ANSYS MAXWELL Eddy Current求解器后处理技巧

该案例使用Eddy Current 求解器，2D模型，其后处理主要有以下几个

1、绘制mesh

2、绘制MagB场

3、绘制B vector矢量场

4、绘制沿直线的MagH场

5、创建沿直线的MagH场表

6、计算Object中的平均的MagB值

7、Verify DivB = 0

8、计算导线中的损耗

9、计算导线中的净电流和总电流

10、导出场的结果到电脑

案例步骤：

1、打开Ansys EM平台，插入Maxwell 2D,修改该设计的Solution Type为Eddy Current，Geometry Mode改为 Cylindrical about z。

2、设置二维画的几何图形在三维建模器中的显示方式

Tools—> options —> General Options—>弹窗—>3D Modeler—>Drawing—>勾选 Dialog —>勾选 Automatically cover closed polylines —>勾选Edit properties of new primitives,具体设置如下图：

3、开始绘制图形

先画磁芯，即通过Draw 下面的矩形工具，点一下会有一个弹窗，在这个弹窗上输入如下图的值

然后，给这个矩形指定材料，在中间模型树下找到该矩形，双击进去修改，如下图

现在来画绕组，以同样的方式来绘制绕组的矩形，具体设置如下图

接下来创建一根垂直直线，方便到时候后处理在这条直线上看到各种结果。

要先保存该project

4、创建计算域region

点击Region 图标—>弹窗—>勾选Padding all directions similarly—>Value值设为100—>OK

5、创建激励 Excitation

选中coil 的那个矩形—>右键—>Assign Excitation—>current—>弹窗—>设置电流为100A

因为是涡流场，所以需要考虑到有涡流效应，即在coil矩形选中的状态下—>右键—>Assign Excitation—>set Eddy Effects—>弹窗—>只勾选coil

6、设置该激励的parameters

在project manager 下找到parameter—>右键—>Assign —>Matrix—>弹窗—>include 列勾选current1 —>OK

7、设置边界条件Boundary

即在界面中右键—>Select Mode—>Edges—>选中如下图所示的三条边—>右键—>Assign Boundary—>Balloon—>弹窗—>OK

8、设置网格Mesh

在“core”长方形选中的状态下—>右键—> Assign Mesh Operation —> Inside Selection —> 弹窗 —>name改名为Length_core ；Maximun number of additonal elements :500；具体方式如下图所示。

然后，绕组的Mesh设置同上

在“coil”长方形选中的状态下—>右键—> Assign Mesh Operation —> Inside Selection —> 弹窗 —>name改名为Length_coil ；Maximun number of additonal elements :500；具体方式如下图所示

9、求解设置Analyze

回到Project Manager 模型树下—>Analysis —> 右键—> Add solution Setup —> 弹窗 —>主要设置convergence选项卡和Solver选项卡，具体设置如下图所示。

10、Check & Run

在stimulation选项卡下的 Validate 勾勾 给点一下，无报错再点Analyze All,如下图

11、查看结果

① 在Results选项卡下Solution Data 点击后，出现如下弹窗，Profile选项卡下显示的是该次仿真的详细数据，包括每个自适应过程的网格信息和所需的仿真时间等。

② 继续在Solution Data 弹窗，convergence选项卡下显示的是该次仿真的完成收敛次数和数据，点击Plot按钮可以将收敛数据以图表形式展示。

③ 继续在Solution Data 弹窗，Mesh Statistic选项卡下显示的是该次仿真的网格数据。

④ 在中间历史模型树下Model—>右键—>Select All 选中所有部件—>右键—>Plot Mesh—>弹窗—>OK

⑤查看Mag_B 在中间历史模型树下选中core—>右键—>Fields—>B—>Mag_B—>弹窗—>选择如下图所示—>Done—>可以去Project Manager下Field Overlays—>Mesh1—>右键—>不勾选Plot Visibility展示结果就不会展示网格

⑥查看B_Vector,在中间历史模型树下选中Model—>右键—>Select All —>右键—>Fields—>B—>B_Vector—>弹窗—>选择如下图所示—>Done，展示如下图所示，箭头有些大，可以双击颜色条进入弹窗，修改箭头大小，如下图所示。

⑦查看直线的MagH场，在Project Manager下Results—>右键—>Create Fields Report —>Rectangular Plot—>弹窗—>Geometry:Polyline1—>后续选择如下图—>New Report。

⑧查看直线的MagH场表，在Project Manager下Results—>右键—>Create Fields Report —>Data Table—>弹窗—>Geometry:Polyline1—>后续选择如下图—>New Report。

⑨计算Object中的平均的MagB值，在Project manager 模型树下—>Field Overlays—>右键—>Calculator—>计算器弹窗，具体设置如下图所示 —>计算的core的平均magB为0.0382063406614769T

⑩ Verify DivB = 0，继续在计算器弹窗，点击clear按钮删除之前计算，接下来计算Div B 具体设置如下图所示 —>计算的结果是Scl : -5.28468303627061E-13，说明B的散度趋近于0。

⑪ 计算导线中的损耗，还是在计算器里，点击Clear 按钮清理掉前面的计算，接下来计算导线中的损耗，具体设置如下图，计算在100KHz时导线损耗为3.81827551362039W 。

⑫计算导线中的净电流，还是在计算器里，点击Clear 按钮清理掉前面的计算，接下来计算导线中净电流，具体设置如下图，注：由于总电流需要在线圈的2D部分进行计算。所以使用XY积分而不是RZ积分（ Scalar > Integral >XY）；计算得到的结果是：线圈中的净电流等于设定的安匝数 ±100。

⑬计算导线中的总电流，还是在计算器里，点击Clear 按钮清理掉前面的计算，接下来计算导线中总电流，具体设置如下图，计算出的总电流值约为130A。

⑭导出场的结果到电脑，还是在计算器里，因为要导出计算的结果到电脑，先清除前面的计算，即点击Clear按钮，具体操作步骤如下图，然后，在你保存的路径就会有一个 .fld 文件