文档介绍：工程电磁场实验报告
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实验一螺线管电磁阀静磁场分析
一、实验目的
以螺线管电磁阀静磁场分析为例,练习在 MAXWELL 2D 环境下建立磁场模型,并求解分析磁场分布以及磁场力等数据。
二、主要步骤
a) 建立项目: 其中包括生成项目录, 生成螺线管项目, 打开新项目与运行MAXWELL 2D。
b) 生成螺线管模型:使用 MAXWELL 2D 求解电磁场问题首先应该选择求解器类型,静磁场的求解选择 ostatic,然后在打开的新项目中定义画图平面,建立要求尺寸的螺线管几何模型, 螺线管的组成包括 Core 、 、 Coil 、 Plugnut、Yoke。
c) 指定材料属性:访问材料管理器,指定各个螺线管元件的材料,其中部分元件的材料需要自己生成,根据给定的 BH 曲线进行定义。
图1 元件材料
图2 B-H曲线
d) 建立边界条件和激励源:给背景指定为气球边界条件,给线圈 Coil 施加电流源。
e) 设定求解参数:本实验中除了计算磁场,还需要确定作用在螺线管铁心上的作用力,在求解参数中要注意进行设定。
f) 设定求解选项:建立几何模型并设定其材料后,进一步设定求解项,在对话框Setup Solution Options 进入求解选项设定对话框,进行设置。
三、实验要求
建立螺线管电磁阀模型后,对其静磁场进行求解分析,观察收敛情况,画各种收敛数据关系曲线,观察统计信息;分析 Core 受的磁场力,画磁通量等势线,分析 Plugnut 的材料磁饱和度,画出其 BH 曲线。通过工程实例的运行,掌握软件的基本使用方法。
四、实验结果
图3
图4 收敛数据
图5
图6
图7
图8
图9
图10
,方向为Core负方向。
图11
-H曲线
图12
五、实验总结
通过建立螺线管模型,熟悉了MAXWELL2D软件的使用方法,为以后的工程求解积累了经验。
实验二叠片钢涡流损耗分析
一、实验目的
1) 认识钢的涡流效应的损耗,以及减少涡流的方法;
2) 学习涡流损耗的计算方法;
3) 学习用 MAXWELL 2D 计算叠片钢的涡流。
二、实验内容
作用在磁钢表面的外磁场Hz=,即Bz=1T,要求:
1)理论分析与计算机仿真:钢片的位置与磁场平行,在 50Hz、200Hz、5000Hz的情况下,已知钢片厚度为a=,长度远大于a,γ=107S/m,μ=1000μ0,分别从理论计算、计算机仿真两个方面进行磁感应强度分析。进行涡流损耗分析。
2)计算机仿真:叠片钢的模型为四片钢片叠加而成,每一片界面的长和宽分别为
和 ,两片之间的距离为 ,叠片钢的电导率为 ,相对磁导率为 2000,建立相应几何模型,并指定材料属性,指定边界条件。分析不同频率下的涡流损耗。
三、实验数据及分析
F=1Hz
F=60Hz
F=360Hz
F=1kHz
F=2kHz
F=5kHz
F=10kHz