ANSYS-Mawell瞬态分析案例.doc

1、Maxwｅｌl 2D: 金属块涡流损耗
（一） 启动Workbenｃh并保存
1. 在windｏws系统下执行“开始”→“所有程序”→ＡNＳYS １５、0→Ｗoｒkｂencｈ １５、0命令,启动ANＳYS Workbench 15、0,进入主界面。
2. 进入Workbenｃｈ后,单击工具栏中得<按钮，将文件保存。
（二） 建立电磁分析
1. 双击Workbench平台左侧得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中得Ａ２，进入Maxwｅll软件界面。在Mａxwｅlｌ软件界面可以完成有限元分析得流程操作。
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） 建立几何模型与设置材料
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，在弹出得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:þCheｃｋed
(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：þCｈｅckｅd
Ｃurreｎt：5４*sin(2＊ＰI*50*Time）
(2) Rectangle3：
Ｎumber of Ｃoｎductｏｒs:80
Sｔranded:þＣhｅckｅｄ
Curｒent:５8*sin(2*PＩ＊５０*Timｅ)
5. 选择求解域得3个边界（除Z轴上得线外)，依次单击菜单栏中得Maxwell ２Ｄ→Boundaries →Aｓsign→Balloｎ命令
（六） 网格划分
1. 选中3个几何,依次单击菜单栏中得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) þ: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,依次单击菜单栏中得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) þ: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,依次单击菜单栏中得Maｘwell 2D→Analysis Seｔup→Ａｐｐly Mesh Ｏperatｉｏnｓ命令。
4. 显示网格,选中几何,依次单击菜单栏中得Maxｗｅlｌ　２D→Field→Pｌot Ｍesｈ命令,然后单击OK按钮。
5. 单击工具栏中得(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:０、2ｓ
Tiｍe Ｓteｐ：０、0０2s
(2) Ｓaｖe Fｉｅld:Start:0s
Sｔｏp:0、２ｓ
Stｅｐ:０、002ｓ
点击Aｄｄ　ｔo Liｓｔ
(3) 单击OK按钮
2. 依次选择菜单栏中得Mａｘwelｌ 2D→Vaｌiｄatiｏn Cｈecｋ命令,此时弹出得对话框中，如果全部项目都有P说明前处理操作没有问题；如果有O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,依次选择菜单栏中得Ｍａxwelｌ 2D→Fieｌｄs→Fｉelds→A→Fluｘ line命令,显示磁力等值线图;
选中所有几何,依次选择菜单栏中得Maxｗell 2D→Ｆｉｅlｄs→Fieldｓ→H→H_Vector命令,显示磁矢量图;
选中所有几何，依次选择菜单栏中得Maxｗeｌl 2D→Fieｌｄs→Fielｄｓ→Ｈ→Mag＿H命令,显示磁场分布图。
（九） 图表显示(Results)
1. 依次选择菜单栏中得Mａxwｅll　2D→Ｒｅsｕlｔｓ→Create Transienｔ Ｒｅpｏrt→Ｒectangｕlａr Plot命令,在弹出得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个电流随时间变化得曲线图
2. 依次选择菜单栏中得Maxwell ２D→Results→Cｒeate Traｎｓｉeｎｔ Reｐｏrt→Rｅctaｎguｌar　Plｏｔ命令,在弹出得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得曲线图
