工程电磁场实验报告
工程电磁场实验2
• 根据传输线的不同 , 测量线的形式亦有不同 , 常用的有同轴型和波导型 , 一般包括:
• 开槽线、探针耦合指示机构、机械传动及 位置移动装置三部份。
• TC26 波导测量线：
• 1. 开槽线 : 在矩形波导的宽边( 上 面 )正中平行于波导( 或同轴线 )的 轴线开一条窄缝，由于很少切割电 流 , 因而开槽对波导内的场分布影 响很小，槽长有几个半波长 , 以
• 晶体检波器输出引线应该远离电源和输入线路， 以免干扰。如果系统连接不当，将会影响测量 精度，产生误差。
• 系统调整主要指测量线的调整以及晶体检波器 的校准。
BD-20A 型波导元件（FB-100：22.86×10.16）
成套产品包括:
单位 数量
E-H 阻抗调配器
只
1
定向耦合器
只
1
可变衰减器(附衰
测试方法
• 在TC26上连接短路板，使系统处于全反射状态。 • 找出一个波节点（将YS3892的“放大选择”逐
步调至50dB或60dB处，例如：113.5mm）；使 节下点刻特度征值相，当再明移显动T，C2该6波探节针点座的找读出数另为一D个m波in1节记 点即D先m调in2至（3此0或时4可0d关B小，Y以S3便89寻2“找放另大一选个择波”节开点关， 再刻放度大值至（5例0如dB：处1找35出.9Dmmmin2））。同样在标尺上读出 • D理m确in2认－为Dm半in1波为长二。个波节点的距离长度，根据原
• 探针插入愈深，影响亦愈大。
• 要减少或消除这些影响 , 就要减小探针的穿 伸度和正确调谐探头的谐振腔 。
• 但穿伸度的减小必然会影响输出指示的灵敏 度，因而必须适当地调整。
• 一般是旋到底后退出 2 圈半为源自。• 探头的调谐是十分重要的，既可以消除电纳 B 的影响，又可以提高测试灵敏度，调谐方 法为：
武大电气工程电磁场实验报告(90分精品)
工程电磁场实验报告电气工程学院XXX2014302540XXX平行输电线电场计算1.问题描述：导线半径0.01m，导线对地高度为10m，导线间距为5m，每根导线对地电压为6V，6根导线平行放置，建立模型并求解电场分布。
2.创建项目，选择求解类型（1）启动并建立项目文件（2）重命名并保存（3）选择分析类型和求解器新建工程文件，单击菜单命令Project/Insert Maxwell 2D Design，或者单击工具栏上的图标。
执行菜单命令Maxwell 2D/Solution Type，在弹出的对话框中选择求解类型Electrostatic，如图2-1所示：图2-1 选择求解器类型3.绘制几何模型（1）设置绘图单位执行菜单命令Modeler/Units，根据需要进行单位设置。
本例中单位为m。
（2）绘制模型（a）绘制导线绘制导线1：点击快捷键（或者执行命令Draw/Circle），绘图区下方坐标状态栏输入（-2.5,10,0）后回车，此时坐标（X,Y,Z）变为（dX,dY,dZ），在其中输入（0,0.01,0），如图3-1所示，回车则会出现面圆Circle1。
图3-1 第一根导线坐标示意图同理，绘制导线2-6，导线2的圆心坐标为（-7.5,10,0），半径为（0,0.01,0）；导线3的圆心坐标为（-12.5,10,0），半径为（0,0.01,0）；导线4的圆心坐标为（2.5,10,0），半径为（0,0.01,0）；导线5的圆心坐标为（7.5,10,0），半径为（0,0.01,0）；导线6的圆心坐标为（12.5,10,0），半径为（0,0.01,0）；（b）绘制求解区域执行菜单命令Draw/Circle或单击工具栏上的，输入坐标(0,0,0)回车，输入(0,62.5,0)回车确认，得到cricle7。
只选择上半区域进行求解，选中circle7，执行菜单命令Modeler/Boolean/Split或单击工具栏上的，选择XZ平面，点击确定，如图3-2所示。
工程电磁场实验报告
