Ansys Maxwell
高度な電磁界ソルバー

Maxwellの大きな利点の1つは、静的ソルバーの自動アダプティブメッシングに代表されるメッシング機能です。ジオメトリ、材料特性、励磁などのモデルデータを入力し、目的の出力を指定するだけで、正確な解を得られます。Maxwellでは、マルチスレッディングによるロバストなボリュームメッシングを用いて、必要な箇所ではメッシュ密度をインテリジェントに細分化します。これにより、解を得るまでの時間が短縮され、手作業でのメッシュ細分化が不要となり、大規模な設計探索が可能となります。

Maxwellは、ネイティブ機能で設計探索をサポートし、Ansys optiSLangと連携することで高度な最適化に対応します。この最適化により、性能の向上と、材料コストおよび開発コストの削減を達成できます。Ansys MechanicalやFluentと連成することで、構造解析、NVH解析、高度な冷却解析を実行できます。Motor-CADで作成した設計をMaxwellにエクスポートし、Motor-CAD LABを使用して、3Dモデリング、回路との結合、効率マップの作成を行えます。

Ansys Electronics Desktop（AEDT）内でMaxwellを使用する場合は、ECADモデルやMCADモデルを組み合わせて、正確なPCBレイアウトを作成し、電磁界シミュレーションを実行できます。PCB間の磁界結合（電磁誘導）、磁性部品やEMIフィルタとの相互作用、永久磁石の影響、さらにSiCやGaNといったワイドバンドギャップ半導体を用いたコンバータやインバータ内のパワーモジュールの解析に対応します。

Maxwellで提供される高度な磁界モデリング機能を使用して、モータ、変圧器、インダクタなどの電磁デバイスを正確に解析できます。非線形、異方性、温度依存の効果をモデル化でき、材料選定を加速させる設計最適化や損失の適切な特性評価もサポートされます。高度な材料モデリングにより、自動車、航空宇宙、産業機器、コンシューマー向けエレクトロニクス製品などの分野にわたって、材料コストやプロトタイプの削減、性能の向上、高性能な電磁デバイスの開発加速を実現します。

Ansys Workbench、System Coupling、Ansys Motionと統合されたMaxwellの電磁界ソルバーを使用して、エンジニアは複雑な連成物理挙動を効率的に解析できます。また、設計者は、一方向連成および双方向連成を含め、電磁界の損失と力に起因する熱性能や構造的耐力をシミュレーションできます。  電動モータのNVH用のワークフローでは、電磁誘導された音響を予測できます。 

Maxwellは、Ansys optiSLangとOptimetricsを活用して、優れた最適化および設計探索機能を提供することで、イノベーションを加速させます。エンジニアは、複数の設計バリエーションを自動的に探索し、トレードオフを理解し、最適な構成を特定して、電磁デバイスの性能、効率、信頼性を向上させることができます。Maxwellは、パラメトリックスタディ、感度解析、目標駆動型の最適化を統合することで、開発時間を短縮し、プロトタイプ数を減らして、高性能なモータ、アクチュエータ、その他の電気-機械式システムに関する的確な意思決定を可能にします。

MaxwellのFEA磁界モデルを電気領域に接続するには、PWM巻線定義から複雑な電圧波形や電流波形を直接定義するか、Maxwell Circuit Editorを使用して任意に定義した回路を接続します。  さらに、Maxwellに付属するSimplorerでは、高度な電気回路を接続できます。エンジニアは、コシミュレーションを通じて、あるいはMaxwellの次数低減モデル（ROM）を介して、Maxwellに接続された回路、コントロール、忠実度の高いパワー半導体モデルを統合できます。 

Simplorerでは、Maxwellだけでなく、Ansys Q3DやAnsys HFSSといった他のEMツールとも、パワーエレクトロニクス用途向けの他の解析をシームレスに実行できます。