3. 依次选择菜单栏中得Maxｗeｌｌ ２Ｄ→Rｅsuｌtｓ→Ｃrｅate Trａｎsｉｅnt Rｅporｔ→Rectangｕｌar Ｓtacked　Repｏrｔ命令,在弹出得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个电流随时间变化得曲线图
ﻬ２、Maxｗｅll　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 15、0→Worｋbencｈ １5、0命令,启动ANＳYS Woｒkｂench 15、0,进入主界面。
2. 进入Workｂench后,单击工具栏中得<按钮，将文件保存名为“BＥ_Ｔｒanｓ＿Ｓoｕrcｅｓ”
（二） 建立电磁分析
1. 双击Workbeｎｃh平台左侧得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中得Ａ2,进入Maxｗeｌｌ软件界面。在Maｘｗelｌ软件界面可以完成有限元分析得流程操作。
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） 建立几何模型与设置材料
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作为芯得材料
(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作为线圈得材料
(3) 其余保持默认值
7. 选中所有几何并单击工具栏中得按钮,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) þ:Clｏne toｏｌ objectｓ bｅｆｏｒe　operatｉoｎ
(4) 单击OＫ按钮
8. 选中Ｃoil几何，依次单击菜单中得Modｅlｅr→Surface→Secｔion命令，在弹出得对话框中选择YZ并单击OK按钮,此时几何生成个截面，将结果表得名称为Terminal。
9. 保持截面处于加亮状态,依次单击菜单中得Modｅleｒ→Booｌean→Seｐaｒａte Bodies命令，此时截面被分开。
10. 右击Teｒminaｌ＿Ｓｅparａte1命令，在弹出得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与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:þＣhecｋed
(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,依次单击菜单中得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,在弹出得快捷菜单中选择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,在弹出得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，依次单击菜单栏中得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) þ:Ｒeｓtriｃt thｅ Nｕmｂeｒ of Elemeｎtｓ
(4) Maxiｍum　Numｂｅｒ of Eleｍentｓ:1000
(5) 单击OK按钮
2. 选中Ｃoil几何,依次单击菜单栏中得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:Lｅngth2
(2) *:Reｓｔriｃt　Ｌeｎgtｈ Of Elｅmeｎts
(3) þ:Restrｉct tｈｅ Numbｅr　of　Elemｅｎｔs
(4) Ｍaｘiｍｕm Numｂeｒ　of Elｅmeｎts：10００
(5) 单击ＯK按钮
（七） 求解计算
1. 依次选择菜单栏中Maｘweｌl ３D→Analysｉs Seｔｕp→Adｄ Sｏｌｕｔion Setuｐ命令,此时弹出Ｓolutiｏｎ Setuｐ对话框,在对话框中得Stｏp Time栏中输入20 ms,在Tｉme Ｓtｅp栏中输入１00　us,然后单击ＯＫ按钮。
2. 依次选择菜单栏中得Mａｘｗell 3D→Validaｔioｎ Cｈeck命令,此时弹出得对话框中,如果全部项目都有P说明前处理操作没有问题;如果有O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 ３D→Aｎａlyｚe Alｌ命令,此时程序开始计算。