Maxwell仿真分析——叠钢片涡流损耗分析任课老师：班级：学号：姓名：杨茗博Maxwell仿真分析——二维轴向磁场涡流分析源的处理在学习了Ansoft公司开发的软件Maxwell后，对工程电磁场有了进一步的了解，这一软件的应用之广非我们所想象。
本次实验只是利用了其中很小的一部分功能，涡流损耗分析。
通过软件仿真、作图，并与理论值相比较，得出我们需要的实验结果。
在交流变压器和驱动器中，叠片钢的功率损耗非常重。
大多数扼流线圈通常使用叠片，以减少涡流损耗，但这种损耗仍然很大。
特别是在高频情况下，产生了热，进一步影响了整体性能。
因此做这方面的分析十分有必要。
一、实验目的1)认识钢的涡流效应的损耗，以及减少涡流的方法；2)学习涡流损耗的计算方法；3)学习用MAXWELL 2D计算叠片钢的涡流。
二、实验模型第一个实验是分析单个钢片的涡流损耗值，所以其模型就是一个钢片，设置其厚度为0.356mm，长度为20mm>>0.356mm，外加磁场为1T。
实验模型是4片叠钢片组成，每一篇截面的长和宽分别是12.7mm和0.356mm，两片中间的距离为8.12uA，叠片钢的电导率为2.08e6 S/m，相对磁导率为2000，作用在磁钢表面的外磁场H z=397.77A/m，即B z=1T。
考虑到模型对X，Y轴具有对称性，可以只计算第一象限内的模型。
三、实验步骤一．单个钢片的涡流损耗分析1、建立模型，因为是单个钢片的涡流分析，故位置无所谓，就放在中间，然后设置边界为397.77A/m，然后设置频率，进行求解。
2、进行数据处理，算出理论值，并进行比较。
二、叠钢片涡流损耗分析1、依照模型建立起第一象限内的模型，将模型的原点与坐标轴的原点重合，这样做起来比较方便。
设置钢片的材质，使之符合实际要求。
然后设置边界条件和源，本实验的源为一恒定磁场，分别制定在上界和右边界，然后考虑到对偶性，将左边界和下界设置为对偶。
然后设置求解参数，因为本实验是要进行不同的频率下，涡流损耗的分析，所以设定好Frequency后，进行求解。
南京理工大学工程电磁场实验报告
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} } /*讨论收敛因子不同取值的计算次数情况*/ for(p=1.10;p<2.0;p+=0.01) { for(i=0;i<41;i++) {u[0][i]=100;u[40][i]=0;} /*定义初值*/ for(i=1;i<40;i++) {u[i][0]=u[i][40]=0;} for(i=1;i<40;i++) for(j=1;j<21;j++) u[i][j]=2.5*(j-1); num=fun(u,p);if(min>num) {min=num;q=p;} }printf("\n 最佳收敛因子为：p=%f",q); printf("\n 此时运行次数为: num=%d\n",min); printf("\n 当收敛因子为%f 的时候，输出结果为：", q); for(i=0;i<41;i++) {u[0][i]=100;u[40][i]=0;} /*定义初值*/ for(i=1;i<40;i++) {u[i][0]=u[i][40]=0;} for(i=1;i<40;i++) for(j=1;j<21;j++) u[i][j]=2.5*(j-1); num=fun(u,q); for(i=1;i<40;i++) for(j=1;j<21;j++) u[i][40-j]=u[i][j]; for(i=0;i<41;i++) {printf("\n"); for(j=0;j<41;j++) printf("%12.6f",u[i][j]);} system("pause"); return 0; }
工程电磁场实训报告总结
一、引言电磁场是现代工程领域中不可或缺的一部分，涉及通信、电子、电力、医疗等多个领域。
为了加深对电磁场理论知识的理解，提高实际操作能力，我们参加了为期两周的工程电磁场实训。
通过本次实训，我们不仅巩固了电磁场的基本理论，还学会了如何运用这些理论解决实际问题。
以下是本次实训的总结报告。
