基于ansoft的电机磁场强度有限元计算
基于ANSYS软件的电机电磁场有限元分析解读
基于ANSYS软件的电机电磁场有限元分析发表时间：2007-9-11 作者: 黄劭刚夏永洪张景明来源: 万方数据关键字: APDL语言同步发电机电磁场有限元介绍了应用ANSYS自带的APDL编程语言进行软件开发，将该软件应用于同步发电机空载磁场分析中，在电机的电磁场计算中实现了电机的自动旋转、自动施加载荷的功能，使用、修改方便，并且计算速度快。
通过对电磁场计算结果的后处理，得出了同步发电机的旋转磁场波形和电压波形。
样机测试结果验证了分析结果的正确。
1 前言ANSYS软件是一个功能强大、灵活的，融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件。
广泛用于核工业、石油化工、航空航天、机械制造、土木工程等一般工业及科学研究领域的设计分析。
在实际的电机电磁场分析中，电机的转子磁极形状、定子齿槽形状、气隙大小以及铁磁材料均已确定，但是当转子相对十定子齿槽的位置不同时一，其计算结果也不相同。
为了分析电机电磁场问题，若把定、转子相对位置固定不变进行求解，再对电磁场计算结果进行傅立叶级数分解来计算电机绕组的电势则误差太大。
为此，需要对定、转子不同位置时一分别进行计算，然后通过电磁场的计算结果求出电机何个定子齿部磁通随转角变化的关系，然后根据磁通的变化率求出电机基波绕组的电势。
ANSYS软件是目前应用最为广泛、使用最方便的通用有限元分析软件之一，应用ANSYS软件来分析电机电磁场是非常有效的。
但是当采用ANSYS软件的图形用户界面( GUI)操作方式时，每次定、转子之间的旋转、网格剖分、施加载荷进行求解、查看计算结果等都需要人工进行重复操作，使用起来非常繁琐，并且效率低。
为此，木文采用ANSYS软件的APDL语言编写的软件对同步发电机的空载磁场进行研究，实现了电机定、转子之间的自动旋转，自动网格剖分，自动施加载荷以及自动求解的功能。
整个电磁场分析过程无需人工进行干预，使用方便，便于修改，并且大大提高了计算速度。
Ansoft Maxwell 2D 工程电磁场有限元分析
1.3.1Maxwell 2D 的边界条件
静磁场有以下几种边界条件： 矢量磁位边界条件 对称边界条件 气球边界条件 主边界条件 从边界条件 • 1.3.1.1 Default Boundary Conditions 自然边界条件，也称纽曼边界条件，可以用来描 述两个相接触的物体，在接触面上，磁场强度H 的切向分量和磁感应强度B 的法向分 量保持连续。
Maxwell 2D 基础
1.3 Maxwell 2D 的边界条件和激励源
边界条件和激励源方式按照不同的求解器来设定。 按照计算模型所需的求解器不同，主要可以分为以下 6 大类： 求解器 可计算的执行参数 静磁场 矩阵（电容）、力、转矩 涡流场 矩阵（电感）、力、转矩、磁通量 瞬态磁场 矩阵（阻抗）、力、转矩、磁通量 静电场 导纳、电流 交变电场 电导、电流 直流传导电场 注： 瞬态磁场是指被求解问题随时间做一定有规则的运动， 以及所加载激励是时间、位置、或者速度的函数关系，
软件默认的参数变量为_t，在X、Y、Z 三个方向上都可以设置为_t的函数，而在 Start_t 和End_t 中设置参数_t 的起始和终止范围，通过Points 项可以设置由多少个点 组成该参数曲线，若设置为0 则表示由软件默认的点数组成，此时的曲线较为光滑 ，若该项设置过少则曲线将有多段直线组成。
Maxwell 2D 基础
1.2 Maxwell 2D 的材料管理
1.2.2 常用硅钢片50W600的添加
以硅钢片50W600材料为例，先要了解该材料的特性，找到相应的相对磁化曲线 表，它的磁化曲线是非线性的；电导率在2e+6 S/m 左右。 添加步骤： 1、材料命名：50W600 2、选定坐标系：Cartesian 3、设置相关参数 Relative Permeability --相对磁导率设为 非线性曲线，点击右侧“Bh Curve”，进入 磁化曲线表， 输入相应的数据，点击OK 。 Bulk Conductivity --电导率设为2000000。 后两项默认即可。
基于Ansoft Maxwell的鼠笼型三相异步电机有限元分析
