电磁学(electromagnetism)是研究电磁现象的规律和应用的物理学分支学科,起源于18世纪。广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性 交互关系的学科。主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学等等。
电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光 速向四周传播,形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒介,具有能量和动量,是物质的一种存在形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
电磁场是物质存在的一种特殊形式。电荷在其周围产生电场,这个电场又以力作用于其他电荷。磁体和电流在其周围产生磁场,而这个磁场又以力作用于其他磁体和内部有 电流的物体。电磁场也具有能量和动量,是传递电磁力的媒介,它弥漫于整个空间。
电磁场由近及远的扰动的传播形成电磁波,随时间变化着的电磁场。时变电磁场与静态的电场和磁场有显著的差别,出现一些由于时变而产生的效应。这些效应有重要的应用 ,并推动了电工技术的发展。
电磁场创建过程可分为下面几步:
第一步:建立模型,包括运动域Band和求解域Region建立
第二步:材料添加,包括模型组件、Band和Region添加
第三步:前处理设置,包括运动体、边界条件、激励源等设置
第四步:求解设置,根据求解器设置
第五步:后处理,包括电磁力、电源、电磁场分布图等查看
首先根据分析对象选择求解器和坐标系,如下图为瞬态场和XY笛卡尔坐标系
建好的模型
1)在项目树栏选中需要添加的部件
2)右击选择Properties
3)在对话框Material栏点Edit进材料库
4)选择对应的材料
5)点OK完成材料添加
选择界面
Properties界面
3)在对话框Material栏点Edit进材料库
材料库界面
● 所有的部件添加材料过程是一样的,
● 如果材料库没有对应的材料需要按前面讲解的方法添加新材料
1)Model运动体设置
2)Boundaries边界条件设置
3)Excitations激励源设置
4)MeshOperations网格剖分设置
选中Band域
项目管理栏Model右击选择AssignBand
进行MotionSetup设置,Type与Data标签页设置
Mechanical标签页设置,如果考虑起动过程则勾选ConsiderMechanical Transient
●如果是瞬态求解器且是二维,需要进行模型厚度设定
● 如果求解的结果涉及绕组需要求电感参数需要选择计算,这也是瞬态的情况
● 需要把ComputeInductance Matrix勾选
● 如果求解需要连接外电路进行耦合仿真则需要设置,这也是瞬态的情况
● 需要把Enabletransient-transient link with Simplorer勾选
根据模型特点选择边界条件,图形右击选择SelectEdges
选上Region的边
项目管理栏Boundaries右击选择VetorPotential
边界条件设置
3)Excitations激励源设置
根据求解器类型和激励源类型设置激励源,假设是绕组类型,多匝线圈,在项目树栏选中绕组
选中绕组后右击选择Coil,进行CoilExcitation设置
项目管理栏Excitations右击AddWinding添加绕组,根据绕组需要添加,假设是3组则添加3组Winding
Winding绕组设置,根据实际电源选择对应的电源形成
新添加的Winding右击选择Add Coils把Coils添加到对应的Winding里
根据实际需要选择是否求解铁损耗,Excitations右击选择Set CoreLoss
根据实际需要选择是否求解涡流损耗,Excitations右击选择Set EddyLoss
4)Mesh Operations网格剖分设置
先项目树栏选择需要剖分的部件
项目管理栏Analysis右击选择AddSolution Setup
针对不同的求解器其求解设置不一样