maxwell软件快速入门

1、=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=快速入门本章将简要介绍RMxprt的软件环境及操作流程。2.1Maxwell界面介绍Maxwellv12中集成了AnsoftMaxwell系列软件中的Maxwell2D，Maxwell3D及RMxprt。其中Maxwell2D和Maxwell3D是用于有限元(FEM)分析的交互式软件包，能够进行二维和三维电磁场的仿真分析。由于Maxwell和RMxprt集成在一个界面中，用户可以直接从RMxprt来建立Maxwell2D/3D模型，大大简化了设计过程中的一些繁琐复杂的工作。2.1.1启动Maxwell同所有的Windows程序一样，Maxwell可以从开

2、始菜单或Windows的快捷方式启动。开始菜单及桌面上的快捷方式在安装Maxwell时就已经自动创建。在默认条件下，Maxwell安装在AnsoftMaxwell12。下面是启动Maxwell的两种方法。从Windows的开始菜单启动Maxwell。点击Start，然后按照图2.1所示的顺序进行选择：图2.1从Windows开始菜单中启动Maxwell2.双击Windows桌面上Maxwell12的图标来启动Maxwell进入Maxwell后，可以看到初始的Maxwell界面包含一个主编辑窗口和几个默认配置窗口，标题栏，菜单栏，工具栏和状态栏,如图2.2所示。在Maxwell中，用户可以打开多

3、个窗口以显示模型的不同部分。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.2Maxwell界面2.1.2退出Maxwell像所有的Windows程序一样，有很多种途径来退出Maxwell界面。1.通过菜单栏的FileExit命令来退出Maxwell,如图2.3所示。也可以通过快捷键Alt+F,X。图2.3通过菜单栏命令退出Maxwell2.通过标题栏命令Close来退出Maxwell（在标题栏的Maxwell图标上单击鼠标左键）,如图2.4所示。也可以使用快捷键Alt+F4。图2.4通过标题栏命令退出Maxwell-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分

4、享=3.在标题栏点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Close命令来退出Maxwell。警告:退出界面前别忘记保存文件。2.2Maxwell的项目(project)及设计(design)Maxwell中project是数据文件的一个基本单元,一个project中可以包含一个或多个不同的设计(design)，可以是RMxprt的，也可以是Maxwell的。同一个项目的设计保存在一个数据文件中。用户可以打开或关闭一个项目，但不能打开或关闭一个设计。设计可以在项目中添加或删除，也可以从一个项目中复制到另一个项目。2.2.1创建、删除Maxwell项目1.用户可以使用菜单栏命令FileNew来创建一个新的

5、项目（参考图2.3）。也可以使用快捷键Ctrl+N。在项目管理窗口的项目树中创建并列出一个新的项目,如图2.5所示。默认条件下，该项目被命名为Projectn，n是项目被添加的次序。项目的相关信息，如材料属性设置等，存储在项目树中对应项目的子目录下。图2.5创建项目Project22.要删除一个项目，用户首先要选择对应的项目文件，然后使用菜单栏命令EditDelete。或使用快捷键Alt+E,D。在删除项目时，会弹出一个警告对话框，要用户确认删除操作,如图2.6所示。用户确认后，项目将会在项目树中消失，所有相关项目文件也会被删除。图2.6弹出对话框以确认删除项目2.2.2插入一个新的RMxpr

6、t设计要插入一个新的RMxprt的设计，用户有两种方式：通过菜单命令ProjectInsertRMxprtDesign来插入一个新的RMxprt设计,如图2.7所示。也可以使用快捷键Alt+P,I。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.7通过菜单命令插入一个新的RMxprt设计2)通过工具栏上RMxprt的命令图标InsertRMxprtDesign插入一个新的RMxprt设计。选择电机类型,如图2.8所示。图2.8选择电机类型选择想要的电机类型，然后点击OK现在界面已经由Maxwell切换到RMxprt，如图2.9所示。在RMxprt界面中，编辑窗口被称为电机编

7、辑窗口。需要注意的是RMxprt的界面与最初的Maxwell界面有些不同：菜单栏中多了Machine和RMxprt两项，工具栏中也多了一些按钮；2)在项目管理窗口中，星号标记的项目表示该项目做过修改或是一个新的RMxprt设计被插入到项目中。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.9永磁直流无刷电动机设计的RMxprt界面2.2.3打开和关闭当前项目1.要打开已存在的项目，用户有两种途径：1)通过菜单栏命令FileOpen（参考图2.3）来打开已存在的项目。也可以通过快捷键Ctrl+O。通过工具栏上Open命令对应的图标来打开已存在的项目。在弹出的Open对话框中选

