Ansoft中常用的硅钢及永磁材料牌号说明书
ansoft-maxwell-入门及相关基础操作
第四个Remove Material(s)按钮是将选中的 材料从材料库中删除； 第五个Expert to Library 按钮是将选中的材 料导入到用户个人材料库中，方便用户管 理其常用的材料库。
3 材料管理（material）
3 材料管理 （material）
第一栏：Relative Permeability 是相对磁导率项，默认的是Simple 即各向 同性且导磁性能为线性，其默认数值为1。第一项为Simple 即各向同性其 线性；第二项为Anisotropic 各向异性，当选择完该项后，会在Relative Permeability 项下出现T(1，1)，T(2，2)和T(3，3)这三个参数描述的是材 料的三个轴向；第三个选项是Nonlinear 非线性选项，选择该选项后即可设 置材料导磁性能的非线性，即常用的BH 曲线。
当Const 常数等于0 时，描述的是磁力线平行于所给定的边 界线，这在仿真理想磁绝缘情况时特别有用。
4 边界条件（Boundary）
2 Symmetry Boundary 对称边界条件 如果计算的模型具有对称性，则可以通过使用对称边界条件来达
到缩小计算模型区域的目的。在对称边界条件中又分为奇对称边界 条件和偶对称边界条件。
3 材料管理 （material）
相对磁导率栏后是Bulk Conductivity 电导率栏，默认的电导率单位 是S/m，对于新加入的材料该项数值为2000000。
Composition 项是设置材料构成，默认的是Solid 即是由实心材料组成，鼠 标左键单击Solid 字符可以看到在弹出的下拉菜单中还有一个选项是 Lamination 项，该选项所表示的是叠片形式，例如变压器铁心，正是由一片 片的硅钢片叠压而成，因为需要添加的新材料是各向异性的硅钢片，所以在材 料构成上需要选择Lamination 项。在选择了叠片形式项后，会在Composition 项下新出现两个设置项，第一个是Stacking Factor 叠压系数项，可将其设置 为0.97，第二个是Stacking Direction 叠压方向，在此认为Z 轴为叠压方向， 所以将其选择为V(3)。整个设置完毕后如下图所示。
Ansoft12在工程电磁场中的应用正式出版[1]
![Ansoft12在工程电磁场中的应用正式出版[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/b3a95fd97f1922791688e8b6.png)
本书全面系统地介绍Ansoft Maxwell 的使用。
本书分为三篇：第1篇为Ansoft 的二维求解过程，介绍Ansoft 12的二维各求解器模块的基本知识和建模流程，在每个求解器模块的介绍中都按照功能和计算对象不同分成章节，并给出贴近工程实际的案例。
第2篇介绍Ansoft Maxwell 12三维求解器的使用，同样在该部分中结合实际工程，给出各个三维求解器下的学习例程。
上述两部分涉及到静磁场、静电场、交直流传导电场、瞬态电场、涡流场、瞬态磁场等基本电磁求解模块。
第3篇针对RMxprt 旋转电机分析专家系统，给出三相感应电机例程，从磁路的角度介绍电机专家系统的应用。
本书一改软件参考书的编写方式，所有模型均来自于实际工程，从模型建立、激励源施加、边界条件给定到后期的场图提取均围绕着实际工程模型。
读者不但能够迅速掌握Ansoft Maxwell 操作方法，而且能对具体的工程问题进行独立的分析。
此外，本书赠送模型和结果文件光盘，以最大限度地提高读者的学习效率。
本书可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生学习Ansoft Maxwell 的教材，也可作为广大工程技术人员和科研工作者使用Ansoft 的参考书。
前言Ansoft Maxwell作为世界著名的商用低频电磁场有限元软件之一，在各个工程电磁领域都得到了广泛的应用。
