基于Ansys Maxwell巨磁阻隔离器结构中线圈磁场的研究

巨磁阻(GMR)隔离器中平面线圈的主要作用是将电信号转化为磁信号,为了确定平面线圈的具体参数,基于Ansys Maxwell/2D对GMR隔离器结构中平面线圈的磁场影响参数进行扫描分析,确定了GMR隔离器的输入电流为5.94 mA,结合现有工艺条件,确定了平面线圈线宽5μm,线间距2μm,厚度2μm及线圈中心间距100μm。进一步利用Maxwell/3D建立平面线圈的3D模型,对该模型进行静磁场下的磁场强度分析,平面线圈在正下方13μm厚度的SiO_(2)隔离栅处产生的磁场强度为4.18 Oe左右,满足GMR隔离器的制作要求,为GMR隔离器平面线圈的设计提供参考。

基于ANSYS Maxwell建模的超高压输电线路工频电磁场分布研究

超高压交流输电线路产生的电磁辐射可能会对生物体造成危害。为探究超高压输电线路下方电磁场环境的问题,依据有限元仿真软件ANSYSMaxwell搭建500k V单回和双回输电线路的三维模型分析主要影响因素,重点仿真研究导线在不同的距地高度、排列方式、相序分布、相间距离、相导线分裂根数及子导线半径情况下对输电线路下方工频电场和工频磁感应强度分布规律的影响,并探讨了林地和墙体对磁场的抑制作用。

基于ANSYS Maxwell的永磁直流空心杯电机三维仿真分析

以某型永磁直流伺服空心杯电机为例,利用ANSYS Maxwell软件建立三维有限元分析模型,对零件赋予材料属性及设置激励源,通过改进外电路设置及网格剖分方法,得到模型在稳态的磁场分布及瞬态的输出特性结果。对比3款电机的有限元与实测结果,结果表明,模拟数值与实测数值偏差均在5%以内,验证该有限元分析方法具有较高的准确性,为该类型电机的正向设计及优化提供理论依据。

基于ANSYS Maxwell的平面螺旋型线圈电感仿真分析

平面螺旋型线圈是无线充电系统中的重要部件。利用ANSYS Maxwell软件对平面螺旋型线圈的电感值进行了仿真分析,在圆柱坐标系中建立了不含隔磁片和含隔磁片的线圈2D和3D模型,仿真结果与实测结果相符合,说明建模方法是正确的。最后研究了线圈匝数对线圈电感值和耦合系数的影响,一方面,对无线充电系统线圈的研究设计提供了有益参考;另一方面,也可作为电磁场与电磁波课程的仿真实验,成为教学的补充。

基于ANSYS Maxwell的耦合电感仿真研究

随着计算机技术的飞速发展,电路仿真软件已经成为重要的实验教学辅助手段。文章介绍了利用仿真软件实现电路实验教学改革的思路和方法,通过制定仿真与实践相结合的实验任务,使单一的验证型实验具有研究性、探索性、开放性和设计性,变被动完成任务为主动实践验证猜想,从而有效培养学生自主学习能力,并提升其创新能力。最后针对耦合电感实验中存在的问题,利用ANSYS Maxwell软件对线圈建模,分别通过参数扫描分析和场路耦合模型研究互感的影响因素及互感的屏蔽,直观的结果加深了学生对实验现象的理解,充分展现了仿真软件在实践教学中的积极作用。

基于Ansys Maxwell的永磁涡流缓速器仿真研究

该文以CRH380B型高铁列车为研究对象,设计了一种安装在其拖车组转向架上的新型非摩擦制动装置——永磁涡流缓速器。根据永磁涡流缓速器的结构和原理,利用Ansys Maxwell电磁场有限元分析软件对永磁涡流缓速器建立了简化模型。通过软件对模型进行磁场仿真计算,得到转速,永磁体数目,磁极轴向长度,气隙长度和转子盘厚度等因素对制动转矩的影响曲线,分析其变化原因,并做出了相应的结构优化。

浅谈基于Ansys Maxwell分析的轨道磁力固定装置

针对轨道检测小车因自重较轻、重心偏高、重心不稳等因素诱发比较严重的倾斜,甚至侧翻的问题。本文通过磁路计算法和Ansys Maxwell软件仿真分析,设计出一种轨道磁力固定装置,能够在略微增加小车重量的同时通过磁力将其牢牢吸附在轨道上使其平稳行驶。