二、实训内容1. 电磁场基本理论实训首先对电磁场的基本理论进行了回顾，包括麦克斯韦方程组、电磁波、电磁场能量等。
通过理论学习，我们深入了解了电磁场的基本性质和规律。
2. 电磁场模拟软件的使用实训过程中，我们学习了电磁场模拟软件的使用方法。
以Ansys Maxwell为例，我们学会了如何建立模型、设置边界条件和求解电磁场问题。
通过实际操作，我们掌握了软件在工程中的应用。
3. 电磁场仿真实验在仿真实验环节，我们针对实际工程问题进行了电磁场仿真。
例如，我们模拟了天线辐射、传输线特性、电磁屏蔽等场景，分析了电磁场参数对实际工程的影响。
4. 电磁场测量实验实训还安排了电磁场测量实验，包括电磁场强度测量、电磁波传播特性测量等。
通过实验，我们掌握了电磁场测量仪器的使用方法，了解了电磁场参数的测量方法。
三、实训收获1. 理论知识得到巩固通过本次实训，我们对电磁场基本理论有了更深入的理解，为今后在相关领域的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 实际操作能力得到提高实训过程中，我们学会了使用电磁场模拟软件和测量仪器，提高了实际操作能力。
这些技能将有助于我们在今后的工作中解决实际问题。
3. 团队协作能力得到锻炼实训过程中，我们分组进行实验和仿真，培养了团队协作精神。
在遇到问题时，我们共同讨论、解决问题，提高了团队协作能力。
4. 创新意识得到培养在实训过程中，我们针对实际问题进行仿真和实验，培养了创新意识。
通过不断尝试和改进，我们找到了更优的解决方案。
四、不足与反思1. 理论与实践结合不够紧密在实训过程中，我们发现部分理论知识在实际操作中应用不够灵活。
南京理工大学工程电磁场实验报告
MATlAB 绘制等电位线视图如下：
三维图像：
100 80 60 40 20 0 4 3 2 1 1 3 2 4
8
二维图像：
4
3.5 3
2.5
2
1.5
1
0.5 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
五、实验总结：
通过本次实验，我们在很大程度上把书本上的知识应用于实践中去， 例如 VC++的应用， 是我们第一次把其应用到工程实验上去， 超越了以 往只限于基础原理的学习。另一方面，在画图方面对于 MATlAB 的应 用，让我们初步认识到这款软件功能的强大，也让我们意识到掌握这 门软件的重要性，其在可视化，仿真方面发挥了很大的作用，大大地 帮助我们更深刻地理解和把握工程电磁场这门课程的相关知识。
三、程序设计及其运行情况：
#include<stdio.h> #include<math.h> #include<windows.h> fun(float u[][41],float p) /*此函数即为差分求解的方 法过程*/ {long int i,j,flag=1,num=0;float t,e=p/4; /*定义变量，在此 p 为收敛 因子*/ while(flag) {flag=0; for(i=1;i<40;i++) {for(j=1;j<20;j++) { t=u[i][j]; u[i][j]=u[i][j]+e*(u[i][j-1]+u[i-1][j]+u[i][j+1]+u[i+1][j]4*u[i][j]); if(fabs(u[i][j]-t)>=1e-5) flag=1; /*该判断语句用于判断 u[i][j]前后两次计算之差绝对值是否符合实验误 差要求*/ }u[i][20]=u[i][19]; }num++; } return num; } int main(void) { long int i,j,num=0,min=100000;float q,p,t,eps=1,e=p/4,u[41][41]; for(i=0;i<41;i++) {u[0][i]=100;u[40][i]=0;} /*定义初值*/ for(i=1;i<40;i++) {u[i][0]=u[i][40]=0;} for(i=1;i<40;i++) for(j=1;j<21;j++) u[i][j]=2.5*(j-1); printf("左半边初始值如下：\n"); for(i=0;i<41;i++) {printf("\n"); for(j=0;j<21;j++) { printf("%-11.5f",u[i][j]);