它基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解，在保证其计算的准确性和快捷性的前提下，新版软件在操作界面上做了极大的调整，更加符合Windows操作习惯，其中工程树和右键菜单都给使用者耳目一新的感觉。
除了界面上的创新，新版Ansoft还具有分布式计算和并行计算的优点，以从容面对日益增大的仿真模型，此外还添加了瞬态电磁计算等新功能。
Ansoft不仅可以对单个电磁机构进行数值计算，还可以对整个系统进行联合仿真。
作为我国引入较早的一款电磁场有限元软件，其使用领域遍及电器、机械、石油化工、汽车、冶金、水利水电、航空航天、船舶、电子、核工业、兵器等众多行业，为各领域的科学研究和工程应用做出了巨大的贡献。
Ansoft中常用的硅钢及永磁材料牌号说明书[整理]
![Ansoft中常用的硅钢及永磁材料牌号说明书[整理]](https://img.taocdn.com/s3/m/bbf9674776232f60ddccda38376baf1ffc4fe3f6.png)
Ansoft中常用硅钢及永磁材料牌号说明相信大家在学习ANSOFT过程中对材料的选择可能有有些困惑，本人刚开始时也是的，但经过查阅资料后，得出了一点心得，与大家共同分享。
本人是搞电机的，这里只介绍电机中常用的硅钢和永磁体的牌号选择。
一.硅钢国产牌号ANSOFT中有DW310_35,DW315_50,DW360_50,DW465_50,DW540_50.我国牌号表示方法：（1）冷轧无取向硅钢带（片）表示方法：DW+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为 1.5T的单位重量铁损值。
）的100倍+厚度值的100倍。
如DW470-50 表示铁损值为 4.7w/kg，厚度为0.5mm的冷轧无取向硅钢，现新型号表示为50W470。
（2）冷轧取向硅钢带（片）表示方法：DQ+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为 1.7T的单位重量铁损值。
）的100倍+厚度值的100倍。
有时铁损值后加G表示高磁感。
如DQ133-30表示铁损值为 1.33，厚度为0.3mm的冷轧取向硅钢带（片），现新型号表示为30Q133。
（3）热轧硅钢板热轧硅钢板用DR表示，按硅含量的多少分成低硅钢（含硅量≤ 2.8%）、高硅钢（含硅量＞2.8%）。
表示方法：DR+铁损值（用50HZ反复磁化和按正弦形变化的磁感应强度最大值为1.5T时的单位重量铁损值）的100倍+厚度值的100倍。
如DR510-50表示铁损值为 5.1，厚度为0.5mm 的热轧硅钢板。
家用电器用热轧硅钢薄板的牌号用JDR+铁损值+厚度值来表示，如JDR540-50。
美国牌号有M15_24G,M15_26G,M19_24G,M19_26G,M19_29,M22_24G,M22_26G,M22_29G等等，这些牌号都是美国标准。
与国产牌号的对比具体请见附件文档国内外冷轧无取向硅钢牌号对照表.pdf。
另外说明一下，电机用硅钢是各向异性的无取向硅钢，和变压器选用的各向同性取向钢不同。
硅钢资料
silicon steel含硅量0.5％～4.8％的铁硅合金。
是电工领域广泛使用的一种软磁材料。
电工用硅钢常轧制成标准尺寸的大张板材或带材使用，俗称硅钢片，广泛用于电动机、发电机、变压器、电磁机构、继电器电子器件及测量仪表中。
硅是钢的良好脱氧剂，它与氧结合，使氧转变为稳定的不为碳还原的SiO2，避免了因氧原子掺杂而使铁的晶格畸变。
硅在α铁中成为固溶体后使电阻率增加，同时有助于将有害杂质碳分离出来。
因此，一般含杂质的铁加入硅后能提高磁导率、降低矫顽力和铁损。
但含硅量增加又会使材料变硬变脆，导热性和韧性下降，对散热和机械加工不利，故一般硅钢片的含硅量不超过4.5％。
硅钢片分冷轧、热轧两种，使用较多的是冷轧硅钢片。
冷轧硅钢片沿轧制方向有优良的磁性能，不仅在强磁场中具有高饱和磁通密度和低铁损，而且在弱磁场中也有良好的磁性(初始磁导率大)。