基于Ansoft Maxwell的鼠笼型三相异步电机有限元分析季翔宇【摘要】鼠笼型异步电机是三相异步电机的一种,结构简单、坚固耐用、运行效率高、价格低廉,在日常生活、工业生产、石油矿石开采、港口码头等众多领域得到广泛应用.以鼠笼型三相异步电机为模型,运用Ansoft Maxwell软件搭建仿真模型,进行网格剖分、赋予材料与激励源等设置,求解并分析模型在静稳态以及瞬态不同时刻的磁场分布,为电机的设计与优化提供参考依据.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】4页(P98-101)【关键词】鼠笼型异步电机;Ansoft Maxwell;有限元分析【作者】季翔宇【作者单位】常州国际机场集团有限公司,江苏常州 213000【正文语种】中文【中图分类】TM343+.2;TP391.90 引言鼠笼型异步电机是三相异步电机的一种，它结构简单、坚固耐用、运行效率高、价格低廉，在庞大的电机家族中居于重要地位。
据有关部门统计显示，在采用电机拖动的机械设备中，有将近90%的机械设备是采用鼠笼型三相异步电机拖动的。
这种类型的异步电机社会拥有量大，其用电量占总动力负载用电量的比重达85%以上，因而在我国工农业生产中得到广泛的应用。
该文介绍了鼠笼型三相异步电机的工作原理，基于Ansoft Maxwell软件对三相四极鼠笼型异步电机进行建模、网格剖分，赋予材料与激励源等设置，对其电磁场机型仿真与分析，确定通电后磁场强度、感应磁场、气隙磁密度等分布情况。
1 鼠笼型三相异步电机的结构与原理鼠笼型三相异步电机的定子绕组为分布式绕组，镶嵌于定子铁心上。
转子由转子铁心、转子绕组、转轴和风扇等构成。
转子铁心由外圆周上冲有均匀线槽的硅钢片叠压而成，并固定于转轴上，线槽用于放置转子绕组。
转子绕组是由铝条或铜条与短路环焊接铸造而成，而非由绝缘导线绕制，其外观形似鼠笼而得名[1]。
当定子绕组通以三相交流电压后，便形成旋转磁场，同时转子上的闭合导条则切割定子旋转磁场的磁力线而感生出感应电动势与感应电流，从而带电导体在磁场中收到电磁力的作用而产生运动，转子便在定子铁心环的内部做旋转运动[2]。
基于Ansoft的开关磁阻电机有限元分析与研究
河北工业大学硕士学位论文基于Ansoft的开关磁阻电机有限元分析与研究姓名：高洁申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：孙鹤旭20081101河北工业大学硕士学位论文基于Ansoft 的开关磁阻电机有限元分析与研究摘要开关磁阻电机是近年来随着电力电子技术和控制技术的发展而诞生的一种特种电机，并以其结构简单、坚固、成本低廉、起动转矩大、效率高等优点，在许多领域得到了广泛的应用。
利用电机电磁场理论和有限元法进行开关磁阻电机磁场分析与计算，在其研究中占据至关重要的地位，它是整个电机设计和运行性能分析的基础。
由于开关磁阻电机结构与传统的交直流电机具有很大的差别，加之其显著边缘效应及高度的过饱和特性，以路的观点进行电机性能的理论分析便显出很大的局限性；相反地，以场的观点，全面、系统地分析电机性能，以便进行电机设计、性能分析及仿真计算，便显示出极大的优越性。
本论文以开关磁阻电机电磁场的有限元分析为主题开展研究工作，在系统总结电机电磁场以及工程电磁场数值计算理论的基础上，基于工程电磁场有限元分析软件Ansoft ，采用全场域的分析方法，对开关磁阻电机的磁场分布、静态特性等进行了大量的仿真分析与研究。
一方面得出了开关磁阻电机在几个典型转子位置下的磁场分布图，并据此总结了电机内磁场的分布规律；另一方面绘制出了开关磁阻电机的非线性磁化曲线族，即ψ-θ-i 关系曲线、电感曲线和静态转矩曲线等静态特性曲线。
此外，本论文还分析了开关磁阻电机的稳态温升，建立了其等效磁网络模型，并对开关磁阻电机的稳态特性进行了仿真研究，计算出了电机在稳态运行情况下的相电流、磁链以及动态转矩等曲线。
同时，针对开关磁阻电机运行过程中存在转矩脉动的缺点，本论文还讨论了其减振降躁的一些具体措施。
由仿真结果可知，本论文所建立的开关磁阻电机二维有限元分析模型计算出的性能参数是比较准确可靠的，同时也说明本论文所提出的等效磁网络模型对SRM 稳态特性的研究具有较高的精度，从而为对开关磁阻电机的工作原理和内部电磁关系作系统而详细的分析，研究其工作特点和内在规律，对开关磁阻电机性能校核与稳态特性研究以及进行有效的电机电磁设计工作提供了可靠的依据。
有限元的分析软件Ansoft在电机领域中应用