（八） 图表显示(Rｅｓulｔs)
1. 依次选择菜单栏中得Mａｘwell 3D→Resuｌts→Creaｔe Transient Report→Rｅctangｕlar Plot命令,在弹出得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(Ｗinding＿Ａ)选项
(3) 单击Ｎｅｗ Reｐoｒt按钮
(4) 显示电流随时间变化得曲线图
2. 依次选择菜单栏中得Maxｗelｌ 3D→Ｒｅsｕltｓ→Crｅａte Transｉeｎｔ Ｒeｐort→Rectaｎｇular Plｏt命令,在弹出得Reports对话框中做如下设置：
(1) 在Cateｇｏry中选择Winding
(2) 在Quantiｔy中选择Ｉnｐut Voltａge(Ｗinding_A）选项
(3) 单击New Reporｔ按钮
(4) 显示输入电压随时间变化得曲线图
（九） 设置外部激励电路
1. 添加电路设计
(1) 在Project　mａnaｇer中，选中“ＢE_Ｔｒans_Soｕrｃｅｓ”右击,单击Ｃopｙ
(2) 在Pｒojｅｃt　mａnａｇeｒ中，选中项目名右击,单击Pasｔe,并重命名为“BE_Trans_Cｉrcuiｔ”
2. 修改Ｗindinｇ设置
在Proｊecｔ　Ｍanａger中展开Excｉｔationｓ,双击Wｉndinｇ_Ａ,弹出Wiｎdinｇ对话框,在对话框中设置:
(1) Nａme：Wiｎdiｎｇ_A
(2) Tｙpｅ:Exteｒnａl
(3) Sｔrandｅd：þChecｋeｄ
(4) Ｉnｉtial Cｕrreｎt:0 A
(5) 单击OK按钮
3. 创建外部电路
(1) 选择菜单栏中Maxwｅｌl　3D→Exciｔａtiｏns→Exｔｅrnaｌ Ciｒcｕit→Eｄｉt Ｅxｔｅrnal Cｉrｃuｉt命令,弹出Eｄit Ｅxternａl Cｉrcuiｔ对话框,在对话框中选择Edit Cｉrｃuiｔ,将启动Maxwell　Cｉrcuiｔ Edｉtor窗口。
(2) 点击Projｅct Maｎaｇer下得ponents子栏,右上角出现ｐｏｎent　Manａgｅr栏
(3) 选择Maｘwell　Ｃｉrｃuit Elｅmｅnts→Ｓoｕrcｅs→Vsｉn命令,将Ｖsｉn元件拖到绘图区域,按EＳC键退出或右键Ｆinisｈ，双击组件以修改其属性,其中Va＝１00 V,ＶＦreq=50 Ｈｚ
(4) 再添加一个Vsin元件,设置Va=１00V,VFｒｅq=1000 Hｚ
(5) 放置电阻，选择Ｍａxwｅll Cｉｒcuit Eｌements→Ｐａｓｓive Elements→Reｓ命令,将Ｒｅs元件拖到绘图区域,按ESC键退出或右键Ｆinisｈ,将电阻值改为25欧。
(6) 选择Mａxｗｅｌl Circuit　Ｅlemenｔs→Ｐrobes→Ｖｏltmetｅr命令,将Voltmeter元件拖到绘图区域
(7) 连接各元件:Ｄrａw→Wire
(8) 放置参考地:Draw→Grounｄ,连接Gｒｏund

(9) 导出电路得网络连接表
选择菜单栏中,将文件保存为：“WS５＿Basiｃ　Tｒansｉｅnｔ＿Ciｒcuit”,
选择菜单栏中Maxwｅll　Circuit→Exｐｏｒt Netｌist命令,将文件保存为:“WS5_Baｓiｃ Transient_Ciｒcuit、sｐｈ”。
4. 在Ｍaxwell 3D下设置外部激励
返回Maxwell窗口，在Edｉt Ｅｘterｎal Ciｒcｕｉt对话框,单击Caｎceｌ,然后单击Impoｒt　Cｉｒｃuit，导入“ＷS5_Ｂasｉc Transｉeｎｔ_Ｃircuit、sph”文件,单击OＫ按钮。
5. 依次选择Ｍaxwell　3D→Analyｚe All命令此时程序开始计算。
（十） 电压与电流图表显示(Resｕｌts)
以前得设计仍将存在,但就是电压图没有参考,因为输入电压没有被应用,而就是从电路中接收到。在Project manageｒ中双击ｐloｔ
(1) 在Catｅgｏｒｙ中改变为Nodｅ Voltage
(2) 在Quantitｙ中改变为Ｎｏde Voltage
(3) 单击Applｙ Tｒace按钮
(4) 显示输入电压随时间变化得曲线图

ﻬ3、Mａｘwell 3D：分析电机定子转子中得磁场与电流
计算如下图所示电机转子中得磁场分布,线圈激励采用脉冲波形。

（一） 启动Maxwell并建立电磁分析
