工程電磁場實驗報告

.-.-..可修編..可修編..工程電磁場仿真實驗報告——疊鋼片渦流損耗Maxwell2D仿真分析（實驗小組成員：文玉徐晨波葛晨陽郭鵬程棟）.-.-..可修編..可修編..Maxwell仿真分析——二維軸向磁場渦流分析源的處理AnsoftMaxwell生了熱，因此做這方面的分析十分有必要。一、 實驗目的認識鋼的渦流效應的損耗，以及減少渦流的方法；學習渦流損耗的計算方法；學習用MAXWELL2D計算疊片鋼的渦流二、 實驗模型實驗模型是4片疊鋼片組成，每一篇截面的長和寬分別是12.7mm和0.356mm，兩片中間的距離為8.12um2.08e6S/m磁導率為2000，作用在磁鋼表面的外磁場H=397.77A/m，即B=1T。考慮到z z模型對X，Y軸具有對稱性，可以只計算第一象限的模型。三、 實驗步驟一．單個鋼片的渦流損耗分析1、建立模型，因為是單個鋼片的渦流分析，故位置無所謂，就放在中間，然后設置邊界為397.77A/m，然后設置頻率，進行求解。2、進行數(shù)據(jù)處理，算出理論值，并進行比較二、 疊鋼片渦流損耗分析1、依照模型建立起第一象限的模型，將模型的原點與坐標軸的原點重以設定好Frequency后，進行求解。2、將Frequency分別設置為1Hz、60Hz、360Hz、1KHz、2KHz、5KHz、StartingMeshInitial，密度Bmin。3、進行數(shù)據(jù)處理把實驗所得數(shù)據(jù)和理論值進行比較得出實驗結(jié)論四、 仿真圖樣疊鋼片渦流分析1、f=1HZ時P=1.92719e-006W.-.-..可修編..可修編..2、 f=60HZ時P=6.95632e-003W3、 f=360HZ時P=2.45084e-001W4、 f=1kHZ時P=1.64837e+000W5、 f=2kHZ時P=4.58856e+000W6、 f=5kHZ時P=9.56395e+000W7、 f=10kHZ時P=1.28198e+001WF（Hz）HminBmin（T）Hmin可由圖中讀出，根據(jù) Bmin=(2000*4F（Hz）HminBmin（T）1397.770.999760397.640.9994360393.140.98811k365.670.91902k301.630.75815k164.020.412210k80.120.2014.-.-..可修編..可修編..五、 實驗數(shù)據(jù)疊鋼片的渦流分析不同頻率下的B 和PF（Hz）B （T）F（Hz）B （T）P（W）min10.99971.92719e-006600.99946.95632e-0033600.98812.45084e-0011k0.91901.64837e+0002k0.75814.58856e+0005k0.41229.56395e+00010k0.20141.28198e+0011、實驗數(shù)據(jù)與低頻下?lián)p耗的理論計算公式的比較低頻渦流損耗的計算公式為：P

t22B2V24 式中，V為疊片體積；t為疊片厚度；B為峰值磁通密度；σ為疊片電導率；ω為外加磁場角頻率。Maxwell2D所獲得的功率損耗値是假定疊片鋼在 Z方向上具有單位長（1m）時而計算出來的。因此，上式中的體積顯然需要按以下公式計算：V12.71030.35610314.5212106m3經(jīng)計算，可得到頻率小于2KHz的各個頻率的渦流損耗：低頻功率損耗值計算結(jié)果與實驗值的比較10.99971.9605e-0061.92719e-006600.99947.0578e-0036.95632e-0033600.98812.5408e-0012.45084e-0011k0.91901.9605e+0001.64837e+0002k0.75817.8420e+0004.58856e+0005k0.41224.9012e+0019.56395e+00010k0.20141.9605e+0021.28198e+001F（Hz）Bmin（T）P（W）[理論]P（W）[實驗]F（Hz）Bmin（T）P（W）[理論]P（W）[實驗]2、實驗結(jié)果和高頻損耗計算公式的比較.-.-..可修編..可修編..式中，S式適用于頻率大于10KHZ2KHZ和5KHZ的情況。高頻數(shù)值功率損耗值計算結(jié)果與實驗值的比較2k0.75815.69184.588645k0.41229.00009.5639310k0.201412.727012.8196F（Hz）BF（Hz）Bmin（T）P（W）[理論]P（W）[實驗].-.-..可修編..可修編..功率損耗值相對誤差表格F(Hz)P11.67%601.44%3603.54%1K15.92%2K低）高）5K低） 高）10K93.46（低）0.73（高）1kHz5kHz率較低和頻率較高時相對于中間值的頻率而言，他們的相對誤差也更低。頻率越高時功率損耗也越大。六、實驗總結(jié)Maxwell2DRZ設計界面，可以直觀、快捷地進行電磁場的仿真。Maxwell2D維瞬態(tài)場、二維等效電路發(fā)生器、二維參數(shù)分析等等。不僅如此，它具有強大的后處理能力，在仿真結(jié)束之后，還可以通過后處理工具對得到的數(shù)據(jù)進行多種分析。通過此次實驗，我初步了解、掌握使用Ansoft公司出產(chǎn)的Maxwell2D軟件并撰寫此試驗報告。我認為基于Maxwell2D軟件，能夠解決電磁場領域的一些基本問題，且對Maxwell2D③指定邊界條件；④求解條件。而Maxwell2D顯示場量的分布，還能相關變量的函數(shù)關系，更能進行關鍵系統(tǒng)的分析。這表明Maxwell2D軟件具有合理的實驗性以及高度的工程模擬性。更有意義的結(jié)論。經(jīng)過本