一种基于ANSYS Maxwell的变压器漏电感的计算方法研究

以ANSYS Maxwell有限元软件建立变压器三维模型,提出了以漏磁通求漏电感的方法,并将计算结果与能量法和试验法结果进行对比,进而验证了此方法的正确性。

基于ANSYS Maxwell配电变压器周围工频电磁场分布研究

针对市民就居民区附近变配电设备的电磁影响与电力建设部门产生矛盾冲突等问题,采用有限元仿真软件ANSYS Maxwell搭建100kVA三相油浸式配电变压器的实体模型,通过分析高压侧绕组的输入电压、感应电压及低压侧绕组感应电流波形图,侧面验证了模型的正确性、有效性与可靠性。通过理论分析与云图观察相结合的方式,定性研究了变压器内外部磁感应强度分布随相位的变化情况,最后选取变压器两侧的具体场点,定量探究了在这些场点处磁感应强度随距离的衰减规律,得到在3m外的区域变压器对人体影响较小的结论,并结合实际情况,给出了合理的工程建议与日常生活的注意事项。

基于Ansys Maxwell的非接触式磁力驱动机构的仿真优化研究

磁力驱动机构是一种新型的非接触式传动机构,根据磁力驱动的工作原理,利用Solidworks和ANSYS Maxwell软件对两种非接触式磁力驱动机构进行三维建模和磁力特性仿真,得出的磁感应强度云图验证了仿真设置的准确性,绘出了输出磁转矩随时间变化的周期曲线,比较了两种机构输出磁转矩的性能差异,其中方案一的最大磁转矩为1.25Nm,方案二的最大磁转矩为1.6Nm,方案二最大磁转矩相比方案一增大28%,但方案二永磁体体积相比方案一增大50%,此数据可为非接触式磁力驱动机构后续的优化设计提供参考。

基于Ansys Maxwell的单相电机变极设计分析

用单相24槽电容运转电机为例,进行4/6极变极调速接线设计分析。通过对6极、反接法4极、换相法4极、特殊换相法4极电机的槽电势星形图分析,得出主副绕组合成电动势的矢量关系,确定4/6极变极绕组接线方案。利用Ansys Maxwell仿真系统从场方面进行电磁模拟仿真,得出磁动势的傅里叶分解图和气隙磁场分布图,从“路”的方面进行电磁计算,得出3种4极接线方式下的电机各项性能参数,从而选出最优理论设计方案进行实样验证,确定最佳变极设计方案,得出特殊换相法4/6变极方案最佳。

基于ANSYS Maxwell的高压脉冲电场仿真研究

高压脉冲电场土壤处理已广泛应用于农业中的土壤虫害杀灭,但耕种环境的差异导致虫害的杀灭效果常常不够理想。为了改善这种低效率的现状,笔者提出几种不同的电极布置方案,并且利用ANSYS Maxwell仿真软件进行静电场仿真,分析仿真得到的电场强度以及电压结果,讨论不同方案的适应场景,提出适用的电极布置方案。结果表明,对于浅层虫害、深层虫害、植株根部虫害、局部虫害以及整片土壤的预防性电处理都有不同的电极布置方案,这对于土壤电处理的实际应用具有重要意义。

基于ANSYS Maxwell分析大容量配变低压出线铜排布置对涡流损耗的影响

结合流过交变电流铜排的涡流损耗计算,应用ANSYS Maxwell软件仿真分析大容量配变低压出线铜排布置的改变对涡流损耗的影响,探讨满足箱壁、夹件产生损耗最小的布置方式,减少箱壁、夹件的发热。

基于ANSYS对表贴式永磁同步电机电枢直径的分析

本文通过运用ANSYS Maxwell软件对表贴式永磁同步电机的电枢直径进行电磁场参数化仿真分析,全面分析计算永磁同步电机在不同电枢直径下的电磁性能、电机效率和硅钢片、漆包线、磁钢等材料用量。通过软件的仿真计算,得出电机不同电枢直径下的效率、材料用量曲线,从而选出性能优和成本低的高性价比电枢直径方案。