1. 在wｉnｄｏwｓ系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYＳ　15、0→Woｒkbench　15、0命令,启动ＡNSYＳ Wｏrkbench 15、0,进入主界面。
2. 进入Wｏrｋbeｎch后，单击工具栏中得<按钮,将文件保存名为“rotationaｌ actuａtor”。
3. 双击Woｒkｂenｃh平台左侧得Toｏlbｏx→Ａnaｌｙsis Syｓｔeｍs→Maxwｅｌl　3D此时在Ｐrｏject　Sｃhematic中出现电磁分析流程图。
4. 双击表Ａ中得A2,进入Ｍaxweｌl软件界面。在Maxwell软件界面可以完成有限元分析得流程操作。
5. 选择菜单栏中Maｘｗell ３D→Ｓｏluｔiｏn Type命令,弹出Solution Tｙpe对话框
(1) Magｎetic:Ｔransieｎｔ
(2) 单击OK按钮
6. 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。
（二） 建立几何模型
1. 创建定子外磁路
(1) 依次单击Drａｗ→Cyliｎｄer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=１04、５,dY＝0,ｄＺ=2５、4,并按Enｔer键
(2) 单击几何实体,左侧弹出属性对话框,在对话框中填入以下内容:
a. Ｎaｍe：Outer＿arm
b. Cｏｌｏｒ:red
c. 其余保持默认值
(3) 选中Ｏuter_arm几何,CTRＬ+C,CTＲL+V，得到第2个圆柱模型
a. Naｍｅ:Cｙlindeｒtool
b. Raｄｉus:83、１mm
c. 其余保持默认值
(4) 选中Outer_arm与Ｃyliｎdertｏｏl,依次选择菜单栏中Modeler→Boｏleaｎ→Suｂｔｒａct命令,对几何进行减运算，此时弹出Subtract对话框
a. 在Blank　Ｐarｔs中选中Outer_arm实体
b. 在Tooｌ Parｔs中选中Cylｉｎdertool实体
c. 单击ＯK按钮
2. 创建定子上得两磁极
(1) 依次单击Ｄraw→Bｏx命令,创建长方体
在绝对坐标栏中输入：Ｘ=－１３、9，Ｙ=０,Z=0,并按Eｎter键
在相对坐标栏中输入:dX＝27、8,dY=－40,ｄＺ=25、4,并按Entｅｒ键
(2) 选中该Ｂox几何体,选择菜单栏中Edｉt→Arrangｅ→Moｖe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=0，dY=-45，dＺ=0,并按Enter键
(3) 选择菜单栏中Edit→Duplicate→Miｒror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=０,dY=1,dZ=0,并按Ｅntｅr键
(4) 选中Outeｒ_aｒm与2个Box模型,选择菜单栏中Modｅlｅr→Boolｅａn→Uniｔe命令
(5) 依次单击Ｄraｗ→Ｃyliｎder命令，创建圆柱体
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=53、75，dY=0,dZ＝25、４，并按Enｔeｒ键
(5) 选中Outer＿arm与Cylinｄer1,依次选择菜单栏中Modeler→Boolean→Subｔｒaｃt命令,对几何进行减运算,此时弹出Ｓubtract对话框
a. 在Blanｋ Paｒts中选中Outer＿arm实体
b. 在Toｏl Parｔs中选中Ｃyliｎｄeｒ1实体
c. 单击ＯK按钮

3. 创建转子
(1) 依次单击Draw→Cｙlｉnder命令,创建圆柱体
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=2５、４，ｄY=０，dＺ=25、4,并按Ｅnｔer键
在属性对话框中Name:Shａft
(2) 依次单击Ｄｒaｗ→Cyｌiｎder命令,创建圆柱体
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=3８、1,dY＝0，dＺ＝25、4,并按Enter键
在属性对话框中Nａｍe：Inｎeｒ＿ａrm
(3) 选中Inneｒ_arm与Ｓhａft,依次选择菜单栏中Ｍodｅlｅr→Booｌｅaｎ→Subｔｒaｃt命令，对几何进行减运算,此时弹出Subtraｃt对话框
a. 在Blａnk Ｐaｒｔｓ中选中Inner_arm实体
b. 在Tool Parts中选中Shaft实体
c. 单击OK按钮
4. 创建转子上得两磁极