这是由于冷轧工艺过程使钢片中杂质含量降低，并在钢片中造成粗大晶粒，致使磁导率增大，磁滞损耗减小。
冷轧无取向硅钢片：冷轧无取向硅钢片最主要的用途是用于发电机制造，故又称冷轧电机硅钢。
其含硅量0.5%-3.0%，经冷轧至成品厚度,供应态多为0.35mm和0.5mm厚的钢带。
冷轧无取向硅钢的Bs高于取向硅钢；冷轧无取向硅钢带（片）表示方法：DW+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为1.5T的单位重量铁损值。
）的100倍+厚度值的100倍。
如DW470-50 表示铁损值为4.7w/kg，厚度为0.5mm的冷轧无取向硅钢，现新型号表示为50W470。
涂层：取向硅钢表面绝缘涂层分成有机涂层、无机涂层和半无机涂层三大类。
无机涂层的基本成分是磷酸盐涂料和磷酸铝基涂料中添加胶态二氧化硅、氧化镁和硼酸。
无机涂层具有良好的耐热和焊接性能，但其冲制性和粘结性不佳。
半无机涂层基本成分为磷酸盐、铬酸盐、乳胶树脂溶液、弥散促进剂和表面活性剂，其中弥散促进剂和表面活性剂对涂层的质量具有重要作用。
硅钢片的介绍(普及知识)
关于硅钢的常识硅钢（silicon steel）含硅量0.5％～4.8％的铁硅合金。
是电工领域广泛使用的一种软磁材料。
电工用硅钢常轧制成标准尺寸的大张板材或带材使用，俗称硅钢片，广泛用于电动机、发电机、变压器、电磁机构、继电器电子器件及测量仪表中。
硅是钢的良好脱氧剂，它与氧结合，使氧转变为稳定的不为碳还原的SiO2，避免了因氧原子掺杂而使铁的晶格畸变。
硅在α铁中成为固溶体后使电阻率增加，同时有助于将有害杂质碳分离出来。
因此，一般含杂质的铁加入硅后能提高磁导率、降低矫顽力和铁损。
但含硅量增加又会使材料变硬变脆，导热性和韧性下降，对散热和机械加工不利，故一般硅钢片的含硅量不超过4.5％。
硅钢片分冷轧、热轧两种，使用较多的是冷轧硅钢片。
冷轧硅钢片沿轧制方向有优良的磁性能，不仅在强磁场中具有高饱和磁通密度和低铁损，而且在弱磁场中也有良好的磁性(初始磁导率大)。
这是由于冷轧工艺过程使钢片中杂质含量降低，并在钢片中造成粗大晶粒，致使磁导率增大，磁滞损耗减小。
硅钢片的主要品质特性有铁损值、磁通密度、硬度、平坦度、厚度均匀性、涂膜种类及冲片性等。
以下针对各项品质特性加以说明。
1.铁损值硅钢片在某一特定频率的交流磁场下，磁化到特定的磁通密度时，每单位重量之硅钢片所损失的能量，称为铁损值。
通常所用的交流磁场频率为50或60赫兹，而所达到的磁通密度通常为1.5或1.7特斯拉。
常用的铁损值单位是每公斤或每磅硅钢片所损失的瓦特值，用Watt/kg或Watt/lb表示。
硅钢片的铁损值来源包括磁滞损、涡电流损和异常涡电流损三部份。
硅钢片在磁化的过程中，会产生磁滞的现象。
磁滞损即为B-H磁滞曲线所包涵的面积。
硅钢片的涡电流损起源于在交流变化的磁场，因法拉第定理的影响，硅钢片内部产生诱导电压，依照奥姆定律，电压在硅钢片内部引起诱导电流，进而造成硅钢片的焦耳热，这项能源损失称为涡电流损。
根据古典电磁学理论，涡电流损和钢片的厚度、电阻系数、磁通密度和频率有关。
首钢无取向硅钢产品手册
首钢无取向硅钢产品手册（最新版）目录1.首钢无取向硅钢产品概述2.首钢无取向硅钢产品特点3.首钢无取向硅钢产品应用领域4.首钢无取向硅钢产品规格及技术参数5.首钢无取向硅钢产品优势6.首钢无取向硅钢产品服务与支持正文首钢无取向硅钢产品手册涵盖了首钢无取向硅钢产品的详细信息，为客户提供了一个全面的了解。
本文将按照提纲的顺序，详细具体地介绍首钢无取向硅钢产品。
一、首钢无取向硅钢产品概述首钢无取向硅钢是一种具有高磁导率、低铁损和良好磁性能的硅钢产品。
该产品采用先进的生产工艺和严格的质量控制，可满足不同客户的需求。
二、首钢无取向硅钢产品特点1.高磁导率：首钢无取向硅钢具有较高的磁导率，能够降低磁路损耗，提高变压器效率。
2.低铁损：产品具有较低的铁损，能够降低变压器运行过程中的能耗，提高能源利用率。
