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Ansys Maxwell
低频电磁场仿真

Ansys Maxwell是一款用于电机、变压器、致动器和其他机电设备的电磁场求解器。它可以求解静态、频域和时变电磁场。Maxwell为电机和功率转换器提供了专门的设计接口。

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电机低频电磁仿真

借助Maxwell，用户可以精确描绘机电组件非线性瞬态运动的特征，并确定它们对驱动电路和控制系统设计的影响。通过利用Maxwell的高级电磁场求解器并将它们无缝链接到集成电路和系统仿真技术，您可以早在构建硬件原型之前就了解机电系统的性能。

  • 电磁图标
    高级磁学建模
  • 电磁图标
    多物理场耦合
  • 电磁图标
    符合ISO 26262标准
  • 电磁图标
    双向CAD集成
  • 电磁图标
    电驱动器建模
Ansys Maxwell
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产品规格

Maxwell可提供工业组件中低频电磁场的可靠仿真。它包括3D/2D电磁瞬态、AC电磁、静磁、静电、DC传导和电瞬态求解器，可精确求解力、扭矩、电容、电感、电阻和阻抗等场参数。

  • 降阶建模
  • Slice-Only求解
  • 协同仿真瞬态性能
  • 自动自适应网格划分
  • 2D和3D EM求解器
  • 组件到系统
Ansys电子

‌Slice-only技术

‌Slice-only技术可提供一种针对电机应用的循环重复性仿真技术。通过高效求解电机的一个切片，采用非平面边界条件，使用对称网格并将结果复制到完整模型等方法，从而改进分析。如需详细了解“‌Slice-only”技术如何帮助仿真复杂电机，敬请阅读博客：如何对复杂电机进行建模和仿真。

Ansys电子 - ‌Slice-only技术
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2024年1月

新功能

Ansys Maxwell持续创新，为消费类电子行业的PCB设计人员和能源行业的电气工程师提供更快的仿真，并简化其工作。

3D Layout组件
新的ECAD-MCAD集成

对复杂的柔性和刚性PCB执行NVH分析。新的网格划分技术支持3D布局组件的ECAD和MCAD装配体。电子工程师现在可以预测电磁力和损耗，以促进PCB的热和NVH分析。

A-Phi瞬态求解器
壳单元建模

该建模可提高EMI/EMC和磁屏蔽电磁场计算的准确性，从而实现更快的设计优化。此外，它还可提高电磁加热系统的热和电磁耦合分析的计算效率。

Ansys芯片仿真
电阻薄层建模

与之前的版本一样，Maxwell的新功能提高了电弧仿真的准确性。该建模可缩短电力电子应用中的仿真时间，特别是在具有薄层导体的拓扑结构上。

Maxwell应用

查看所有应用

Maxwell功能

通过Ansys Maxwell仿真提高电机效率并加快产品上市进程

可定制的建模功能、自动自适应网格划分和先进的高性能计算技术，使设计人员能够求解完整的高性能机电动力系统。根据场参数自动生成非线性等效电路和频率相关的状态空间模型，这些模型可进一步用于系统和电路仿真，以实现尽可能高的SIL（软件在环）和HIL（硬件在环）系统保真度。Ansys仿真技术使您能够满怀信心地预测产品在现实中的真实性能。

客户相信我们的电磁分析软件有助于确保其产品的完整性，并通过创新推动商业成功。

Maxwell功能

 

主要特性

Maxwell是业界领先的电磁场仿真软件，用于电机、致动器、传感器、变压器和其他电磁和机电设备的设计和分析。

  • 低频电磁仿真
  • 自动自适应网格划分
  • 多域系统建模
  • 专业级设计界面
  • 优化和参数扫描
  • Granta材料数据
  • 符合ISO 26262标准