8、择想要打开的文件夹和项目文件，然后点击Open,如图2.10所示。图2.10打开名为QuickStart的项目3)选择菜单栏命令File底部对应的项目文件名来打开最近保存的项目（参考图2.3）。项目信息出现在项目管理窗口的项目树中,如图2.11所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.11打开的名为QuickStart的项目关闭已打开的项目：首先选中想要关闭的项目。2)使用菜单栏命令FileClose（参考图2.3）。也可以使用快捷键快捷键Ctrl+C。如果项目已经被修改过，会弹出一个Maxwell的警告对话框让用户确认是否对修改进行保存,如图2.12所示。图2

9、.12关闭前提示用户是否保存2.2.4保存当前项目和另存为新的项目1.保存项目：选择相应的项目2)使用菜单栏命令FileSave（参考图2.3）。也可以使用快捷键Ctrl+S。项目以原文件名被保存。注意：对新项目而言，FileSave的效果与FileSaveAs相同。2.另存为新的项目：选择相应的项目2)使用菜单栏命令FileSaveAs（参考图2.3）。也可以使用快捷键Alt+F，A。如图2.13所示，在SaveAs对话框中，用户可以使用文件浏览器来查找想要保存文件的路径，修改文件名，选择修改保存文件的类型。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.13另存为新的项

10、目点击保存后，弹出的对话框关闭当用户保存已存在的项目或使用新的文件名或文件类型保存项目后，项目管理窗口的项目树里会显示新项目的信息。2.2.5RMxprt文件在Maxwell中创建任意一个项目，其扩展名都为.mxwl，并保存在用户指定的路径下。任何与该项目相关的文件也都被保存在该路径下。表2.1中列出了一些通用文件及文件夹类型表2.1Maxwell或RMxprt的文件及文件夹类型类型描述.mxwlMaxwell的项目，包含一个或多个RMxprt及Maxwell的设计。project_name.mxwlresults项目的结果数据文件夹design_name.results设计的结果数据文件夹，

11、保存在project_name.mxwlresults中。design_name.asol设计的计算结果。如果设计没有执行，这个文件的内容为空。该文件被保存在project_name.mxwlresults文件夹中。2.3运行RMxprt的例程(BLDC)让我们一起学习一个永磁直流无刷电机的例程QuickStart，用户可以从中尽快掌握RMxprt的基本功能。2.3.1打开包含RMxprt例程的项目文件之前，已经介绍如何打开一个已存在项目。在这里：-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=1.点击StartProgramsAnsoftMaxwell12Maxwell12（参

12、考图2.1）从桌面进入Maxwell界面（参考图2.2）。2.从RMxprt主菜单条中点击FileOpen，在Maxwell中打开一个已存在的项目（参考图2.3）。3.在弹出的Open对话框中，按Maxwell12ExamplesRMxprtbldc的顺序查找浏览路径（如果用户使用默认安装路径，则在ProgramFilesAnsoft路径下），保持默认的文件类型.mxwl不变,选定QuickStart（参考图2.10）。4.点击Open打开项目。2.3.2查看输入的参数在这里，用户可以查看该设计的各部分输入数据。实际设计中，这些是需要用户输入的设计数据。图2.9中，项目管理窗口为默认设置。通过

13、拖动其顶部，用户能重新安放其位置，通过拖动其边界，用户能调整其大小，如图2.14所示。图2.14打开例程项目：QuickStart属性窗口也为默认设置，用户可以在里面输入数据。本例中，输入数据已经设置好了。2.3.2.1基本性能数据在项目树中双击Machine图标，显示Properties对话框，查看电机的基本性能（参考图2.14）。点击电路类型按钮后，电路类型窗口中会显示相应的电路，如图2.15所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.15电路类型用户可以选择相应的6种电路类型：Y3：Y型，三相L3：环型，三相S3：星型，三相C2：十字型，两相L4：环型，四相

14、S4：星型，四相当鼠标指向一种电路类型时，会显示该类型电路的示意图，如图2.16所示。a.Y型,3相b.环型,3相c.星型,3相d.十字型,2相e.环型,4相f.星型,4相图2.16电路类型点击OK或者Cancel，关闭电路类型窗口。2.3.2.2电路数据用户可以直接在固定的属性窗口中编辑数据，也可以浮动的属性窗口中编辑数据，如图2.17所示。双击对应属性的图标，便可以加载浮动的属性窗口。浮动属性窗口与固定属性窗口间的区别为：浮动窗口提供了更多的细节信息，例如所有条目的描述。更改固定属性窗口中的参数，电机编辑窗口中显示的几何结构会随之实时刷新。而当用户编辑-完整版学习资料分享-=WORD完整版

