ANSYS Maxwell
ANSYS Maxwell 是业界领先的电磁场模拟软件,用于设计和分析电动机、驱动器、传感器、变压器和其他电磁和机电设备。采用 Maxwell,您可以精确地表征机电组件的非线性、瞬态运动及其对驱动电路和控制系统设计的影响。通过利用 Maxwell 先进的电磁场解算器并将其无缝连接到集成电路和系统模拟技术,您可以在构建硬件原型之前,就早早地了解机电系统的性能。这种虚拟电磁实验室带来重要的竞争优势,加快上市时间、降低成本并提高系统性能。
Maxwell 包括以下解算器:
具有刚体运动的磁性瞬态
交流电磁
静磁
静电
直流导通
电瞬态
用于电机和变压器的专业设计界面
ANSYS Simplorer Entry(电路和系统模拟)
电机的结构非常复杂,其设计和仿真并不容易,仍然需要大量的手工操作。于是,ANSYS中国技术团队在新版本功能改进的基础上,针对客户常用的一些功能,开发了一些便捷易用的通用脚本程序,增强软件的易用性,减少建模和后处理的手工操作,减轻用户工程师的负担,为您的电机设计工具装上加速器,大大提高电机设计和仿真的效率。
ANSYS Maxwell 能力 低频电磁场仿真 ANSYS Maxwell 是一款顶尖的低频电磁场仿真解决方案,使用高度精确的有限元方法来解算静态、频域和时变电磁场和电场。Maxwell 为您的电磁和机电设备提供了完整的设计流程,纳入各种类型的解决方案。 ANSYS Maxwell 附带的求解器: · 磁性瞬态 — 非线性分析: o 刚体运动—旋转、平移、非柱形旋转 o 外部电路耦合 o 永磁退磁分析 o 磁芯损耗计算 o 包括依赖二维和三维制造工艺的层叠建模 o 依赖永久磁铁退磁的不可逆温度 o 磁性矢量滞后 o 二维╱三维的磁阻建模 · 交流电磁 — 分析受趋肤╱邻近效应、涡流╱位移电流影响的设备 · 静磁 —生成自动等效电路模型的非线性分析 · 电场 — 生成自动等效电路模型的瞬态、静电╱电流分析 | |
自适应网格生成 Maxwell 的一个关键优点是其自适应网格划分技术,您只需指定几何形状、材料属性和期望的输出,即可获得准确的解决方案。网格生成过程使用高度稳健的体积网格生成技术,并且包括多线程功能,减少了内存使用量,并缩短求解时间。这种成熟的技术消除了构建和精细化有限元网格的复杂性,并使高级数值分析适用于贵组织的所有级别。 | |
高性能计算 将 ANSYS 电子 HPC 许可证加入 Maxwell,开创了一个更大、更快且更精确的仿真世界。ANSYS 远远不止是简单的硬件加速,还提供开创性的数值求解器和 HPC 方法。这些方法针对单个多核机器进行了优化,并且可以扩展,以便充分利用整个集群的优势。 时间分解方法 多线程 光谱分解方法 | |
多域系统建模 Simplorer 是一个强大的平台,可为系统级别数字原型建模并进行仿真和分析,集成了 ANSYS Maxwell、ANSYS HFSS、ANSYS SIwave 和 ANSYS Q3D Extractor。Simplorer 支持您验证和优化软件控制型多域系统的性能。Simplorer 具有灵活的建模功能,并与 ANSYS 3D 物理仿真紧密集成,广泛支持装配和仿真系统级物理模型,帮助您进行概念设计、详细分析和系统验证。Simplorer 适用于电力驱动系统设计、发电、电力转换、蓄电和配电应用以及 EMI/EMC 研究和通用多域系统优化与验证。 | |
功能: · 电路仿真 · 框图仿真 · 状态机仿真 · VHDL-AMS 仿真 · 集成化图形建模环境 · 电源电子设备和模块表征 · 与 MathWorks Simulink 协同仿真 模型库: · 模拟和电源电子产品组件 · 控制模块和传感器 · 机械组件 · 液压组件 · 数字和逻辑模块 应用特定库: · 航天电子网络 · 电动车辆 · 电力系统 · 特色制造商组件 · 降阶建模 | 多物理场 Maxwell 的电磁场求解器通过 ANSYS Workbench 连接到完整的 ANSYS 工程组合。通过将电磁场解与其他求解器耦合,您可以检查耦合物理现象,实现最高保真解决方案,从而消除可靠性问题,并设计安全有效的产品。ANSYS 平台管理物理解决方案之间的数据传输,并处理求解器交互,因此您可以轻松地设置和分析复杂的耦合物理行为,例如: · 电磁结构,带有变形网格反馈 · 电磁结构,带有磁性能的应力和应变反馈 · 电磁-流体 · 电磁-结构-流体 · 电磁-结构动力学-声学 |
噪音、振动和粗糙度 ANSYS Maxwell 配备新功能,可实现对电机和变压器的噪声、振动和粗糙度 (NVH) 分析。NVH 是一个重要的分析,混合动力/电动汽车、电器、商用变压器以及其他应用(静音运行作为重要设计参数的应用)中的马达制造商都需要进行该分析。双向瞬态磁致伸缩耦合能够将磁致伸缩力添加到磁力中,并耦合到机械设计中,以预测噪音。 | |
Maxwell 为电机和功率转换器提供了两个专门的设计接口。 RMxprt ——旋转电机 PExprt ——电子变压器和电感器 | |
参数化和优化是仿真驱动的产品研发的关键驱动因素。参数分析让您透彻理解基于设计变量的设计空间,以便做出更好的工程决策。优化算法让软件能够自动找到更好的设计。Maxwell 提供的参数化和优化功能包括: 参数分析 · 用户指定的参数范围和步数 · 自动分析参数排列 · 跨多个硬件平台的自动作业管理,以及参数表和研究的数据重组 优化 · 用户可选择的成本函数和目标任务,包括: o 拟牛顿法 o 顺序非线性规划 (SNLP) o 整数序列顺序非线性规划 灵敏度分析 · 旨在确定对以下方面的灵敏度设计变化研究: o 制造公差 o 材料属性 调整 · 实时调整显示和结果的用户可控滑杆 统计分析 · 设计性能分布与参数值 | |
高级电磁材料建模 能否准确预测电机的性能通常取决于其部件的工作温度和负载历史。采用 Maxwell 的高级材料建模功能,可以准确地计算这些影响。 矢量滞后 考虑温度特性的永久磁铁 磁芯损耗 磁致伸缩 | |
关于 IPM 马达设计的 PM 退磁研究,图解说明在考虑了磁场和热负载效应引起的局部退磁之后,对于不同性能水平(扭矩曲线)的预测 电力变压器叠片磁芯损耗分布和电磁条件导致的定子机座形变,具有相应的频率响应可供进行声学分析 |