Maxwell的一个关键优势是自动自适应网格划分技术，您只需指定几何结构、材料属性和所需的输出，即可获得准确的解决方案。Maxwell的网格划分流程采用了高度稳健的体网格划分技术，并包括多线程功能，减少了内存的使用量，缩短了求解时间。这项经过验证的技术消除了构建和优化有限元网格的复杂性，使高级数值分析对企业的各个层面都切实可行。

Maxwell的电磁场求解器通过Ansys Workbench进行连接，可轻松设置和分析复杂的耦合物理行为，例如变形网格反馈结构、磁特性的应力和应变反馈、电磁流体和声学。

执行高级仿真计算，例如铁芯损耗计算、矢量磁滞、永磁体的四象限仿真、磁致伸缩和磁弹性分析、Litz线损耗和制造对损耗计算的影响。

电机和电源转换器需要显著不同的设计标准和仿真，正基于此，Maxwell为其分别提供了专用的界面。

除了提供经典的电机性能计算之外，RMxprt还可自动生成几何结构、运动和机械设置、材料属性、磁芯损耗、绕组和电源设置，以便在Maxwell中进行详细的有限元分析。

面向电气、磁性、机械、流体和热系统的多域电力电子仿真器，可无缝集成三个基本的组件库：电路、方框图和状态机。Simplorer可通过与EM（Maxwell、PExprt、RMxprt、Q3D、HFSS）和热工具（Ansys CFD、Ansys Icepak）的连接提供集成分析。 

Simplorer还能够表征用于热和EMI/EMC仿真的高保真度电源半导体模型。此外，Simplorer的模型库包括VHDL-AMS功能以及现有的控制系统和客户开发的模型。  

Power Electronics Expert（PExprt）是一款用于铁氧体变压器和电感器的磁性设计和优化工具，包括多绕组变压器、耦合电感器和反激组件。PExprt面向变压器和电感器的基于模板的界面，可以根据电压波形或转换器输入自动创建设计。自动设计流程考虑了磁芯形状、尺寸、材料、间隙、导线类型和规格以及绕组策略的所有组合，以优化磁性设计。

它包含制造商的通用组件库。它还结合了基于FEA的解决方案，包括集肤效应和邻近效应，以及由磁边效应引起的间隙效应。此外，它还可计算绕组损耗、磁芯损耗、R、L、C参数和温升，并能够使用仿真组件的频率相关网表与Simplorer进行耦合。

您可以将瞬态电磁力从Ansys Maxwell输出到Ansys Motion中，将电磁相互作用扩展到刚体动力学，以改善整体噪声-振动解决方案。

全新的Maxwell瞬态求解器可在单个传导路径上提供多端子导体支持。

Maxwell资源与活动

专题网络研讨会

Webinar on Demand
Ansys网络研讨会点播视频
无线充电系统——通过仿真创造更出色的设计

了解如何使用Ansys Maxwell对基于电感的无线充电系统进行建模和分析，以实现最佳设计。

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Webinar Series
Ansys电机网络研讨会
电机网络研讨会系列

本次网络研讨会系列以电机设计与分析为重点，介绍了Ansys仿真工具提供的众多技术功能，包括完整演讲及简短演示。

查看网络研讨会系列
On Demand Webinar
Maxwell Ansys概览视频
Ansys Maxwell：深入概述

 欢迎参加本次网络研讨会，其中详细分析了Ansys Maxwell的关键功能，例如自动自适应网格划分、高性能计算、多域系统建模、电力电子电路、高级材料建模等。

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白皮书、文章和应用简介

案例研究

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Ansys + Atomberg

Atomberg Technology通过推出彻底革新家电市场的智能互联电器，致力于成为家用电器领域的创新者。

查看案例研究
仿真转换器

Supergrid Institute利用Ansys解决方案为未来电网开发电力电子技术

得益于Ansys软件中的非线性和线性求解器，Supergrid Institute可以高效地设计和仿真电源转换器。

查看案例研究

网络研讨会点播视频

博客

How to Model and Simulate Complex Electric Motors
作者：Marius Rosu

如何对复杂的电机进行建模和仿真

阅读博客
10X Ansys 17
作者：Pavani Gottipati

无线充电中的热管理：挑战与解决方案

阅读博客

常见问题

Ansys Maxwell是一款电磁场求解器，适用于电机、变压器、无线充电、永磁闩锁、致动器以及其它机电设备。它可以求解静态、频域和时变电磁场。Maxwell为电机和功率转换器提供了专门的设计接口。

