发布时间 : 星期五 文章ANSYS电磁场分析指南-2D更新完毕开始阅读
注：用于模拟如端部效应能忽略的鼠笼转子等设备
DOFs: AZ 材料特性：mr(MURX) 载流绞线圈 特殊特性：没有涡流，直接加源电流密度JS(BFE、BFL或BFA命令) 注：假定线圈中的电流为一恒定的交流电流，其值不受外界影响。电流密度可根据线圈匝数，每匝中的电流值和线圈横截面积来确定。
自由度：AZ，CURR，EMF 材料性质：mr(MURX), r(RSVX) 电路供电绞实常数：CARE，TURN，LENG，DIRZ，FILL 线圈 特殊特性：区域内耦合CURR和EMF自由度 注：模拟由外电路（CIRCU124）单元供电绞线圈。详见ANSYS耦合扬分析指南的“电磁－电路耦合”。
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自由度：AZ，CURR，EMF 材料性质：mr(MURX), r(RSVX) 实常数：CARE， LENG 特殊特性：区域内耦合CURR和EMF自由度 注：模拟由外电路（CIRCU124单元）供电块状导体。详见ANSYS耦合扬分析指南的“电磁－电路耦合”。 电路供电块状导体
DOFs: AZ 铁芯叠片 材料特性：mr(MURX)或B-H曲线 模拟可以忽略涡流的导磁材料，只要求AZ自由度。 DOFs: AZ 空气 材料特性：mr(MURX=1) 运动导体 （速度效应） 用PLANE53单元可模拟以恒定速度运动的导体的速度效应。详见本章和第2章中对速度效应的描述。 42
3.4.6 速度效应
在交流（AC）激励下，可以求解运动导体在某些特殊情况下的电磁场。对于静态、谐波和瞬态分析，速度效应都是有效的。第2章“2-D静态磁场分析”讨论了运动导体分析的应用例子和限制条件。对于谐波分析，速度效应只限于线性情况（不能有B-H曲线）。
对单元的KEYOPT选项和实常数设置，运动导体2-D谐波分析步骤与2-D静态磁场分析完全类似。在谐波分析中，速度设置为常数，不正弦变化（与线圈和场激励不同）。
在后处理中可计算磁雷诺数（Reynolds），磁雷诺数表征速度效应和问题的数值稳定性。其计算公式如下： Mre＝μvd/ρ
式中μ为导磁率，ρ为电阻率，v为速度，d为导体单元特征长度（运动方向上）。磁雷诺数只在静态或瞬态分析时有意义。
对于在相对小雷诺值时，运动方程才有效和准确，一般量级为1.0。较高雷诺数值时，求解精度随问题而比变化。除求解场之外，还能求出由于运动产生的导体电流（运动电流可在后处理器中获得）。 3.5 建立模型，划分网格，赋予特性
关于建模、给模型区域赋属性和划分网格的详细内容，可参见第二章。 3.5.1 关于集肤深度
电磁场在导体中的穿透深度是频率、导磁率和导电率的函数，当对场和焦耳热损失的计算精度要求较高时，在导体表面附近必须要划分足够细的有限元网格，以模拟这种集肤现象。通常，在集肤深度内至少要划分一层或两层单元。趋肤深度可以按下式进行估算：
这里，d是集肤深度（m），f是频率（Hz），m是绝对导磁率（H/m），s是导电率（S/m）。 3.6 加边界条件和励磁载荷
在谐波磁分析中，可将边界条件和载荷施加到实体模型上（关键点、线和面），也可以施加到有限元模型上（节点和单元）。
给2－D谐波分析加边界条件和载荷，使用与第2章“2-D静态磁场分析”中所述的完全相同的GUI路径和宏命令。
对于一个谐波磁分析，可以定义三种类型的载荷步选择：动态选项、通用选项和输出控制。本手册第16章对这些载荷步选择有详细描述。
3.6.1 使用PERBC2D宏命令
使用PERBC2D宏，可对2-D分析自动定义周期性边界条件。PERBC2D对两个周期对称面施加必要的约束方程或定义节点耦合。使用该宏命令的方式如下：
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命令：PERBC2D
GUI：Main Menu > Preprocessor > Loads >-loads-Apply > -Magnetic-Boundary > -Vector Poten-Periodic BCs
在第11章 “磁宏”中对该宏的使用有详细描述。 3.6.2 幅值、相位角和工作频率
根据定义，谐波分析假定任何外加载荷都是随时间呈谐波（正弦）变化的，这样的载荷需要说明幅值（0到峰值）、相位角和工作频率。
3.6.2.1 幅值
所加载荷的最大值（0到峰值）； 3.6.2.2相位角
相位角是载荷相对于参考值在时间上的落后（或超前）量。在复平面（见图3“实部/虚部分量和幅值/相位角关系图”）中，相位角就是和实轴的夹角。只有存在多个不同相载荷时，才需用到相位角。（如三相电机分析）
施加不同相的电流密度或电压时，在BF、BFE或BFK命令（或它们的等效菜单路径）中的相位（PHASE）区域，输入度数来表示各自的相位角。
对于不同相的矢量位或电流段，在相应的加载命令（或等效菜单路径）的VALUE1和VALUE2区域中，分别输入复数载荷的实部和虚部分量。图3 “实部/虚部分量和幅值/相位角关系图”显示了如何计算实部和虚部分量。
3.6.2.3 工作频率
就是交流电的频率（单位Hz），可按如下定义： 命令：HARFRQ
GUI:Main menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Freq and Supsteps
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