Ansoft Maxvell電磁仿真軟件的應(yīng)用實驗報告

AnsoftMaxwell電磁仿真軟件的應(yīng)用實驗報告Maxwell簡介Ansoft公司的Maxwell是一個功能強(qiáng)大、結(jié)果精確、易于使用的二維/三維電磁場有限元分析軟件。包括靜電場、靜磁場、時變電場、渦流場、瞬態(tài)場和溫度場計算等，可以用來分析電機(jī)、傳感器、變壓器、永磁設(shè)備、激勵器等電磁裝置的靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、正常工況和故障工況的特性。Maxwell還可以產(chǎn)生高精度的等效電路模型以供Ansoft的SIMPLORER模塊和其他電路分析工具調(diào)用。三維靜電場分析（3DElectrostaticField）用于分析由靜止電荷、直流電壓引起的靜電場。該模塊直接計算標(biāo)量電位，得到電場強(qiáng)度（E）,電位移矢量（D）,電場力、電場能量、轉(zhuǎn)矩、電容值等?？捎糜诜治鲋绷鞲邏航^緣問題，電容器儲能問題等。三維直流磁場分析（3DDCMagnetic）用于分析由恒定電流、永磁體及外部激磁引起的磁場。該模塊可計算磁場強(qiáng)度（H）,電流密度（J）,磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）,磁場力、磁場能量、轉(zhuǎn)矩、電感等?？捎糜诜治鲋绷鬏d流線圈磁場，永磁體產(chǎn)生磁場等。渦流場分析（EddyCurrentField）用于分析受渦流、集膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)影響的系統(tǒng)。它求解的頻率范圍可以從0到數(shù)百兆赫茲，能夠計算損耗、鐵損、力、轉(zhuǎn)矩、電感與儲能。可用于分析導(dǎo)體中的渦流分布。三維正弦電磁場特性等。瞬態(tài)場(TransientField)用于求解某些涉及到運動和任意波形的電壓、電流源激勵的設(shè)備。該模塊能同時求解磁場、電路及運動等強(qiáng)耦合的方程，因而可輕而易舉地解決上述裝置的性能分析問題。Maxwell仿真步驟選擇求解器類型建模設(shè)置材料屬性(電導(dǎo)率，介電常數(shù)，磁導(dǎo)率等)設(shè)置激勵源和邊界條件自適應(yīng)網(wǎng)格剖分有限元計算7后處理Maxwell仿真實例題目三：靜電除塵器電磁場分析要求：掌握靜電除塵的工作原理，建立靜電除塵器模型，觀測內(nèi)部電場及能量的分布情況，并對結(jié)果進(jìn)行分析。靜電除塵原理如圖

通電源正極負(fù)極電極A0O1通電源正極負(fù)極電極A0O1放電電極I2煙氣電離后產(chǎn)生的電寸3煙氣電離后產(chǎn)生的正/子4捕獲電子后的塵粒5集塵電極.6放電后的塵枷放電電極1（也稱為電暈電極）是導(dǎo)線，為負(fù)極；集塵電極5是金屬板（或金屬管），為正極。在兩個電極之間接通數(shù)萬伏的高壓直流電源，兩極間形成電場。由于兩個電極形狀不同，形成了不均勻電場。在導(dǎo)線附近電力線密集，電場強(qiáng)度較強(qiáng)，正電荷束縛在導(dǎo)線附近。因此，空間內(nèi)電子或負(fù)離子較多，煙氣通過空間時，大部分煙塵捕獲了電子帶上負(fù)電荷，得以向正極移動；帶負(fù)電荷的煙塵到達(dá)正極后失去電子而沉降到電極板表面，因而氣與塵分離。定時將集塵電極板上的煙塵振落，或用水沖洗，煙塵可落到下面的積灰斗中。Maxwell求解選擇求解器類型建模

設(shè)置材料屬性O(shè)bjectMaterialbaclcgraundv-acuumojujecj-t1copperobject2copperobject3copperobject4copperobjectlobject2object3都表示金屬桶壁,object4表示鐵芯。設(shè)置激勵源即給鐵芯加-1000V電源。即給金屬桶壁加1v電源。設(shè)計計算參數(shù)計算鐵芯受力即可SetupExecutiveParameters>Force>object1>Yes求解ForceValue(newtons)F(x);—1?0S555E-00SF(y}:0.0003B9194(F):0.000389343Angle(F):51.6124deg以上為求解結(jié)果后處理PostProcess>plot>field>EVector/Energy電場圖像EE[V/m]能量圖像A>.jii^tf-andiudTenl.B322e-0ftlA>.jii^tf-andiudTenl.B322e-0ftllB6490a-0[?l1.4^599-001:L?2625a-0Hl1.-09930-0015.L61Qe-0D27.32B9S-0025.^96E-=-0D23.6644e-0?2l.B322=-0D2◎?^OOOe+OOO結(jié)果分析從上圖可以看出在導(dǎo)線附近電力線密集，電場強(qiáng)度較強(qiáng)，正電荷束縛在導(dǎo)線附近，與理論分析相同，也證實了靜電除塵的合理性。學(xué)習(xí)心得本次實驗我們大家齊心合力，共同對maxwell軟件進(jìn)行了學(xué)習(xí)并對靜電除塵進(jìn)行了一定的研究。實驗期