有限元的分析软件Ansys在电机领域中应用有限元分析是现代工程和科学领域中最强大的工具之一。
它是一种仿真技术，可用于预测复杂结构的加载和行为。
此技术已经在各种领域得到了广泛的应用，包括航空航天、汽车、建筑、医学设备等，也在电机领域中广泛应用。
Ansys是一家专业的机械仿真软件公司，推出了Ansys Maxwell、Ansys Q3D Extractor、Ansys Icepak等多款电磁仿真软件。
本文将重点介绍Ansys最著名的电机仿真软件Ansys Maxwell在电机设计中的应用。
Ansys Maxwell介绍Ansys Maxwell是Ansys专为电力电子、电机、传感器设计等行业推出的电磁仿真软件。
Ansys Maxwell提供了各种电机部件和材料的建模，通过有限元解算技术实现了对电机运行性能的全面分析。
Ansys Maxwell在电机领域的具体应用包括：电机的磁场仿真在电机部件上施加预定义的电源电压波形或电流波形，Ansys Maxwell可计算它们所产生的电磁力和涡流、磁通密度和磁力线等参数。
与他平面上的分析方法相比，有限元分析技术能够更好地解决非线性、非均匀和几何较复杂的问题。
电机的热老化仿真Ansys Maxwell不仅可以分析电机的电磁性能，还可以通过Ansys Icepak模块进行热仿真，分析磁场作用下电机的温度分布和热点位置等运行状况，从而设计出更加稳定的电机。
电机的噪声与振动仿真电机在工作时往往会产生噪声和振动。
在电机设计阶段，利用Ansys Maxwell 可进行噪声和振动仿真。
通过识别和测试电机的激励源和耦合过程，可以预测电机的声功率级和振动特性，从而优化电机设计。
Ansys在电机领域的应用实例应用Ansys Maxwell，企业可以快速准确地设计和验证新的电机概念和产品，预测其性能和优化设计，降低设计成本和提高设计效率。
以下列举了Ansys在电机领域的应用实例。
无刷直流电机的磁场和振动分析以无刷直流电机为例，Ansys Maxwell在电机的建模、噪音和振动分析方面做出了贡献。
基于Ansoft的电力机器人永磁吸附单元有限元分析
喏名L 乃农别名阄2018,45 (2)研究与设计I EMCA基于Ansoft 的电力机器人永磁吸附单元有限元分析#袁硕，刘天羽(上海电机学院电气学院，上海201306)摘要：为满足爬壁机器人在狭窄的发电机定子气隙中能可靠地运行，设计了一种基于Halbach 阵列的 永磁吸附单元。
使用Ansoft Maxwell 软件建立二维磁场模型，采用元新型吸附单元的磁行， 了磁力磁感应强度的分布;通过与传统永磁吸附单元磁场的比较，新吸附单元永磁磁能利用 、单磁场的特点， 了新型吸附单元在发电机定子气隙中吸附的可靠性；了的吸附 能的， 为吸附单元 设计了。
关键词：Ansoft;爬壁机器人；永磁吸附单元"有限元分析中图分类号：TP 24文献标志码：A文章编号：1673-6540(2018)02-0071-04FiniteElementAnalysisofPermanentMagnetAdsorption UnitforElectricRobotBasedonAnsoft*YUAN Shuo ， LIU Tianyu(School of Electrical Engineering，Shanghai Dianji University，Shanghai 201306，China )Abstract : I norder to meet the flexible and reliable operation of the wall climbmagnetic wall ， a permanent magnetic adhesion element based on Halbach array was designed. A two-dimensional physical model be founded by Ansoft Maxwell software ，analyzed by the way of finite element analysis ，obtained t distribution of magnetic field and magnetic induction intensity ，and analyze the effect of structure