Maxwell 磁场仿真场计算后处理及漏感仿真

　　最近学习Ansys Maxwell的磁场仿真，发现场计算器功能非常强大，特意总结常用的几个功能，方便以后回顾。

　　未完待续~~~

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前言：在Maxwell 里面建立模型的时候，建立的物理模型有两大类，一类是Model 属性，另一类是non-model 属性，这两类模型最大的区别是，Model 属性的物体会参与网格剖分，计算磁场强度，电流密度，损耗等参数。non-model 属性的物体只能用于展示，不参与仿真计算。

一、绘制B-time 曲线

 　　下图是瞬态场某一时刻的磁芯磁场分布，虽然在每一处的分布都是不均匀。若分析边柱或者中柱的平均磁密曲线，仍能为后续参数设计带来参考意义。

　　首先，需要在需要观察的磁芯上建一个内截面（non-model），然后在场计算里面进行积分，最后除以横截面面积做平均，该变量就是柱子截面的平均磁密。

　　需要注意的是：Step 2 是对垂直于截面方向的向量（Vector）进行积分。

　　最后，B-Time 曲线如下图所示：

二、绘制部分磁件损耗曲线

 　　在软件自带的Coreloss 分析里面，只有所有磁芯器件的total core loss, 如果想进一步分析每一部分磁件的损耗的话，需要对部分磁件进行损耗积分运算。以下图所示为例：

 　　关键步骤如下，其余步骤与上文相似。

 三、漏感仿真

　　3.1 能量法

　　　　通过在原边副边绕组上面加激励，使原边激励安匝与副边激励安匝数相同，并相互抵消，目的是抵消励磁磁通。然后计算整个求解域的能量，并换算成漏感。但是这种方式只能计算归一化到原边绕组或者副边绕组的总漏感。能量法的仿真结果可以从场计算里面对能量在所有物体里面积分获取，也可以在Result 里面直接读取。

　　　　 对于Maxwell 涡流场的仿真，设定的电流值是峰值，结果的Energy 值是有效值，Vector_B、Vector_H 均为峰值。

　　　　以Np:Ns₁:Ns₂:Ns₃ = 62:8:4:3 为例，在Maxwell 里面建立模型如下：

 　　　　原副边安匝数平衡，方向相反。用于抵消励磁磁通。

　　　　Way 1: Result 里面直接读取能量如下：

　　　　Way 2:通过场计算器计算整个空间能量如下：

 　　　 Way 3:通过场计算器计算整个空间BH积分如下：

　　　　　　Step 6 除以4是因为maxwell 内部场计算器的Vector_H,Vector_B都是峰值，需要转换为有效值。

 　　结论：使用Result 和场积分得到的结果是一样的，使用BH向量场积分得到的结论与Result存在很小的差异，可能是数值计算里面丢掉了一些精度。

后记：

　　今天在仿真变压器励磁电感的时候，出现一个特别现象值得记录一下。方便大家参考。

　　大致情况是在副边原边副边都是闭合线圈，只给原边线圈设置Coil，副边不设置Coil的情况下导致仿真出来的电感特别小。（个人认为也不是漏感吧，理由见上文分析）

　　原边设置Coil，副边也设置Coil，但是副边Coil电流为零的情况下，仿真出来的电感感量正常。