3.良好的磁性能：首钢无取向硅钢产品磁性能稳定，可在各种环境下保持良好的磁性能。
三、首钢无取向硅钢产品应用领域首钢无取向硅钢广泛应用于电力变压器、电抗器、互感器等电力设备，以及磁悬浮列车、风力发电、新能源汽车等领域。
四、首钢无取向硅钢产品规格及技术参数首钢无取向硅钢产品规格齐全，可提供不同厚度、宽度和磁导率的产品。
具体规格及技术参数请参考产品手册。
五、首钢无取向硅钢产品优势1.优质的产品质量：首钢无取向硅钢产品采用优质的原材料和先进的生产工艺，确保产品质量。
2.丰富的产品规格：首钢无取向硅钢产品规格齐全，可满足不同客户的需求。
3.完善的售后服务：首钢提供全程的售前、售中和售后服务，确保客户购买无忧。
六、首钢无取向硅钢产品服务与支持首钢致力于为客户提供优质的无取向硅钢产品和专业的技术支持。
我们承诺，在产品使用过程中，如遇到任何问题，我们将及时提供解决方案，确保客户的利益。
通过本文的介绍，相信您对首钢无取向硅钢产品已经有了全面的了解。
Ansoft 中的电磁材料
Ansoft中的电磁材料主要内容：①线性电磁材料（copper、iron…），②非线性软磁材料（硅钢片），③非线性硬磁材料(永磁体)主要问题：各种电磁材料的基本属性包括哪些参数？硅钢片是如何定义的，如何使用的，需要注意哪些问题？永磁材料是如何定义的，如何使用的，需要注意哪些问题？重点难点：永磁材料的基本特性和定义方法Part I 配置Ansoft的材料库1）添加Ansoft的RMxprt材料库从主菜单中执行Tools->Config Libraries…选项。
将图1中左侧Available Libraries栏目中的RMxprt项目，用“>>”按钮添加到右侧的栏目中，点击OK退出。
RMxprt库中包含了各种类型的旋转电机可能用到的材料，是对系统基本材料库的一个重要的扩展，是进行电机设计和电机有限元分析必不可少的材料库。
图1 材料库配置窗口2）打开Ansoft的材料库从主菜单中执行Tools->Edit Configured Libraries->Materials，即可打开图2所示的材料库窗口，勾选红色标框中的Show all libraries来激活RMxprt材料库，即可使用RMxprt中的电机常用材料了。
图2 材料库窗口Part II 电磁材料Ansoft 中的电磁材料的可以分为“铁磁材料”和“非铁磁材料”两大类。
物理上的划分的根据是是否有磁滞。
##非铁磁材料（无磁滞、线性） 空气、铜、铝、不锈钢、纯铁、铸铁电磁材料软磁材料 硅钢片、10钢、8钢铁磁材料（有磁滞、非线性）硬磁材料（永磁材料） 钕铁硼、铝镍钴、铁氧体1） 非铁磁材料非铁磁材料，在有限元分析中，主要由两个参数表示其电磁性能，即：①相对磁导率Relative Permeability ，②电导率Bulk Conductivity 。
非铁磁材料的最大特点就是“磁导率”是常数，即线性。
图3给出了四种典型的线性材料，他们的磁导率和电导率各有千秋。
硅钢产品介绍1
硅钢产品介绍一、硅钢产品的预备知识二、硅钢产品分类及主要性能三、硅钢生产工艺及各工序主要功能四、硅钢产品的主要用途五、对热轧原料的要求一、硅钢产品的基础知识硅钢生产已有近百年的历史，它是制造电机、变压器和镇流器铁芯以及各种电器元件用以节能的最重要的金属功能性材料之一。
硅钢产品，特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂、成分控制严格、制造工序长，而且影响性能的因素多，因此常把取向硅钢产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志，并获得了冶金产品“工艺品”的美称。
1．硅钢产品的分类（见下表）：硅钢产品的分类除表中所列的品种类别外，还有一些特殊用途的硅钢产品，如用作中、高频电机和变压器以及脉冲变压器等的0.15 和0.20mm厚3%Si 冷轧无取向硅钢薄带，及0.025 、0.05 及0.10 厚3%Si 冷轧取向硅钢极薄带。
