropic選擇擇OK12在外外半半徑徑上上離離總總體體坐坐標標系系+X軸45度度處處，，定定義義局局部部坐坐標標11Utility>workplane>localcoord.systems>createlocalCS>atspecifiedloc在ANSYS輸入入窗窗口口中中，，利利用用外外半半徑徑0.01，，角角度度45，，輸輸入入局局部部坐坐標標系系原原點點位位置置坐坐標標回車車（（鍵鍵盤盤））在建建立立局局部部坐坐標標系系框框內(nèi)內(nèi)選選擇擇OK13定義義了了局局部部坐坐標標系系11后后，，在在單單元元圖圖上上會會顯顯示示其其標標志志11號局局部部極極坐坐標標系系，，其其與與磁磁極極中中心心相相對對應(yīng)應(yīng)14輸入11以以標志志該坐坐標系系選擇坐坐標系系的類類型在命令令行輸輸入的的參數(shù)數(shù)表達達式的的結(jié)果果選擇OK15磁體單單元的的單元元坐標標系(ESYS)屬性相相應(yīng)于于11號局局部坐坐標系系改變單單元坐坐標系系通過材材料屬屬性(2)選擇磁磁體單單元Utility>select>entities>elements>byattributes>material2Preproc>move/modify>modifyattrib在選擇擇框內(nèi)內(nèi)選擇擇“PickAll””選擇OK16在模型型側(cè)邊邊施加加通量量平行行邊界界條件件.Preproc>loads>apply>boundary>-fluxpar‘l-onlines進行求求解Solu>electromagnetic>opt&solv17圖形顯顯示磁磁力線線觀察通通量平平行邊邊界條條件在磁體體平面面內(nèi)磁磁力線線呈圓圓形性性質(zhì)由于磁磁體磁磁導(dǎo)率率低而而產(chǎn)生生漏磁磁18利用磁磁通密密度的的矢量量圖能能觀察察場量量的大大小和和方向向選擇OK19磁通密密度B的方向向相應(yīng)應(yīng)于MGYY和11號坐坐標系系正切切向20磁體非非線性性感應(yīng)應(yīng)曲線線也能能用于于模擬擬.MGXX,MGYY視為線線性磁磁體輸輸入感應(yīng)曲曲線用用與非非永磁磁體材材料相相同的的方法法輸入入感應(yīng)曲曲線的的輸入入值被被偏置置一個個Hc值Br(T)B(T)Hc(Amp/m)H(Amp/m)21Hc=50,400(Amp/m)單位:H(Amp/m)&B(T)ALNICO5系列材材料實實例輸入數(shù)