使用Ansys进行电磁场分析：电感计算详解

"该资源是Ansys电磁场分析的经典教程，专注于电感计算。教程涵盖了从二维静态分析到三维电磁场分析，以及耦合场分析的多个方面，适合于理解和应用Ansys进行电磁设备的仿真设计。" 在Ansys电磁场分析中，电感计算是一个关键环节，尤其在设计线性及非线性系统时。对于线性系统，可以通过Postpro>elec&mag calc>Terminal par菜单进行终端参数的计算，获取电感值。而对于非线性系统，教程提供了两种理论选项来处理，包括割线定义和增量定义。简易割线计算是一种简化方法，通常基于共能（C）的概念，利用公式L = 2Ci^2来近似电机中的电感。然而，为了获得更精确的结果，可以使用LMATRIX宏，这是Ansys提供的一个专门用于电感计算的工具。此外，用户还可以在Solu>magnetic>inductance路径下找到更详细的计算选项和指导。 教程内容分为五个章节，逐步深入电磁场分析的不同领域： 1. 第一章介绍了Ansys/EMAG在模拟工业电磁装置中的应用，强调了尽管实际装置是三维的，但可以通过二维模型进行简化，涵盖稳态、交流谐波、时变瞬态等多种情况。 2. 第二章详细阐述了二维静态分析，包括多个细分节，帮助用户掌握二维模型的建立和求解。 3. 第三章探讨二维谐波和瞬态分析，适用于研究周期性变化和非稳态电磁效应。 4. 第四章进入三维电磁场分析的范畴，通过多个案例研究，使用户理解如何处理更复杂的三维问题。 5. 第五章则涉及耦合场分析，这是处理多种物理现象相互作用的重要概念，如磁场与温度场、电场与结构应力的耦合。 教程中还提供了一个具体的实例，即利用轴对称衔铁和平面定子设计的致动器模拟，通过衔铁旋转和气隙变化来展示模型的灵活性。用户可以通过执行solen3d.avi动画文件直观了解这一过程。 在进行模拟时，需要定义物理区域，比如空气、铁、永磁体等不同材料，以及绞线圈、块导体等结构。同时，为每个物理区域指定相应的材料属性，如导磁率（可能随磁场变化而变化）、电阻率等，确保模型的准确性和真实性。这些步骤构成了Ansys电磁场分析的基础，对于理解和优化电磁设备的设计至关重要。