内容发布更新时间 : 2024/12/23 1:04:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（一）启动Workbench并保存 1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS →Workbench 命令，启动ANSYS

Workbench ，进入主界面。

2. 进入Workbench后，单击工具栏中的按钮，将文件保存。

（二）建立电磁分析

1. 双击Workbench平台左侧的Toolbox→Analysis Systems→Maxwell 2D此时在Project

Schematic中出现电磁分析流程图。

2. 双击表A中的A2，进入Maxwell软件界面。在Maxwell软件界面可以完成有限元分析

的流程操作。

3. 选择菜单栏中Maxwell 2D→Solution Type命令，弹出Solution Type对话框

(1) Geometry Mode:Cylinder about Z (2) Magnetic:Transient (3) 单击OK按钮

4. 依次单击Modeler→Units选项，弹出Set Model Units对话框，将单位设置成mm，并

单击OK按钮。 （三）建立几何模型和设置材料

1. 选择菜单栏中Draw→Rectangle 命令，创建长方形 在绝对坐标栏中输入：X=500，Y=0，Z=0，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=20，dY=0，dZ=500，并按Enter键 2. 选中长方形，选择菜单栏中Edit→Duplicate along line命令 在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=50，dY=0，dZ=0，并按Enter键

弹出Duplicate along line对话框，在对话框中Total Number:3，然后单击OK按钮。 3. 选中3个长方形右击，在快捷菜单中选择Assign Material命令，在材料库中选择

Aluminum，然后单击OK按钮。 （四）设置求解域

选择菜单栏中Draw→Region命令，在弹出的Region对话框中输入Value=500，并单击OK按钮。

（五）添加激励

1. 选中Rectangle1右击，在快捷菜单中选择Assign Excitations→Coil命令，弹出Coil

Excitations对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name：CoilTerminal1

(2) Number of Conductors：100 (3) 单击OK按钮

2. 选中Rectangle1右击，在快捷菜单中选择Assign Excitations→Add Winding命令，

弹出Winding对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Winding_A (2) Type:Current

(3) Stranded:Checked

(4) Current:50*sin(2*PI*50*Time) (5) 单击OK按钮

3. 在Project manager菜单下，右击Excitations→Winding1→Add Coils命令，选中

Rectangle1行，然后单击OK按钮。 4. 同样操作其余2个绕组

(1) Rectangle2：

Number of Conductors：90 Stranded:Checked

Current:54*sin(2*PI*50*Time) (2) Rectangle3：

Number of Conductors：80 Stranded:Checked

Current:58*sin(2*PI*50*Time)

5. 选择求解域的3个边界（除Z轴上的线外），依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→

Boundaries →Assign→Ballon命令 （六）网格划分 1. 选中3个几何，依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Mesh Operations→Inside Selection

→Length Based命令，此时弹出Element Length Based Refinement对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Length1

(2) ：Restrict Length Of Elements (3) Maximum Length of Elements:5mm

(4) ：Restrict the Number of Elements (5) 单击OK按钮

2. 选中求解域，依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Mesh Operations→Assign→Inside

Selection→Length Based命令，此时弹出Element Length Based Refinement对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Length1

(2) ：Restrict Length Of Elements (3) Maximum Length of Elements:50mm (4) ：Restrict the Number of Elements (5) 单击OK按钮

3. 划分网格，依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Analysis Setup→Apply Mesh Operations

命令。

4. 显示网格，选中几何，依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Field→Plot Mesh命令，然

后单击OK按钮。

5. 单击工具栏中的（Solution data）图标，可以显示网格数量。

（七）求解计算

1. 依次选择菜单栏中Maxwell 2D→Analysis Setup→Add Solution Setup命令，此时弹

出Solution Setup对话框，在对话框中填入以下内容： (1) General：Stop Time：

Time Step：

(2) Save Field：Start:0s

Stop: Step:

点击Add to List

(3) 单击OK按钮

2. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Validation Check命令，此时弹出的对话框中，如

果全部项目都有说明前处理操作没有问题；如果有弹出，则需要重新检查模型；如果有！出现，则不会影响计算。

3. 依次选择Maxwell 2D→Analyze All命令，此时程序开始计算。

（八）云图显示（Fields）

1. 双击左下角Time=-1；任意选择时间节点，然后单击OK按钮。

2. 选中所有几何，依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→A→Flux line命

令，显示磁力等值线图； 选中所有几何，依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→H→H_Vector命令，显示磁矢量图；

选中所有几何，依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→H→Mag_H命令，显示磁场分布图。 （九）图表显示（Results）

1. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular

Plot命令，在弹出的Reports对话框中做如下设置： (1) 在Category中选择Winding (2) 在Quantity中选择Input Current(Winding1)、Input Current(Winding2)、Input Current(Winding3)选项

(3) 单击New Report按钮

(4) 显示3个电流随时间变化的曲线图

2. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular

Plot命令，在弹出的Reports对话框中做如下设置： (1) 在Category中选择Winding

(2) 在Quantity中选择Induced Voltage(Winding1)、Induced Voltage(Winding2)、Induced Voltage(Winding3)选项

