無論是設計混合動力汽車，核磁共振成像產品，還是風力渦輪發(fā)電機（系統(tǒng)，子系統(tǒng)或者部件），產品品質主要取決于所選用的場求解技術和設計工具。電磁和機電設備設計工程師們正面臨持續(xù)增長的競爭壓力：產品要小型化、更可靠、更高效，成本要降低。實踐證明：仿真能大幅降低原型機測試和生產成本；ANSYS Maxwell是工業(yè)界領 先的電磁仿真軟件，能滿足機電產品工程師的仿真設計需求，提升高品質產品設計能力。

ANSYS Maxwell包含二維和三維的瞬態(tài)磁場、交流電磁場、靜磁場、靜電場、直流傳導場和瞬態(tài)電場求解器，能準確地計算力、轉矩、電容、電感、電阻和阻抗等參數，并且能自動生成非線性等效電路和狀態(tài)空間模型，用于進一步的控制電路和系統(tǒng)仿真，實現(xiàn)此部件在考慮了驅動電路、負載和系統(tǒng)參數后的綜合性能分析。

為構件高效和可靠的電磁及機電產品保駕護航

自動自適應網格剖分

用戶僅需指定求解模型的幾何尺寸、材料屬性和期望的輸出結果，即可采用Maxwell驗證的自動自適應網格剖分技術跳過繁瑣的有限元（FEA）網格設置和改善優(yōu)化環(huán)節(jié)，讓用戶機構各層次的高級數值分析均變得切實可行。Maxwell采用高性能體網格剖分技術和多線程運行功能，減小內存使用量，并加快仿真速度。

給定形狀模型自適應網格剖分結果

動態(tài)鏈接到ANSYS Simplorer

Maxwell關鍵技術之一是高保真度降階模型，用于ANSYS Simplorer多域系統(tǒng)仿真軟件中。使用此功能強大的、基于電磁學動態(tài)鏈接的設計流程，用戶可以聯(lián)合復雜的電路和精確的電磁部件模型，設計出高性能電動機械、機電系統(tǒng)和電力電子系統(tǒng)。

Maxwell精確的場計算結合電路、系統(tǒng)和多物理域仿真產生杠桿效率

瞬態(tài)運動

Maxwell瞬態(tài)磁場求解器精確考慮了剛體部件運動、復雜的耦合電路和感應渦流計算等問題，使用了業(yè)界先進的算法和體網格剖分技術，這些功能可高效精確地計算各種時域仿真，例如：電機產品仿真。

借助于Maxwell瞬態(tài)磁場求解器與Simplorer耦合和協(xié)同仿真技術，用戶可直接檢測機電系統(tǒng)（包括：驅動電路、控制環(huán)和模數混合信號拓撲結構等）中電磁部件間細微的相互作用，以及電磁部件對整個系統(tǒng)的性能影響。

左圖：Maxwell參數化掃描作動器銜鐵受力與位置點關系，實現(xiàn)高魯棒性設計和性能分析

永磁體溫度依存性

施加外部磁場，或者對永磁體加熱，都能改變硬磁材料的磁性質，從而導致永磁體發(fā)生退磁。Maxwell的退磁分析功能可幫助用戶研究分析永磁體電退磁和熱退磁效果，精確評估電設備的性能。

在風能應用領域，永磁發(fā)電機效率高，設計更靈活。運用Maxwell和ANSYS Fluent CFD軟件開發(fā)出更高效的發(fā)電機產品

大型工程設計求解速度更快

Maxwell具有64位用戶界面和求解器，能夠仿真大規(guī)模工程問題，而不需要降低求解精度或修改幾何模型細節(jié)。Maxwell將多CPU技術集成到求解過程的每個階段中，且革新后的求解器可顯著加快求解速度，從而提升用戶的能力。

與ANSYS RMxprt組合，創(chuàng)建理想電機設計流程

針對電動機和發(fā)電機設計，借助于基于電機模板的設計工具ANSYS RM xprt，可大大改進Maxwell的設計流程并增加其設計能力。此組合軟件包構成定制化電機設計流程，滿足更高效、更低成本電機的市場需求。RM xprt運用經典的解析電機理論和等效磁路法計算電機性能，確定電機原始尺寸，并且在數秒內完成數以萬計的可能方案。RMxprt能夠一鍵輸出Maxwell二維和三維有限元分析模型，自動設置幾何尺寸、材料、激勵和邊界條件等，進行精確的電磁場瞬態(tài)分析。

RMxprt可自動一鍵生成軸向磁通電機的Maxwell仿真模型

性能指標

RM xprt求解算法和技術能快速計算關鍵的性能數據，如：機械性能曲線（速度轉矩曲線）、DQ軸相關參數、功率損耗、氣隙磁通、功率因數和效率等。

Maxwell能精確求解各種不同繞組策略電機的電磁性能

強大的腳本功能

RM xprt可通過腳本語言與第三方應用程序進行集成，例如VB script、IronPython、Tcl/TK、JavaScript、Perl、Excel和MATLAB。這有利于用戶開發(fā)個性化的設計流程，也便于利用內部已有的應用程序和歷史數據。

自動設計

RM xprt便利的自動設計功能可從給定設計參數中自動引導用戶的設計過程，如：確定槽型尺寸、線圈匝數和線徑、啟動電容（單向感應電機）和繞組排列等。

電磁場分析前處理

RM xprt能自動創(chuàng)建一個完整的Maxwell 2D/3D設計，包括：自動創(chuàng)建幾何模型、運動和機械參數設置，材料屬性、鐵耗、繞組和激勵源設置（包括驅動電路）等，然后直接運用Maxwell電磁場有限元求解技術，精確分析電機的瞬態(tài)電磁性能。

高保真系統(tǒng)仿真模型

RM xprt能自動創(chuàng)建考慮電機物理尺寸、繞組特性和非線性材料特性的高保證非線性等效電路模型。用戶可利用RMxprt自動生成的等效電路模型，在ANSYS Simplorer機電系統(tǒng)設計平臺上，分析電機的各種控制算法和電路拓撲結構、負載效應、瞬態(tài)電氣特性等，以及電機與傳動系統(tǒng)和其他多物理域元件的相互影響等。

與業(yè)界領 先的ANSYS仿真工具耦合，集成高性能計算，快速實現(xiàn)魯棒性設計

多物理場耦合

Maxwell已集成到ANSYS先進的仿真平臺Workbench中。Workbench獨特的項目圖形化界面把整個仿真過程緊密結合在一起，引導用戶通過簡單的鼠標拖-放操作來完成復雜的多物理場耦合分析。

Maxwell仿真變壓器終端的靜電場分布

魯棒性設計

ANSYS Optimetrics將參數化、優(yōu)化算法、靈敏度分析和統(tǒng)計分析嵌入到Maxwell仿真中，用戶可以通過將模型的幾何尺寸、材料常數等參數設成變量，通過在Optimetrics中進行參數化掃描分析，研究幾何形狀與材料變化對產品性能的影響，從而優(yōu)選設計方案。與ANSYS DesignXplorer耦合時，Optimetrics可提供試驗設計、表面反應技術、六西格瑪和多物理域系統(tǒng)級優(yōu)化等功能。

Maxwell與ANSYS Fluent耦合分析感應電機的熱性能

高性能計算

Maxwell充分利用當今的高性能計算機，結合MP（多CPU）和DSO（分布計算選項），快速求解大規(guī)模設計問題。MP并行計算功能用于同一臺計算機，內存共享的多核或者多CPU并行計算。DSO將參數化分析方案分布到多臺計算機上同時計算，從而縮短總體仿真時間。