您可以通过多种不同的方式了解Ansys Maxwell，无论您是否是现有客户或者学生。

这门免费课程可在Ansys创新课程网站上获取，您从中将了解Ansys Maxwell设计和低频仿真工作流程的基础知识。

这些Maxwell课程可供Ansys客户使用。

所有Maxwell课程

Ansys Maxwell可与Ansys Motor-CAD、Ansys HFSS、Ansys Icepak、Ansys Mechanical、Ansys CFD、Ansys Motion、Ansys TwinBuider以及Ansys optiSLang交互。

点击Maxwell>绘制>区域（Maxwell>Draw>Region）

  • 弹出区域（Region）对话框。您可以定义该区域的填充比例、相对位置或绝对位置。
  • 对于填充数据，可以选择以类似方式填充所有方向、填充单个方向或横向填充。

如需下载Ansys Maxwell，您须成为Ansys客户并访问客户门户。Ansys Maxwell包含在电子软件包中，也包含在免费的Ansys学生版产品包中。

访问客户门户
Ansys Electronics Desktop学生版

Ansys Maxwell可用于各种应用，包括电机、变压器、无线充电、永磁闩锁、致动器、传感器、转换器、电磁屏蔽以及其它机电设备。

若要求解电容、电感、阻抗或电导矩阵：

  • 点击Maxwell 3D或Maxwell 2D，然后选择参数>分配>矩阵（Parameters>Assign>Matrix）。

弹出矩阵（Matrix）对话框。

  • 点击设置（Setup）选项卡。
  • 在名称（Name）框中键入矩阵的名称。
  • 若要指定包含在矩阵中的源，请执行下列操作之一：
    • 对于3D静电、2D和3D静磁、2D和3D涡流设计，选中或清除包括（Include）复选框中列出的任何源。
    • 对于Maxwell 2D设计，可以指定每个源的返回路径。默认情况下，返回路径为无穷大；但是，任何具有指定源的导体都可以作为返回路径。
    • 对于2D静电、2D和3D DC传导，以及2D和3D AC传导，选中或清除信号（Signal）或接地（Ground）复选框中列出的任何源。接地端子被视为电压值为零的参考电压。
    • 被勾选为信号（Signal）的激励将出现在矩阵中（在参数提取过程中，用1V一次激励一个）。被勾选为接地（Ground）的激励将保持在0V，并且不会成为矩阵的一部分。任何未勾选的激励将不被考虑。

如欲了解更多详情，Ansys客户可以访问所有的“how to”信息。

该信息可以在Maxwell.pdf文件中找到，该文件是安装AnsysEM文件夹的一部分。

 

若要导入3D CAD文件：

  • 点击建模器>导入（Modeler>Import）。

弹出导入文件（Import File）对话框。

  • 从文件类型（Files of type）下拉菜单中选择所需的文件类型。
  • 选择适用于所选文件类型的任何导入选项。
  • 使用文件浏览器查找要导入的文件。
  • 点击打开（Open）。文件被导入到活动的建模器（Modeler）窗口中。

如欲了解有关复杂模型的处理技巧，请参阅技术说明：处理复杂的模型

可便捷访问的Ansys软件

让所有用户（包括残障人士）都可以访问我们的产品对Ansys至关重要。因此，我们努力遵循基于美国访问委员会（第508节），Web内容可访问性指南（WCAG）和当前自愿产品可访问性模板（VPAT）格式中的可访问性要求。

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