ANSYS电磁场仿真教程：电感计算详解

"电感计算-ANSYS电磁场仿真分析教程" 在ANSYS电磁场仿真分析中，电感计算是一项关键任务，尤其对于线性和非线性系统的分析。本教程涵盖了从基础概念到高级方法的全面内容，适用于各种电磁装置的建模和分析。 在进行电感计算时，对于线性系统，用户可以在后处理阶段（Postpro）选择"elec&mag calc"菜单，然后进一步选择"Terminal par"来进行终端参数计算，这其中包括电感的计算。而对于非线性系统，有多种理论选项可供选择。其中，“割线定义”和“增量定义”是处理非线性问题的常见方法。简易割线计算允许用户通过能量关系来估算电感，例如利用共能 \( C \)，根据公式 \( L = 2 C i^2 \) 类似于电机计算进行电感的估计。然而，为了获得更精确的结果，用户可以利用"LMATRIX"宏，这是一种更为先进的方法，它允许对系统矩阵进行直接操作，从而得到更准确的电感值。此外，用户还可以在解决方案设置(Solu)中，选择磁学(magnetic)菜单下的"inductance"选项进行计算，这通常会提供详细的帮助文档和实例，指导用户完成电感的精确计算。 教程分为五个章节，逐步深入电磁场仿真的各个领域： 1. 第一章介绍了ANSYS/EMAG在工业电磁装置模拟中的应用，强调了尽管实际装置通常是三维的，但可以通过简化为二维模型来分析。此外，讨论了稳态、交流（谐波）和时变瞬态模拟，包括阶跃电压和PWM（脉宽调制）的应用。 2. 第二章专注于二维静态分析，涵盖多个小节，详细讲解如何构建和分析二维模型，包括定义物理区域、设定材料属性等。 3. 第三章涉及二维谐波和瞬态分析，用户将学习如何处理随时间变化的电磁场问题，包括不同类型的激励和响应。 4. 第四章则转向三维电磁场分析，涵盖了多物理场交互的情况，以及如何在复杂三维环境中进行建模和求解。 5. 最后的第五章简要介绍了耦合场分析，这是处理电磁与热、结构等其他物理场相互作用的重要工具。 教程通过一个具体的实例——利用轴对称衔铁和平面定子设计的致动器，展示了如何执行建模、模拟和结果分析。用户可以通过观看"solen3d.avi"动画进一步了解这一过程。 在整个模拟过程中，用户需要定义物理区域，如空气、铁、永磁体等，并为每个区域分配相应的材料属性，包括导磁率（可能是常数或非线性的）、电阻率等。通过这些详细步骤，用户能够掌握如何在ANSYS环境中有效地进行电感计算和其他电磁场分析。