基于场计算器的Maxwell后处理技巧

李岩冰 安万强

安世亚太仿真业务部

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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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

图2.坐标变换法得到径向磁密

方法二：矢量相乘法

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：

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：

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。

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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