Ansys电磁设计-常见问题解答
n5321 | 2025年7月3日 23:23
RMxprt 中，如何进行单相感应电机同心圆绕组参数化设计，并使之按正弦比例增减匝数？
（1）每层导体数设置： 0，1，>1
0：for auto design
1：use the editor turns
>1：scale the editor turns based on the max turns.
（2）设置绕组变量：如比例系数SCW, 参数化
（3）当计算系数后匝数出现小数位，按四舍五入进行数据处理
RMxprt 中，针对任意非标准槽型，用户自定义槽型编辑器如何设置并何使用？
1.打开槽型编辑器
（1）在Project tree, 选择Rotor or Stator，双击打开
（2）在Rotor or Stator Properties窗口下, 点击Slot Type按钮打开，勾选User Defined Slot
（3）点击User Defined Slot, 然后点击OK
2.槽型编辑器界面设置
3.编辑线段
详解User Defined Data(UDO)功能的使用
1. 如何输入User Defined Data
– 点击RMxprt/Design Settings…/User Defined Data
– 选中Enable框
– 输入模板文件
2. 如何调用User Defined Data模板
– 在Examples/RMxprt路径下的(machine_type).temp文件
3. 如何使用User Defined Data
Fractions：此参数为定义模型最小周期数，用于设置Maxwell 2D/3D一键有限元时输出模型的周期数；用于设置输出模型的周期数
说明
– 生成模型的周期数：0(最小模型)；1(全模型)；2(半模型)；3(三分之一模型)；……
– 当值为0时, RMxprt会自动计算最小模型周期数
格式和默认值
– Fractions， 0
支持电机类型
– 所有电机
4. 如何使用User Defined Data: ArcBottom
说明
– 槽底形状（铁心在Band外部）: 0 (槽底为直线); 1 (槽底为圆弧，只对槽型3和槽型4有效)
格式和默认值
– ArcBottom， 0
支持电机类型
– 所有电机
5. 如何使用User Defined Data: WireResistivity & WireDensity
说明
– 当WireResistivity = 0，默认为0.0217 ohm.mm^2/m （铜导线）
– 当WireDensity = 0，默认为8900 kg/m^3 （铜导线）
格式和默认值
– WireResistivity， 0.0217
– WireDensity， 8900
支持电机类型
– Adjust-Speed Synchronous Motors (ASSM)
– To be added in Three-Phase Induction Motors (IndM3)
– Single-Phase Induction Motors (IndM1)
6. 如何使用User Defined Data: LimitedTorque
说明
– When LimitedTorque < ComputedRatedTorque, use ComputedRatedTorque for flux weakening control
– Only for AC voltage simulated in the frequency domain
格式和默认值
– LimitedTorque， 0
支持电机类型
– Adjust-Speed Synchronous Motors (ASSM)
– To be added in Three-Phase Induction Motors (IndM3)
7. 如何使用User Defined Data: ControllingIq & ControllingId
说明
– ControllingIq: controlling q-axis current for dq-current control
– ControllingId: controlling d-axis current for dq-current control
– ControllingIq = 0: without dq-current control
– Only for AC voltage simulated in the frequency domain
– LimitedTorque will not be used for dq-current control
格式和默认值
– ControllingIq， 0
支持电机类型
– Adjust-Speed Synchronous Motors (ASSM)
8. 如何使用User Defined Data: TopSpareSpace & BottomSpareSpace
说明
– Used to define top and bottom spare spaces which are occupied by non-working windings for poly-winding adjust-speed induction motors
– 0 <= TopSpareSpace + BottomSpareSpace < 1
格式和默认值
– TopSpareSpace， 0
– BottomSpareSpace， 0
支持电机类型
– Three-Phase Induction Motors (IndM3)
9. 如何使用User Defined Data: SpeedAdjustMode
说明
– Speed adjust mode: 0(None); 1(L-Mode); 2(T-Main); 3(T-Aux)
– Winding setup in Maxwell 2D/3D designs only with non-speed-adjust mode
格式和默认值
– SpeedAdjustMode， 0
支持电机类型
– Single-Phase Induction Motors (IndM1)
10. 如何使用User Defined Data: AdjustTurnRatio
说明
– Turn ratio of the adjusting winding to the original main/aux winding at normal speed
– For L-Mode: 0 <= AdjustTurnRatio < 1
– For T-Main & T-Aux: 0 <= AdjustTurnRatio < infinity
– Winding setup in Maxwell 2D/3D designs only with AdjustTurnRatio = 0
格式和默认值
– AdjustTurnRatio， 0
支持电机类型
– Single-Phase Induction Motors (IndM1)