par ameters on adsorption properties. By c omparing with the traditional permanent magnetic adhesion element of magnetic field ，the new permanent magnetic a dhesion element witli the highly permanent magnet utilization rate and unilateral magnetic field ，it could be flexible and reliable walking in generator stator gap. The influence of structural parameters on the adsorption performance was a nalyzed by using the method of parameter variation. It provided reference data for the design of permanent magnetic adhesion element.Key words : Ansoft ; wall climbing robot ; permanent magnetic adhesion element ; finite element analysis0引言爬壁机器人了吸附、作.能，能 在 壁作业，是一种新型的特种作业机器人。
基于Ansoft的ALA转子同步电机磁场及参数计算
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０引 言
Ａ Ａ（ ｘ ｌ — ａ ｎｔｄＡ ｉ ｔ ｐｃ 转 子 同 步 Ｌ Ａ ｉ ｌ Ｌ ｍｉａ ｎｓ ｒ ｉ） ａｙ ｅ ｏｏ 电机最 先 由 Ａ Ｊ Ｏ． ｒｉｋｈ ｎ ． ． Ｃ ｕｃ ｓａｋ等 学 者 在 １６ ９ ６年
ｍｏｏ ｅ ｏ ｍａ ｃ ． ｈ ｔｉ ｔ ｅ ｂ ｓ ｏ ｋ ｉ ｅ ｉｎ ｎ ｎ ｏ ｔｏｉ ｇ ｔ ｅ ｍａ ｈ ｎ ． ｈ ｎ ｆｃ ｕ ｅ ｔｒ ｖ ｌ ａｅ ｈ ｓ ｔｒｐ ｒ ｒ ｎ ｅ Ｔ ａ ｓ ｈ ａ ｅ ｗ ｒ ｎ ｄ ｓ ｉｇ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ｃ ｉ ｅ Ｔ ｅ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｄ ｍｏ ｏ ａｉ ｔ ｓｔ ｉ ｆ ｇ ｎ ｄ
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基 于 Ａ ｓｆ 的 Ａ Ａ转 子 同步 电机磁 场 及 参 数 计 算 ｎｏｔ Ｌ
张 巍
（ ． 中科 技 大 学 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ； ． 军 工程 大学 ， 北 武 汉 ４ ０ ３ ） １华 湖 ３０ ４ ２ 海 湖 ３０ ３
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由于磁 阻式 结构 和导磁 材料 的特点 ， Ａ Ａ转 使 Ｌ
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基于Ansoft的高速开关磁阻电机有限元分析
２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｎａ ｎ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎａ ｎ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ ２ ６ ０ １ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ９ ８ ３ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ １ ３
基于 Ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ 的高速开 关磁阻 电机有限元分析