基于ANSYS/Maxwell的感应滤波配电变压器设计与实验研究

该文提出了一种适用于低压配电网系统下的新型感应滤波配电变压器设计方法,并将其应用于综合性创新实验的教学案例中。在感应滤波配电变压器的设计中,将感应滤波技术应用于采用Ddy联结组别的配电变压器中。通过建立电路数学模型,推导阀侧产生的谐波电流与网侧电流之间的关系,揭示感应滤波配电变压器的滤波特性。该文采用ANSYS/Maxwell软件建立新型变压器的3D模型,在模型上通过仿真能量法对比工程磁路法,验证变压器绕组间短路阻抗满足技术要求;并通过磁路耦合添加滤波支路,监测变压器的网侧电流,验证其可以有效滤除电网谐波污染。最后通过实验验证了所设计的变压器的正确性和有效性,进一步激发了学生的学习兴趣和创新热情。

基于Maxwell的外转子永磁电动机设计

为配套小载重电梯用曳引机,设计一款90 r/min、54槽24极三相永磁同步无齿轮曳引机,从电动机结构、永磁材料、磁体结构等方面分析了外转子永磁同步无齿轮曳引机的设计要求。利用Ansys/Maxwell建立了该电动机的二维有限元仿真模型,并对性能进行了仿真,最后进行了试制、调试及试验。结果表明:外转子永磁同步无齿轮曳引机,性能良好,效率高,功率因数高。

人工血泵用空心杯电机设计

为了改善目前血泵用电机存在的稳定性差、效率低等问题,课题组设计了一种电枢直径为4.8 mm,转速为35000 r/min的血泵用空心杯微电机。结构上采用空心杯结构,以避免齿槽效应、减小涡流效应;基于ANSYS Maxwell有限元分析软件,采用RMxprt模块对空心杯电机进行了结构设计和性能分析,采用Maxwell3D模块建立了空心杯电机的三维有限元仿真模型,在此基础上通过静态磁场、空载和额定负载下的仿真,获得了空心杯电机工作状态下的电磁数据,并对该空心杯电机的电磁设计性能进行了分析。结果表明:实验所设计血泵用空心杯电机结构设计合理,电磁性能良好,空心杯电机效率约为79%。该研究为血泵用空心杯电机的设计与优化提供了参考。

高压空气电磁阀电磁特性研究

以自主设计的高压空气电磁阀为研究对象,建立了电磁阀在不同条件下的数学模型,并基于ANSYS Maxwell软件对其进行参数化分析,研究了电磁阀电磁铁组件的隔磁环位置、衔铁长度及直径等关键结构参数对其动、静态性能的影响。通过电磁阀测试系统,对结构优化后的电磁阀试验件进行动、静态性能测试。根据仿真与试验结果对比分析,验证了电磁阀电磁铁组件仿真模型的正确性和可行性,提高了所设计电磁阀的动静态性能,为高压空气电磁阀高精度控制系统设计提供参考。

聚磁式磁场调制电机设计与分析

聚磁式磁场调制电机是同步电机的一种,具有转矩密度高、效率高、噪音低、可靠性高等优点。在低速大扭矩的传动系统中得到广泛的应用。本文以聚磁式磁场调制电机为模型,运用Ansys Maxwell软件建立该电机的仿真模型。进行边界条件设置、网格剖分、材料赋予及激励设置等。求解并分析模型的反电势、静磁场、瞬态场、Map图等性能。为电机的设计与优化提供参考依据。并制作了样机,实验结果验证了该设计方案的可行性。

多层密绕螺线管的磁场仿真模型与计算效率

为更好地计算通电螺线管产生的磁场强度,针对多层多匝螺线管磁场问题分别建立了三种物理模型:基于毕奥-萨伐尔定律的沿线数值积分模型,基于单圆环电流磁场分布建立的回路叠加模型以及基于有限元方法的空心金属圆柱模型。采用Matlab软件对沿线数值积分模型和回路叠加模型进行了仿真计算,采用Ansys Maxwell有限元软件对空心金属圆柱模型进行了仿真计算,这三种模型的仿真结果显示出较好的一致性,相对误差小于1%,证明三种模型都是有效的。对各个模型计算时间的分析还表明,回路叠加模型计算耗费的计算时间远小于沿线数值积分模型的时间,是计算效率较高的近似模型,而空心金属圆柱模型可以在有限时间内得到整个空间的磁场分布。