用作继电器和电力开关的0.70mm厚3%Si 冷轧无取向硅钢等。
2．对硅钢片性能的要求一般要求电机、变压器和其它电器部件效率高、节能、体积小和重量轻，硅钢片主要是作为电机、变压器铁芯材料，通常是以铁芯损耗和磁感应强度作为产品磁性保证值。
因此对硅钢产品的性能要求如下：2．1铁芯损耗（P T）低铁芯损耗是指铁芯在≥ 50H Z 交变磁场下磁化时所消耗的无效电能，简称铁损，也称交变损耗，单位为W/kg硅钢片的铁损（P T）包括磁滞损耗（P h）、涡流损耗（P e）和反常损耗（P a）三部份。
1）磁滞损耗（P h）磁滞损耗是磁性材料在磁化和反磁化过程中，由于材料中的夹杂物、晶体缺陷、内应力和晶体位向等因素阻碍畴壁移动，使磁通变化受阻，造成磁感应强度落后于磁场变化的磁滞现象而引起的能量损耗。
2）涡流损耗（P e）：涡流损耗是磁性材料在交变磁化过程中，在磁通改变方向时，按照法拉弟电磁感应法则，在磁通周围感生出局部电动势而引起涡电流所造成的能量损耗。
3）反常损耗（P a）：反常损耗是材料磁化时，由于磁畴结构不同而引起的能量损耗。
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Ansoft 中常用硅钢及永磁材料牌号说明相信大家在学习ANSOFT过程中对材料的选择可能有有些困惑，本人刚开始时也是的，但经过查阅资料后，得出了一点心得，与大家共同分享。
本人是搞电机的，这里只介绍电机中常用的硅钢和永磁体的牌号选择。
一. 硅钢
国产牌号ANSOFT中有DW310_35,DW315_50,DW360_50,DW465_50,DW540_50. 我国牌号表示方法：
（1）冷轧无取向硅钢带（片）
表示方法：DW+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为 1.5T 的单位重量铁损值。
）的
100倍+厚度值的100倍。
如DW470-50 表示铁损值为 4.7w/kg ，厚度为0.5mm的冷轧无取向硅钢，
现新型号表示为50W470。
（2）冷轧取向硅钢带（片）
表示方法：DQ+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为 1.7T 的单位重量铁损值。
）的
100倍+厚度值的100倍。
有时铁损值后加G表示高磁感。
如DQ133-30表示铁损值为 1.33，厚度为
0.3mm的冷轧取向硅钢带（片），现新型号表示为30Q133。
（3）热轧硅钢板
热轧硅钢板用DR表示，按硅含量的多少分成低硅钢（含硅量≤ 2.8%）、高硅钢（含硅量＞2.8%）。
表示方法：DR+铁损值（用50HZ 反复磁化和按正弦形变化的磁感应强度最大值为1.5T 时
的单位重量铁损值）的100倍+厚度值的100倍。
如DR510-50表示铁损值为 5.1 ，厚度为
0.5mm 的热轧硅钢板。
家用电器用热轧硅钢薄板的牌号用JDR+铁损值+厚度值来表示，如JDR540-50。
美国牌号有M15_24G,M15_26G,M19_24G,M19_26G,M19_29,M22_24G,M22_26G,M22_29等G 等，这些牌号都是美国标准。
与国产牌号的对比具体请见附件文档国内外冷轧无取向硅钢牌号对照表.pdf 。
另外说明一下，电机用硅钢是各向异性的无取向硅钢，和变压器选用的各向同性取向钢不同。
还有纯铁牌号steel_1008 ，steel_1010 可用，
对于鼠笼铸铝转子可以选用cast_aluminum_75C 。
二. 永磁体选择
国产牌号
（1）铁氧体永磁体牌号:Y10T,Y15,Y15H,Y20,Y20H 等等类似牌号都是的。
具体参数请见下图
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2) 稀土钴永磁体牌号：XG112/96,XG128/120,XG144/120 等等类似牌号都是的。
具体参数请见下
图
3) 钐钴永磁体牌号：SmCo24，SmCo28两种
4) 钕铁硼永磁体牌号：NdFe35，NdFe30 两种。