(1) 依次单击Draｗ→Bｏx命令，创建长方体
在绝对坐标栏中输入:Ｘ＝-12、７,Y＝0,Z＝0,并按Eｎｔeｒ键
在相对坐标栏中输入：dＸ=2５、４,dY=-２0,dＺ＝25、4,并按Ｅnteｒ键
(2) 选中该Box几何体,选择菜单栏中Edit→Arrange→Move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=０，ｄY=-35，dＺ=0，并按Ｅｎtｅｒ键
(3) 选择菜单栏中Edit→Dupliｃate→Mirror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=0,ｄY=1，ｄZ=０,并按Eｎｔｅr键
(4) 选中Innｅr_aｒｍ与刚绘制得2个Ｂox模型,选择菜单栏中Modeler→Bｏｏlean→Ｕｎｉte命令,将新模型重命名为Innerarm。
(5) 依次单击Ｄｒaw→Cｙlｉｎder命令,创建圆柱体
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＝51、０５，dＹ=０,ｄZ=２5、4,并按Eｎtｅｒ键
(6) 选中Inｎｅｒａrｍ与新创建得Cylinｄer2,依次选择菜单栏中Ｍｏdｅｌer→Booｌean→Iｎterｓeｃｔ命令。

5. 创建转子上得两线圈
(1) 创建局部相对坐标系，依次选择菜单栏中Moｄeler→Cｏordinate System→Cｒeate→Ｒelative　CS→Offｓet命令,输入绝对坐标:X=0,Ｙ=0,Ｚ=１2、7,并按Enter键
(2) 将局部坐标系设为工作坐标系,将绘图平面设为XＺ平面:Modeler→Ｇriｄ pｌanｅ→ＸZ
(3) 依次单击Dｒａw→Ｒecｔaｎｇle命令，创建长方形
在绝对坐标栏中输入：X=-17，Y=0，Z=－１5、５,并按Enteｒ键
在相对坐标栏中输入:dX=34,dY=０，ｄＺ=３1,并按Enｔer键
(4) 依次单击Ｅｄit→Ｓelｅct→Faceｓ命令,选中刚创建得Recｔａngle,然后依次选择菜单栏中Ｍodeler→Suｒfaｃe→Uncovｅr　Ｆａces命令，由矩形平面得到闭合得矩形边框线，重命名为paｔｈ
(5) 将绘图平面设为YＺ平面：Modeler→Grid　ｐlaｎe→YZ
(6) 绘制导线得截面。依次单击Dｒａw→Rｅctａｎｇｌe命令,创建长方形
在绝对坐标栏中输入:X＝0,Y＝0,Z＝15、5,并按Ｅｎter键
在相对坐标栏中输入：dX=０,dＹ=17,dZ=24，并按Entｅr键
在属性对话框中Name：coiｌ1
(7) 选中ｐatｈ与coiｌ1模型,依次选择菜单栏中Draw→Sｗeep→Aｌong　Pａｔｈ命令,然后单击ＯK按钮。
(8) 将线圈得边圆滑化。将绘图平面设为XＺ平面:Modeler→Gｒiｄ ｐlａnｅ→XZ
(9) 依次单击Draw→Ｃylｉnｄeｒ命令,创建圆柱体
在绝对坐标栏中输入:X=0,Y=0，Z=15、5,并按Ｅntｅr键
在相对坐标栏中输入:dX＝4３，dＹ=17,dＺ＝0,并按Enｔｅr键
(10) 选中新创建得Cylindｅr与ｃoil1模型，依次选择菜单栏中Modｅｌｅr→Ｂooleａn→intｅrｓectiｏｎ命令，重命名为coｉｌ。
(11) 选中coil模型,依次选择菜单栏中Edｉt→Arrange→Mｏve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=0，ｄY＝54、5,dZ=0，并按Ｅnter键
(12) 选择菜单栏中Edｉt→Duｐｌicａｔe→Mirｒor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＝0,dY＝1,dZ=０,并按Eｎter键
6. 创建激励电流加载面
(1) 选中两线圈,依次选择菜单栏中Modeler→Sｕrfaｃe→Secｔｉoｎ命令，在弹出得对话框中选择YZ并单击ＯK按钮,此时几何生成个截面。
(2) 保持截面处于加亮状态,依次选择菜单栏中Modeler→Booleａn→Separａte　Ｂｏｄieｓ命令，此时截面被分开。
(3) 保持截面处于加亮状态,依次选择菜单栏中Edit→Deleｔe命令。
（三） 设置求解域
1. 选择菜单栏中Draw→Regｉｏｎ命令,在弹出得Ｒegioｎ对话框中输入Ｖaluｅ=25０，并单击OK按钮。
2. 选中Iｎnerarm模型,依次选择菜单栏中Edｉｔ→Aｒrange→Rｏtate命令,在弹出得对话框中设置:
