功能介紹

▲ ANSYS Maxwell 簡介紹

領先業界的低頻電磁場模擬

Ansys Maxwell 為目前市面上最廣為信賴及使用的工業元件低頻電磁場模擬軟體，包括3D / 2D 電磁場暫態、交流電磁場、靜磁場，靜電場，直流傳導及電場暫態求解器，可精準求解包括電磁力、轉矩、電容、電感、電阻、阻抗等磁場參數。

可透過 Maxwell 精確分析非線性磁性材料特性、考慮物件暫態運動的條件，甚至是驅動電路和控制系統的影響，並利用 Maxwell 先進的電磁場求解器技術將它們緊密連結到整合電路和系統模擬，就能在設計初期及早掌握機電系統的性能。

高效能設計

客製化的建模功能、分數簡化模型、雙向CAD整合、自動適應網格劃分和先進的高效能計算技術使設計人員能夠完整求解高效能機電動力系統。

高精度、模型基礎設計

透過參數自動生成非線性等效電路和頻率相關的空間模型甚至ROM (降階模型)，並進一步用於電路與系統層級模擬中，從SIL（軟體迴路）和HIL（硬體迴路）中實現最高精度。

分數簡化模型模擬技術

分數模型模擬技術為電動馬達應用，提供循環重複性模擬技術，透過有效地僅求解馬達切片、採用非平面邊界條件、使用對稱網格並將結果複製到完整模型，以改進分析結果。

▲ 複雜3D幾何圖形的馬達設計模擬

主要特色

低頻電磁場模擬
自動適應網格劃分
多域系統建模
專業設計界面
參數最佳化分析
Granta 材料數據

● 自動適應網格劃分

Maxwell 的一個主要優點是其自動適應網格劃分技術，您僅需要給定幾何形狀、材料屬性和所需的輸入/出條件，就可以獲得準確的模擬結果， Maxwell 的網格劃分過程使用高度穩健的體積網格劃分技術，並包括多線程功能，可減少內存使用量並加快求解時間，這種經過驗證的技術避免了複雜且耗時的網格劃分作業，可讓工程師都能容易上手使用有限元素模擬分析。

● 多物理場耦合工作流程

Maxwell 的電磁場求解器透過 Ansys Workbench 串連，可輕鬆設定並且分析複雜的耦合物理特性，例如結構的網格變形反饋、磁特性的應力與應變反饋、磁流。

▲ Maxwell、Mechanical 耦合分析

▲ 結構應力與變形

▲ Maxwell、Fluent 耦合分析

▲ 溫度分析

● 進階電磁建模

執行進階模擬計算，例如鐵芯損耗計算、磁滯模型、永久磁鐵四象限模擬、磁致伸縮分析、絞合線 (Litz wire) 損耗以及製造對損耗計算的影響。

● 專業設計界面

電機和電源轉換器需要截然不同的設計標準和模擬條件，這就是 Maxwell 分別為其提供專門界面的原因。

● Simplorer

用於電氣、磁性、結構、流體和熱系統的多域電力電子模擬器，可完全整合三個基本元件資料庫：電路、系統方塊圖和數值模塊。與 EM（Maxwell、PExprt、RMxprt、Q3D、HFSS）和熱模擬工具（Ansys CFD、Ansys Icepack）的連結，Simplorer 能提供完美的整合分析。

Simplorer 能提供給熱和 EMI/EMC模擬用的高精度的功率半導體模型，此外，Simplorer 的模型庫包括 VHDL-AMS 功能和現有控制系統以及由客戶開發的模型。

● RMxprt

除了提供典型的馬達特性計算之外，RMxprt 還能自動地生成幾何圖形、自動完成運動和結構、材料特性、磁芯損耗、繞組和激勵源設定，以便在Maxwell 中進行細部的有限元素分析

● PExprt

Power Electronics Expert （PExprt）是一款磁性設計和最佳化工具，適用於鐵氧體變壓器和電感器，包括多繞組變壓器、耦合電感器和返馳式元件， PExprt基於樣板的變壓器和電感器界面可以根據電壓波形或轉換器的輸入而自動建立設計。自動設計過程考慮了鐵芯形狀、尺寸、材料、間隙、導線的類型與等級、繞組方式的所有組合，以進行磁性最佳化設計。

它包含常見元件的製造商資料庫。還結合了基於FEA的解決方案，包含集膚與鄰近效應，以及由於邊緣漏磁造成的氣隙效應，另外，還能計算繞組損耗、磁芯損耗、R、L、C參數以及溫升，並可以生成模型元件與Simplorer作耦合模擬。