工程电磁场实验报告上交版
实验报告——叠片钢涡流损耗分析实验目的:1）认识钢的涡流效应的损耗, 以及减少涡流的方法；2）学习涡流损耗的计算方法；3）学习用MAXWELL SV计算叠片钢的涡流。
实验内容:作用在磁钢表面的外磁场Hz=397.77A/m, 即Bz=1T, 要求理论分析与计算机仿真：叠片钢的模型为四片钢片叠加而成, 每一片界面的长和宽分别是12.7mm和0.356mm, 两片之间的距离为8.12um, 叠片钢的电导率为2.08e6S/m, 相对磁导率为2000, 建立相应几何模型, 并指定材料属性, 制定边界条件。
分析不同频率下的涡流损耗。
实验简介:在交流变压器和驱动器中, 叠片钢的功率损耗很重要。
大多数扼流圈和电机通常使用叠片, 以减少涡流损耗, 但是这种损耗仍然很大, 特别是在高频的情况下, 交变设备中由脉宽调制波形所产生的涡流损耗不仅降低了设备的整体性能, 也产生了热。
设计工程师通常采用两种方法预测叠片钢的损耗:使用叠片钢厂商提供的铁耗随频率的变化曲线, 但是往往很难得到这样的曲线；使用简单的计算公式, 公式中的涡流损耗是叠片厚度的函数, 但是这样的公式往往仅在频率为60Hz或更低的频率情况下才是正确的。
而大多数交变电磁设备, 所使用的频率可达千赫兹或兆赫兹, 因此需要用其它的方法预测涡流损耗。
在非常高的频率下, 涡流损耗远大于磁滞损耗, 铁损几乎完全是由涡流引起的。
涡流损耗可以使用有限元法通过数值计算获得。
本实验就采用轴向磁场涡流求解器来计算不同频率下的涡流损耗。
实验步骤:根据实验内容分析建立实验模型, 由于四片叠片钢关于XY轴具有对称性, 故可以只计算第一象限。
定义模型的长宽及两片之间距离, 电导率, 相对磁导率以及外磁场场强之后就可以进行仿真。
通过生成几何模型, 制定材料属性, 指定边界条件和源, 设定求解参数选项极乐进行数据的统计了。
数值计算结果:图一Hz=1Hz时叠片钢的磁场分布图二Hz=60Hz时叠片钢的磁场分布图三Hz=360Hz时叠片钢的磁场分布图四Hz=1kHz时叠片钢的磁场分布图五Hz=2kHz时叠片钢的磁场分布图六Hz=5kHz时叠片钢的磁场分布图七Hz=10kHz时叠片钢的磁场分布1.数值结果与低频损耗计算公式的比较低频涡流损耗的计算公式为P=t2ω2B2σ2/24 V式中, V为叠片体积；t为叠片厚度；B为峰值磁通密度；δ为叠片电导率；ω为外加磁场角频率。
工程电磁场实验报告 (1)
工程电磁场导论实验报告姓名：学号：班级：指导教师：实验一 矢量分析一、实验目的1.掌握用matlab 进行矢量运算的方法。
二、基础知识1. 掌握几个基本的矢量运算函数：点积dot(A,B)、叉积cross(A,B)、求模运算norm(A)等。
三、实验内容1. 通过调用函数，完成下面计算给定三个矢量A 、B 和C 如下：23452x y zy zx zA e e eB e eC e e =+-=-+=-求（1）A e ；（2）||A B -；（3）A B ⋅；（4）AB θ ；（5）A 在B 上的投影 ；（6）A C ⨯；（7）()A B C ⋅⨯和()C A B ⋅⨯；（8）()A B C ⨯⨯和()A B C ⨯⨯A=[1,2,-3]； B=[0,-4,1]; C=[5,0,-2]; y1=A/norm(A) y2=norm(A-B) y3=dot(A,B)y4=acos(dot(A,B)/(norm(A)*norm(B))) y5=norm(A)*cos(y4) y6=cross(A,C)y71=dot(A,cross(B,C)) y72=dot(A,cross(B,C)) y81=cross(cross(A,B),C) y82=cross(A,cross(B,C))运行结果为：y1 =0.2673 0.5345 -0.8018 y2 = 7.2801 y3 =-11y4 = 2.3646 y5 =-2.6679y6 = -4 -13 -10 y71 =-42y72 =-42y81 = 2 -40 5 y82 = 55 -44 -11解：（1）[0.2673,0.5345,0.8018]A e =-； （2）||7.2801A B -=； （3）11A B ⋅=-；（4） 2.3646(135.4815)AB θ=； （5） 2.6679-；（6）[4,13,10]A C ⨯=---； （7）()()42A B C C A B ⋅⨯=⋅⨯=-；（8）()[2,40,5]A B C ⨯⨯=-；()[55,44,11]A B C ⨯⨯=--；2. 三角形的三个顶点位于A(6,-1,2), B(-2,3,-4), C(-3, 1,5)点，求（1）该三 角形的面积；（2）与该三角形所在平面垂直的单位矢量。
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工程电磁场仿真实验
报告
——叠钢片涡流损耗Maxwell 2D仿真分析（实验小组成员：文玉徐晨波葛晨阳郭鹏程栋）
Maxwell仿真分析
——二维轴向磁场涡流分析源的处理在学习了Ansoft公司开发的软件Maxwell后，对工程电磁场有了进一步的了解，这一软件的应用之广非我们所想象。
本次实验只是利用了其中很小的一部分功能，涡流损耗分析。
通过软件仿真、作图，并与理论值相比较，得出我们需要的实验结果。
在交流变压器和驱动器中，叠片钢的功率损耗非常重。
大多数扼流线圈通常使用叠片，以减少涡流损耗，但这种损耗仍然很大。
特别是在高频情况下，交变设备由脉宽调制波形所产生的涡流损耗不仅降低了设备的整体性能，也产生了热，因此做这方面的分析十分有必要。
一、实验目的
1)认识钢的涡流效应的损耗，以及减少涡流的方法；
2)学习涡流损耗的计算方法；
3)学习用MAXWELL 2D计算叠片钢的涡流。
二、实验模型
实验模型是4片叠钢片组成，每一篇截面的长和宽分别是12.7mm和
0.356mm，两片中间的距离为8.12um，叠片钢的电导率为2.08e6 S/m，
相对磁导率为2000，作用在磁钢表面的外磁场H z=397.77A/m，即B z=1T。
考虑到模型对X，Y轴具有对称性，可以只计算第一象限的模型。
三、实验步骤
一．单个钢片的涡流损耗分析
1、建立模型，因为是单个钢片的涡流分析，故位置无所谓，就放在中间，
然后设置边界为397.77A/m，然后设置频率，进行求解。
2、进行数据处理，算出理论值，并进行比较。
二、叠钢片涡流损耗分析
1、依照模型建立起第一象限的模型，将模型的原点与坐标轴的原点重
合，这样做起来比较方便。
设置钢片的材质，使之符合实际要求。
然
后设置边界条件和源，本实验的源为一恒定磁场，分别制定在上界和
右边界，然后考虑到对偶性，将左边界和下界设置为对偶。
然后设置
求解参数，因为本实验是要进行不同的频率下，涡流损耗的分析，所
以设定好Frequency后，进行求解。
2、将Frequency分别设置为1Hz、60Hz、360Hz、1KHz、2KHz、5KHz、
10KHz，进行求解，注意每次求解时，要将Starting Mesh设定为
Initial，表示重新开始计算求解。
记录下不同频率下的偶流损耗值和
最低磁通密度B min。
3、进行数据处理，把实验所得数据和理论值进行比较。
得出实验结论。
四、仿真图样
叠钢片涡流分析
1、f=1HZ时
P=1.92719e-006 W
2、f=60HZ时
P=6.95632e-003W
3、f=360HZ时P=2.45084e-001W
4、f=1kHZ时
P=1.64837e+000 W
5、f=2kHZ时
P=4.58856e+000 W
6、f=5kHZ时
P=9.56395e+000W
7、f=10kHZ时
P=1.28198e+001W