朱宏基 ，周 飞 ，瞿遂春 ，李建忠
（ １ ． 湖南工业大学 电气与信息工程学院 ，湖南 株洲 ４ １ ２ ０ ０ ７ ；２ ． 南通 大学 电气工程学院 ，江苏 南通 ２ ２ ６ ０ １ ９）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈｅ ｄ ｒ ｅ ｌ ｕ ｃ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍ。
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（１ ＿ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＥ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄＩ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎＥ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈｕ ｎ ｎ Ｕｎ ａ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｚｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕＨｕ ｎ ａ ｎ４ １ ２ ０ ０ ７，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
基于ANSOFT的永磁球形电动机三维有限元分析
由图 中可 以看 出 ， 不 同的 永磁 体 厚 度 和气 隙 长度 会 对 永磁 球 形 电动 机 空载 自 转 反 电势 的波 形 幅值 产 生较 小 的 影 响 ， 但波 形 规律 几 乎 不改 变 。永 磁 球形 电动机 运 行 时 ， 当永磁 球 形 电动 机 自转转 速 的提 高 时 ， 反 电势波 形 尖顶 幅值 增 大 ， 这样 会 加 剧 永 磁球 形 电动机 的转 矩脉 动 。但 永 磁体 厚 度增 厚 和 气 隙 的减 小
图 ７ 不 同气 隙长 度下 Ａ相空 载 自转反 电势
３ ． ２ 空载 自转反 电势分 析
Байду номын сангаас
本节 对 永磁 球形 电动机 Ａ相 空载 自转反 电势进 行 了仿 真 分 析 ， 得 到了球形 电动机 空载 自转反 电势 特性 曲线 （ 转 速为 １ ５ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ时 ） 。 图 ５中给 出 了在 空 载 自转情 况下 ，Ａ相 空 载绕 组 自转 反 电势在 ０ ｓ～ １ Ｓ 内随时 间的变 化波 形 图。
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Ａ相 、Ｂ相 和 ｃ相 ， 每 相 同 ６个 定 子 线 圈组 成 。定 子 线 圈分 相
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示 意图如 图 ３所示 。
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图 ５ 空载 自转 反 电势
图 ３定 子线 圈分 相示 意 图
３ 结果 分析
当进行 永 磁球 形 电动机 空 载特 性 分 析 时 ， 并 不 需 要 单独 给 线 圈外 加 电 流源 或 电压 源 ， 因为 永磁 体 材料 本 身 已经 提 供 了 主 激 励 磁 场 。在 Ａ ｎ ｓ ｏ ｌ中设 置 材 料 时 已 经 同 时将 激 励 设 置 好 了 ， ｆ 因此 ， 实 际 意义 上 的激 励 源在 永 磁球 形 电动机 的 空载 特 性分 析 当 中是 没有 的 。空 载 自转 速度 设 为 １ ５ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 。 当进行 带 载 启 动 ‰ 》 掣％ 鬻 《 分析时 ， 初始 位置 角设 为 ０ 。， 初始 速 度设 为 ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ， 负载 转矩
