基于maxwell的螺线管电磁阀静磁场分析.doc

实验 螺线管电磁阀静磁场分析一．实验目的1．练习在 MAXWELL 2D 环境下建立磁场模型，并求解分析磁场分布2．深入地认识螺线管静磁场的分布二．实验内容1．生成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 2D2．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 Magnetostatic，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、Bonnet 、Coil、Plugnut、Yoke3．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4．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5．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6．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 名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。

作出实验报告，结合理论分析与计算机求解结果进行比较，验证正确性四．实验内容1. 三角单元与收敛次数关系曲线2. 总能量与收敛次数关系曲线3. 能量误差百分比与收敛次数关系曲线 4. 磁场力与收敛次数关系曲线5. 磁场力求解自适应求解后的最终的磁场力，其大小为 116.868N作用在 Core，方向沿着 Z 轴负半轴由于结构的轴对称性，所以计算的力没有 R 分量6. 磁通等量线7. 材料饱和度螺线管模型的最后一步就是分析螺线管内部的 Plugnut 的饱和度在磁饱和材料中，磁场强度 H 较大的变化一起磁通密度 B 相对较小的改变为力分析Plugnut 的磁饱和问题，第一步需要画出螺线管内部的磁通密度 B，介次可以观察螺线管的哪一部分有高的 B 值——该部分可能有饱和然后选择饱和程度最高的对象从图中可以看出，磁饱和是当一个增加的外磁场强度 H 不能再进一步是材料此话的状态，所以全部磁场的磁感应强度 B 曲线被拉平从图中读出该材料的饱和度为约 1.6T磁饱和限制了铁磁芯磁铁和变压器所能达到的最大磁场强度。