运用场计算器优化Maxwell后处理策略

场处理器是Maxwell软件非常有用的一个功能件,客户想要得到物理量数据,只要可以基于场计算数据,根据的一定的公式计算方法,就可以在场计算器中,运用数学计算方式,得到相关的数据,并在Maxwell中输出,包括曲线输出和场图显示、参数化和优化分析等。场计算器的使用大大扩展了Maxwell的求解功能,方便了软件的使用。



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基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图4

图1.场处理器的工作界面组成


本文章根据电机仿真常关心的数据,基于场处理器的后处理技巧得到了电机仿真计算相关的场量和结果。先将具体的方法显示在下:


1.径向气隙磁密的求取


在旋转电机的分析过程中,经常要取物理常量的径向或切向分量,例如气隙径向磁密,径向和切向电磁力等。下面将用两种不同的方法,来演示如何在场处理器中获得描述气隙径向磁密的物理常量。


方法一:坐标变换法

基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图5


基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图6

图2.坐标变换法得到径向磁密


方法二:矢量相乘法

基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图7


基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图8

图3.矢量相乘法得到径向磁密  


上述两种方法都可以实现径向气隙磁密的输出,不同的是方法一输出的是柱坐标系下的径向分量;方法二输出的是磁密在气隙中心线上的法向分量。




2.计算体积和面积


用户可以使用Maxwell的测量功能来查看物体的体积或面积,也可以使用场处理器查看。


场处理器中查看物体的面积:


基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图9


基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图10

图4.面积的求法


3.磁钢平均磁密

永磁电机仿真分析过程中,需要通过计算的数据来校核磁钢的工作点,验证磁钢的性能。有时候会整体考虑磁钢的平均磁密进行核酸,在Maxwell2D模型中提取磁钢的平均磁密方法如下所示:


基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图11


基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图12

图5.磁钢平均磁密


定义好的磁钢平均磁密,可以通过ExpreesionCache用于曲线输出和参数化优化目标。




4.相对磁导率

当求解模型中有非线性材料的时候,用户需要通过每一个网格的工作相对磁导率,来直观地查看非线性材料的饱和程度。


基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图13


基于场计算器的Maxwell后处理技巧的图14

图6.相对磁导率


以上就是几个常用的场计算器的后处理技巧。

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