(1) Axis：Ｚ
(2) Aｎｇle：２9、5　dｅg
(3) 单击OＫ按钮

（四） 设置材料
1. 设置定子为非线性材料,选中Out_arm模型右击,在快捷菜单中选择Assiｇｎ Materｉal→Add Mａtｅrial命令,在弹出得对话框中设置:
(1) Maｔｅrial Nａｍe：arm stｅel
(2) Rｅlatｉｖｅ Ｐermeａbilitｙ：Tｙpe→Nonlｉｎeａr Value→单击ＢＨ Cuｒve,弹出BH Ｃuｒve窗口
在H与B列分别输入下列数据

单击OK按钮
(3) 单击Validate Ｍatｅｒial按钮
(4) Bulｋ Cｏｎductiｖity(电导率):100０0０0Ｓ/m
2. 将Innerarm得材料也设为aｒｍ ｓtｅｅl
3. 将两线圈得材料设为Coppeｒ
（五） 设置激励
1. 在Sheets栏下选中１个电流加载面右击，在快捷菜单中单击Aｓsign Eｘcｉtａtion→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:350
(3) 单击ＯK按钮
2. 在Sheetｓ栏下选中另１个电流加载面右击,在快捷菜单中单击Assiｇn Exｃitａtion→Coil Tｅrminal命令,弹出Curｒｅnｔ Exｃitation对话框，在对话框中填入以下内容：
(1) Ｎame:CoiｌTｅrｍinal2
(2) Number　of Conductors:350
(3) 单击OＫ按钮
3. 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) Ｔype:Ｅｘternａl
(2) Strandeｄ：þCｈeｃkeｄ
4. 在Prｏjecｔ manager中展开Ｅｘcitatｉons,右击Ｗindiｎg1,在弹出得快捷菜单中选择Aｄd Ｔermiｎals命令，此时会弹出Ａdｄ　Teｒminals对话框,选择CoilＴerminal１与ＣoilTerminａl２，然后单击OＫ按钮。
5. 设置外部激励电路

(1) 打开外部电路编辑器
开始→所有程序→AＮSYS Electromagneｔiｃｓ→Maxwell Circuit Edｉtor
点击Pｒｏject Ｍanaｇeｒ下得ponｅnts子栏,右上角出现pｏnｅnt Ｍaｎaｇer栏
(2) 放置线圈
选择Maｘwell Cｉｒcｕit Ｅlｅments→Ｄedicａteｄ　Eleｍents→Winding
将Windiｎｇ元件拖到绘图区域
右键→Fｉniｓｈ
将线圈重命名为Ｗiｎdinｇ1,与Maｘwell中得线圈同名
(3) 放置电阻
选择Maxwelｌ Ciｒcuiｔ Elemenｔs→Passｉve Ｅleｍents→Res
将Res元件拖到绘图区域
右键→Finisｈ
将电阻值改为3、09欧
(4) 放置电压脉冲信号源
选择Ｍaxwell Cirｃｕｉt Elemenｔs→Ｓources→ＶＰulｓe
将Ｒes元件拖到绘图区域
右键→Ｆinish
按下列参数设置电压脉冲源

(5) 连接各元件：Draw→Wire
(6) 放置参考地:Ｄraw→Ground
(7) 连接Gｒound
(8) 导出电路得网络连接表
Maxwｅll　Circｕit→Eｘporｔ　Netlｉｓｔ
将文件命名为:“trａns_circ、ｓph”,保存
将工程保存为“rｏt_ｅxｔ_ｃircuｉｔ”
退出Maｘｗell Ciｒcuｉt　Eｄitor
6. 在Maxwell 3D下设置外部激励
(1) 选择菜单栏中Mａxwell　3D→Eｘｃitaｔions→Eｘteｒnａl Ｃircuit→Edｉt External Circuiｔ、
(2) 点击Ｉmpｏrt　Ｃｉrｃuit
(3) 导入“trans_circ、sph”文件
（六） 设置剖分规则
选中Ouｔｅｒ_ａrm与Innｅｒarm几何,依次单击菜单栏中得Mａｘｗell 3D→Mesｈ　Operａtionｓ→Ａssign→Inside Selecｔion→Lｅｎgth Based命令，此时弹出Ｅlemeｎt　Lengｔｈ Bａsed Ｒefｉｎemen对话框,在对话框中填入以下内容：
(1) Name：Lengｔｈ1
(2) þ:Rｅsｔrict　Leｎgth Of Eｌｅｍents
(3) Maximum Lｅnｇtｈ ｏf　Elemｅｎts：10ｍｍ
(4) *:Reｓｔrict tｈe Number of Ｅｌeｍents