基于Ansoft的永磁无刷直流电动机磁场有限元分析
通过 Ａ ｓｆ 的 分 析 结 果 对 应 关 系 反 映 电 机 的 运 行 ｎｏ ｌ
原理 。
１２ 基本 假 设 ．
由于磁 场 随 转 子 位 置 而 时 刻 变 化 ，采 用 部 分 场
域分 析 的方 法 ，边 界 条 件 较 难 确 定 ，因此 本 文 采 用 全场 域分 析 的 方法 。为 了建 立 永 磁 无 刷 直 流 电动 机 内部 磁场 的微 分 方 程 ，确 定 求 解 区域 和有 限元 求 解
关键词 ：有 限元 分析 ；Ａ ｓｆ；永磁 电动机 ；无刷 直流电动机 ｎｏ ｌ
中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ；Ｔ ３ Ｍ３ １ Ｍ ６＋１ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ —８ ８ ２ １ ） ６００ —３ ０ １６ ４ （ ００ ０ ．１３０
Ｍ ａ ｎｅ ｉ ｅ ｄ Ｆｉ ｔ ｌｍ ｅ ｎ ｌ ｉ ｆＰｅ ｍ ａ ｎｔＭ ａ ｎｅ ｕｓ ｅ ｓ ｇ ｔｃ Ｆｉｌ ｎｉｅ Ｅ ｅ ｎｔＡ ａ ｙｓｓ ｏ ｒ ｎｅ ｇ ｔＢｒ ｈｌｓ
的边 界条 件 ，作 如下 假设 引：① 忽 略 电机 端 部磁 场
效应 ，磁 场沿 轴 向均 匀分 布 ，矢 量 磁 位 Ａ 和 电流 密
１ 永磁 无 刷 直 流 电 动 机磁 场 有 限元 分
析 模 型
１ １ 永磁 无刷 直 流 电动机 的 结构 和设 计参 数 ． 永磁 无刷 直 流 电 动机 运 行 时 ，电动 机 内 部 的 电 磁场 分布 较 为 复 杂 ，计 算 这 种 非 线 性 磁 场 ，可 以 采
Ａｂ ｔ ｃ ：２ ｈ ｌ ｆ ｌ ｎｔ ｅｅ ｎ ｅ ｏ （ Ｅ ｓ ａｔ Ｄｗ ｏ ｅ ｆ ｉ ｌ ｒ ｅ ｉ ｄｉ ｅ ｍｅｔｍ ｔ ｄ Ｆ Ｍ） ｂ ｓｄ ｏ ｎｏ ｏ ｗ ｒ ｗ ｓａ ａｔｄ ｎ ｈ ｈ ａｅ ｎ Ａ ｓｆ ｓｆ ａｅ ａ ｄ ｐｅ ，ａ ｄｔｅ ｌ ｔ ｍａｎ ｔ ｅ ｉ ｒ ｕｉｎｏ ｅｍａ ｅｔ ｇ ｅ ｂｕｈｅｓＤ ｏｏ Ｂ Ｄ ｇ ｅｉ ｆ ｌ ｄｓ ｉ ｔ ｆ ｒ ｎ ｎ— ｎｔ ｒｓｌ Ｃ ｍ ｔ ｃｉ ｄ ｔｂ ｏ ｐ ｍａ ｓ ｒ（ Ｌ Ｃ） ｗ ｒ ｃｌ ｌ ｅ ． Ｔ ｅａｏｅ ｅｅ ａ ｕａ ｄ ｈ ｂ ｖ ｃ ｔ
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基于ansoft的电机磁场强度有限元计算
1. Ansfot一般求解过程
Ansfot一般求解过程如框图2所示。
图1 Ansfot一般求解过程
图2中最重要的步骤为有限元计算，它的计算结果直接影响整个求解过程的结果分析，所以Ansfot软件是以有限元计算为核心的有限元分析软件。
2. 磁力耦合器磁场强度有限元计算
第一步：选择求解器类型
建立一个maxwell2D工程文件，在菜单栏中选择Solution Type,出现如下对话框，求解器类型和求解器坐标选择如下图所示
图2 求解器类型和求解器坐标的选择
第二步：建模
用Ansoft作为仿真工具对电机进行建模时，可以在Maxwell 2D模块里直接
建立完成，也可以把电机的基本设计参数填入到RMxprt中生成二维模型，其模型如下图所示
图3电机平面模型
第三步：设置材料属性
在完成初步模型后，需要在生成的几何模型里定义电机的材料属性，其设定包括指定转轴及外层面域材料属性为空气、指定隔离套材料属性为铜和定义永磁体材料属性SmCo24
第四步：设置激励源和边界条件
进行瞬态场分析时，激励源为永磁体所提供此处不用给出，边界条件施加磁通平行边界条件。
图4施加磁通平行边界条件
第五步：网格剖分
将所有的剖分网格最大长度设置为1mm，如图5所示
图5 剖分网格最大长度设置
第六步：有限元计算
对于有限元计算分析过程中的Analysis Setup 采用默认值。
第七步：后处理
1）观察计算完后的网格剖分情况
2）观察计算完后的电场强度的分布
4.后处理结果
1）计算完后的网格剖分情况如图6所示。
图6网格剖分情况
2）磁场强度分布情况如图7所示。
a）耦合器磁力线分布情况b）耦合器磁通密度云图分布情况
图7磁场强度度分布
姓名：王法恒
学号：1520310002
专业：电气工程。