Hmin可由图中读出，根据Bmin=(2000*4π*10e-7)*Hmin,可得Bmin。
F（Hz）Hmin B min（T）
1 397.770.9997
60 397.640.9994
360 393.140.9881
1k 365.670.9190
2k 301.630.7581
5k 164.020.4122
10k 80.120.2014
五、实验数据
叠钢片的涡流分析
不同频率下的B min和P
1、实验数据与低频下损耗的理论计算公式的比较
低频涡流损耗的计算公式为：
222
24
t B
P V
ωσ
=式中，V为叠片体积；t为
叠片厚度；B为峰值磁通密度；σ为叠片电导率；ω为外加磁场角频率。
Maxwell 2D所获得的功率损耗値是假定叠片钢在Z方向上具有单位长度（1m）时而计算出来的。
因此，上式中的体积显然需要按以下公式计算：
336
12.7100.356101 4.521210
V---
=⨯⨯⨯⨯=⨯3m 经计算，可得到频率小于2KHz的各个频率的涡流损耗：
低频功率损耗值计算结果与实验值的比较
经比较发现，在频率小于2K时，实验结果和理论值比较吻合，而当频率大于2KHZ时，误差就很大了，说明原来的理论计算公式已不再适用，应使用高频我流损耗公式计算。
2、实验结果和高频损耗计算公式的比较
式中，S为叠片表面积；为磁场强度切向分量；为叠片电导率；为叠片相对磁导率；为外加磁场角频率；为单位表面积叠片的阻抗；为趋肤深度。
此公式适用于频率大于10KHZ的情况，为了进行对比，也利用此公式计算2KHZ 和5KHZ的情况。
高频数值功率损耗值计算结果与实验值的比较
F（Hz）B min（T）P（W）[理论] P（W）[实验] 2k 0.7581 5.6918 4.58864
5k 0.4122 9.00009.56393
10k 0.2014 12.727012.8196
3实验误差与结果分析
功率损耗值相对误差表格
经过对比发现,在1k Hz以下频率,仿真结果与低频损耗计算结果吻合较好；在频率(大于)等于5k Hz时,仿真结果与高频损耗计算结果吻合也较好。
并且，频率较低和频率较高时相对于中间值的频率而言，他们的相对误差也更低。
频率越高时功率损耗也越大。
六、实验总结
Maxwell 2D是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维电磁场有限元分析软件，一般在电磁物体满足轴向均匀或RZ对称的条件下采用。
它采用图形化的设计界面，可以直观、快捷地进行电磁场的仿真。
Maxwell 2D 通常适合处理二维交流磁场、二维直流磁场、二维静电场、二维瞬态场、二维等效电路发生器、二维参数分析等等。
不仅如此，它具有强大的后处理能力，在仿真结束之后，还可以通过后处理工具对得到的数据进行多种分析。
通过此次实验，我初步了解、掌握使用Ansoft公司出产的Maxwell 2D软件的基本操作以及使用方法，独立并完整地进行了实验“叠片钢涡流损耗分析”，并撰写此试验报告。
我认为基于Maxwell 2D软件，能够解决电磁场领域的一些基本问题，且对于日后电气工程及其自动化专业的递进学习具有相当的意义。
Maxwell 2D软件的界面形式非常简单，且操作步骤相对固定：①建立几何模型；②指定材料属性；
③指定边界条件；④求解条件。
而Maxwell 2D强大的后处理功能不仅能直观的显示场量的分布，还能相关变量的函数关系，更能进行关键系统的分析。
这表明Maxwell 2D软件具有合理的实验性以及高度的工程模拟性。
在今后《工程电磁场》的模拟和实验中，不仅需要认真操作，更应理性思考实验背后隐含的数据关系和实验原理，只有对实验进行深刻的分析才能得到更有意义的结论。
经过本次试验是我对于Maxwell软件的应用更加熟悉对于仿真的操作步骤及过程有了更深的认识，并且通过实验的容使我对于涡流和涡流损耗有了一些了解，同时在实验过程中对工程电磁场学科产生了一些热情，觉得本门课程深奥和有趣，同时也感谢指导老师在实验中的指导，谢谢您。