(3) 单击New Report按钮

(4) 显示输入电压随时间变化的曲线图

3. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular

Stacked Report命令，在弹出的Reports对话框中做如下设置： (1) 在Category中选择Winding (2) 在Quantity中选择Input Current(Winding1)、Input Current(Winding2)、Input Current(Winding3)选项

(3) 单击New Report按钮

(4) 显示3个电流随时间变化的曲线图

3D:基本瞬时源

（一）启动Workbench并保存 1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS →Workbench 命令，启动ANSYS

Workbench ，进入主界面。

2. 进入Workbench后，单击工具栏中的按钮，将文件保存名为“BE_Trans_Sources” （二）建立电磁分析

1. 双击Workbench平台左侧的Toolbox→Analysis Systems→Maxwell 3D此时在Project

Schematic中出现电磁分析流程图。

2. 双击表A中的A2，进入Maxwell软件界面。在Maxwell软件界面可以完成有限元分析

的流程操作。

3. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Solution Type命令，弹出Solution Type对话框，选择

Transient，并单击OK按钮。

4. 依次单击Modeler→Units选项，弹出Set Model Units对话框，将单位设置成mm，并

单击OK按钮。 （三）建立几何模型和设置材料

1. 选择菜单栏中Draw→Regular Polyhedron命令，创建正多面体

在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键； 在相对坐标栏中输入：dX=2，dY=2，dZ=20，并按Enter键。 2. 此时左上角会弹出Segment Number对话框

(1) Number of Segments:24 (2) 单击OK按钮

3. 单击几何实体，使其处于加亮状态，此时左侧会弹出属性对话框，在对话框中填入以下

内容：

(1) Name栏中将Value改成Core

(2) Material栏中将Value展开选择Edit，选择ferrite作为芯的材料 (3) 其余保持默认值

4. 选择菜单栏中Draw→Regular Polyhedron命令，创建正多面体

在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键； 在相对坐标栏中输入：dX=3，dY=3，dZ=20，并按Enter键。 5. 此时左上角会弹出Segment Number对话框

(1) Number of Segments:24 (2) 单击OK按钮

6. 单击几何实体，使其处于加亮状态，此时左侧会弹出属性对话框

(1) Name栏中将Value改成Core

(2) Material栏中将Value展开选择Edit，选择copper作为线圈的材料 (3) 其余保持默认值

7. 选中所有几何并单击工具栏中的按钮，对几何进行减运算，此时弹出Subtract对话框

(1) 在Blank Parts中选中Coil实体 (2) 在Tool Parts中选中Core实体

(3) ：Clone tool objects before operation (4) 单击OK按钮

8. 选中Coil几何，依次单击菜单中的Modeler→Surface→Section命令，在弹出的对话

框中选择YZ并单击OK按钮，此时几何生成个截面，将结果表的名称为Terminal。 9. 保持截面处于加亮状态，依次单击菜单中的Modeler→Boolean→Separate Bodies命令，

此时截面被分开。

10. 右击Terminal_Separate1命令，在弹出的快捷菜单中依次选择Edit→Delete命令。 （四）添加激励

1. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Design Datasets命令，弹出Datasets对话框，在对话框

中选择Add，此时弹出Add Datasets对话框，在对话框中填入以下内容： ? Name: DSet_A ? Coordinates:

(1) X1 = 0 Y1 = 0 (2) X2 = 250e-6 Y2 = 1 (3) X3 = 750e-6 Y3 = -1 s (4) X4 = 1e-3 Y4 = 0 ? 单击OK和Done按钮

2. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Excitations→Add Winding命令，弹出Winding对话框，

在对话框中填入以下内容： (1) Name:Winding_A (2) Type:Voltage

(3) Stranded:Checked (4) Initial Current:0 A (5) Resistance:25 ohm (6) Inductance:0 H

(7) Voltage:50+25*sin(2*PI*50*Time)+5*pwl_periodic(DSet_A,Time) (8) 单击OK按钮

3. 在模型树种选中Terminal，依次单击菜单中的Maxwell 3D→Excitations→Assign→

Coil Terminal命令，弹出Current Excitation对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name：CoilTerminal1

(2) Number of Conductors：150 (3) 单击OK按钮 4. 在Project manager中展开Excitations，右击Coil Terminal1，在弹出的快捷菜单中

选择Add to Winding命令，此时会弹出Add to Winding对话框，选择Winding_A，然后单击OK按钮。 （五）设置求解域

选择菜单栏中Draw→Region命令，在弹出的Region对话框中输入Value=500，并单击OK按钮。

（六）网格划分

1. 选中Core几何，依次单击菜单栏中的Maxwell 3D→Mesh Operations→Assign→On

Selection→Length Based命令，此时弹出Element Length Based Refinement对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Length1

(2) ：Restrict Length Of Elements (3) ：Restrict the Number of Elements (4) Maximum Number of Elements:1000