11. 如何使用User Defined Data: AuxCoilOnTop
说明
– AuxCoilOnTop = 1: aux. winding on the top in slots
– AuxCoilOnTop = 0: aux. winding on the bottom in slots
– For concentric windings only
格式和默认值
– AuxCoilOnTop， 0
支持电机类型
– Single-Phase Induction Motors (IndM1)
12. 如何使用User Defined Data: CapacitivePF
说明
– CapacitivePF = 1: with capacitive (power factor) electric load
– CapacitivePF = 0: with inductive (power factor) electric load
– For Generator Operation Type only
格式和默认值
– CapacitivePF， 0
支持电机类型
– Single-Phase Induction Motors (IndM1)
13. 如何使用User Defined Data: Connection
说明
– Connection= 0: for wye-connected stator winding
– Connection= 0: for delta-connected stator winding
– For three-phase winding only
格式和默认值
– Connection， 0
支持电机类型
– Claw-Pole Synchronous Generators (CPSG)
RMxprt 中，如何对绕组线径库进行选择和编辑？
（1）打开导线库 Machine\wire
（2）选择导线库----tools\option\machine options
（3）自定义导线库：Machine\wire
编辑后，Export：
（4）激活自定义材料库---- tools\option\machine options
（5）多线并绕----Mixed
RMxprt和Maxwell计算出的磁密如何进行换算？
1. RMxprt计算的是平均值，是铁磁物质中的实际磁密；
由于电机中存在叠压系数、通风沟以及定转子长度不等的影响。在二维有限元分析的时候，所有的部件都必须等效到同一个长度下，一般都等效在定子铁心长度下。
2. Maxwell计算的是具体的磁密分布，分析结果中的云图是等效后的磁密分布，不是铁磁物质中的实际磁密。
因此，应该先将Maxwell中的磁密换算成实际磁密后，再与RMxprt的计算值比较。
3. 换算方法：
Maxwell磁密 = RMxprt磁密 * 长度等效系数
RMxprt输出一键有限元模型的时候，会自动进行长度等效，长度等效系数在材料属性上显示。
4. 案例分析
在本例中，定转子的长度等效系数都是0.866，应该用红色部分数据和有限元的分析结果做对比。
（1）定子轭部磁密比较
（2）转子轭部磁密比较
（3）转子齿部磁密比较
（4）定子齿部磁密比较
在RMxprt中Embrace（极弧系数）是什么意思？
Embrace极弧系数的定义：针对表贴式磁钢和一字型磁钢，指永磁体在转子表面的弧长（转子侧内弧长）对应的转子圆心与一个转子磁极所对应转子圆心角的比值，如图所示，其取值在0~1之间。
注意：选择磁极类型4时该选项不可用。对于内嵌磁钢，极弧系数的定义如图所示。
在RMxprt中Offset（极弧偏心距）是什么意思？
定义：从转子中心到磁极极弧中心的距离值，如图7.12所示。对于类型1~3，该选项可用。输入0，则表示采用均匀气隙。
ANSYS Maxwell中2D和3D的电机斜槽计算对比分析
电机斜槽是一个非常常见的问题，斜槽是三维电磁场问题，但三维电磁场分析时间相对比较长，占用计算资源比较大，80%以上的电机电磁问题可以用2D来解决，用2D来分析斜槽可以用相对较小的时间、较小的计算资源得到较好的结果。
以一台永磁电机的空载反电势分析为例，比较2D和3D的计算结果
（1）模型
（2）二维反电势分析（直槽）
（3）二维反电势分析设置（斜槽）
（4）分布式（DSO）求解
（5）斜槽结果
（6）2D和3D结果比较
（7）2D和3D计算所用软件
（8）结论
2D和3D都能处理斜槽，且计算结果差不多。
Maxwell2D + OPT + DSO比Maxwell3D + MP计算时间更短
在Maxwell 中，如何从文件中导入参数化扫描Table表格数据？
1. 在Help文档中找到案例
2. 编辑TXT, CSV格式
3. 从文件中添加参数
4. RESULT
5. 求解
在Maxwell 里如何定义硅钢片等材料的磁滞特性？
1. Core Loss Model -> Hysteresis Model
2. 自动打开B-H曲线，能够输入Hci即可。
在Maxwell2D 里有哪些New Mesh技术？
1. Maxwell 2D Classic Mesh 趋肤深度
2. Maxwell 2D TAU Mesh趋肤深度
3. Maxwell 2D TAU Mesh/Clone mesh
如何远程设置ANSYS Maxwell？
1. 首先，需要两台电脑都安装remote软件
2. 其次需要两台电脑都注册RSM
3. 然后在V14、V15设置Remote求解选项，需要在本机设置--基于对方电脑Ip地址
4. 需要在ANSYS Maxwell，设置Remote界面
5. 指定IP地址计算机求解
6. Remote 支持协同仿真功能
在Maxwell 中如何定义多个求解进程并进行排队管理？
1. 打开Queue option
2. 点击 Analyze All
3. 查看排队列表和求解进度
4. 结果：成功排队并求解
有哪些设置可以加快Maxwell 2D的计算速度？
1. 关闭 2D Report update options，在Maxwell2D瞬态求解中设置：
Tools > Options > General Options > Desktop Performance and set Report Update to "On completion".
2. Maxwell 2D/3D前后处理多核并行加速设置
处理器数量设置：在Tools下，如下图界面，Number of Processors缺省值为4（或者机器实际核数除以2）。此选项仅影响在前/后处理界面下的预处理算法，可以充分利用多处理器加速
3. Maxwell 2014 2D：TAU 网格
4. 采用周期模型/对称边界条件，采用自适应网格技术剖分
5. 合理选择步长、定义动态步长
如何观察某点的磁密随时间的变化波形？
1. 任意画一个点
2. 设置Expression cache
3. results/creat field report/rectangular plot
4. 在Results里得到场数据波形
