使用ANSYS进行电磁场仿真实战教程——初极线圈分析

"建初极线圈-ansys电磁场仿真分析教程" 本教程主要针对ANSYS软件在电磁场仿真中的应用，特别是如何构建和分析初级线圈。在建模过程中，重点介绍了如何使用绞线圈单元（SCE）以及如何将其与独立电压源（IVS）连接，以进行电磁场的计算和分析。教程覆盖了从基础知识到高级应用的多个章节，包括二维静态分析、二维谐波和瞬态分析、三维电磁场分析以及耦合场分析等内容。 在第一章中，教程简要介绍了ANSYS/EMAG在电磁装置模拟中的用途，强调尽管实际电磁装置通常是三维的，但可以通过简化为二维模型来降低计算复杂性。模拟涵盖了稳态、交流（谐波）、时变瞬态等不同情况，例如阶跃电压和脉宽调制（PWM）的应用。教程还以一个轴对称衔铁和平面定子设计的致动器为例，展示了如何利用这种简化模型进行分析，并推荐观看solen3d.avi动画以直观理解。 在第二章至第四章，教程深入探讨了不同类型的电磁场分析。二维静态分析通常用于研究无时间变化的磁场，涉及多个细分主题。二维谐波和瞬态分析则关注周期性变化和非稳态现象，如交流电流的频率响应和动态行为。三维电磁场分析扩展到了更复杂的几何形状和多物理场交互，涵盖更多细节。 在这些分析中，建模是关键步骤。通过定义物理区域，如空气、铁、永磁体等不同材料，以及绞线圈和块状导体，可以构建出设备的几何结构。对于每个物理区域，还需要指定相应的材料属性，如导磁率（可能是常数或非线性的）、电阻率等，这些都是影响电磁场行为的重要参数。 此外，教程还提到了利用轴对称和平面模型来简化分析，这是在处理具有旋转对称性的问题时常用的方法，能够有效地减少计算量，同时保持较高的准确性。 这个教程提供了全面的指导，适合对ANSYS电磁场仿真有学习需求的工程师和学生，帮助他们理解和应用该软件解决实际电磁问题。通过逐步学习和实践，读者可以掌握从模型创建、材料设定到求解和结果分析的全过程，从而在设计和优化电磁装置时提高效率和精度。