15、-可编辑-专业资料分享=浮动窗口中的数据时，他们只有在点击OK按钮后才会更新。浮动窗口中所有修改都被当作一个操作。撤销操作会取消一个浮动窗口中所作的所有修改。下面，我们将使用浮动窗口查看输入的数据。双击图标MachineCircuit，弹出如图2.17所示的电路数据的属性窗口。图2.17电路数据2.3.2.3定子数据双击图标MachineStator，弹出如图2.18所示的定子数据的属性窗口。图2.18定子及槽数据点击SteelType属性的按钮会显示详细的材料信息。点击Material项，会显示各种可用的材料，如图2.19所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图

16、2.19钢材类型点击OK或Cancel以关闭材料选择的窗口，返回到属性窗口。点击槽型选择的按钮，显示槽型选择的窗口，如图2.20所示。图2.20槽型一共有六种对应槽型供选择，此时有4个可用和2个不可用。当用户把鼠标移到槽型上，会显示对应槽型的外形轮廓及尺寸变量，如图2.21所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=a.类型1b.类型2c.类型3d.类型4e.类型5f.类型6图2.21槽型点击OK或Cancel以关闭槽型选择窗口。2.3.2.3.1定子槽型数据双击图标MachineStatorSlot，弹出定子槽型属性窗口，如图2.22所示。图2.22槽型尺寸2.3.2

17、.3.2定子绕组数据双击图标MachineStatorWinding，弹出定子绕组属性的窗口，如图2.23所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.23定子绕组数据点击绕组类型的按钮弹出绕组类型的窗口，如图2.24所示。图2.24定子绕组类型三个按钮分别对应单层或双层的三种绕组类型。当用户把鼠标移动到绕组类型上时，会显示对应绕组类型的示意图，如图2.25所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=a.用户自定义单层绕组b.单层全极式绕组c.单层半极式绕组d.用户自定义双层绕组e.双层全极式绕组f.双层半极式绕组图2.25绕组类型点击OK或

18、Cancel，关闭绕组类型窗口。点击导线型号按钮会显示导线信息窗口，包含导线的单位、线型、直径（如为0，软件会自动设计）和规格，如图2.26所示。图2.26导线数据点击OK或Cancel，退出导线信息对话框在属性窗口中点击卷标End/Insulation，对应的表单中包含绕组端部和绝缘层数据,如图2.27所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.27绕组端部及绝缘数据2.3.2.4转子数据双击MachineRotor图标，弹出转子属性的窗口，如图2.28所示。图2.28转子数据点击SteelType属性的按钮会显示详细的材料信息。点击Material项，会显示各

19、种可用的材料，参考2.19所示。点击OK或Cancel关闭材料属性窗口。点击转子类型的按钮，显示磁极类型的窗口，如图2.29所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.29磁极类型5个按钮对应5种可选择的磁极类型，如图2.30所示。当用户把鼠标移到一种磁极类型上时，相应磁极外形轮廓的会显示出来。a.类型1b.类型2c.类型3d.类型4e.类型e5图2.30磁极类型点击OK或Cancel以关闭磁极类型的窗口。2.3.2.4.1转子磁极数据如图2.31所示，双击图标MachineRotorPole以弹出转子磁极属性的窗口。图2.31磁极数据点击磁性材料类型属性的按钮会

20、显示详细的选择窗口。点击卷标Material（参考图2.19），会显示各种可用的材料。点击OK或Cancel以关闭选择材料的窗口。2.3.2.5转轴数据双击图标MachineShaft，弹出转轴属性的窗口，如图2.32所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.32转轴数据2.3.2.6查看几何结构和绕组布局RMxprt会根据输入数据，动态显示电机的几何结构和绕组布局。1.当在项目树中选中图标Machine时，电机编辑窗口会自动显示定子与转子的外形轮廓图（参考图2.14）。当在项目树中选中图标MachineStator时，电机编辑窗口会自动显示定子的外形轮廓图。当

21、在项目树中选中图标MachineRotor时，电机编辑窗口会自动显示转子的外形轮廓图。当在项目树中选中图标MachineStatorWinding时，电机编辑窗口会自动移动到卷标WindingEditor上，并显示绕组在槽中的分布及连接情况，如图2.33所示。用户在绕组分布图上点击右键，在弹出的面板中选择“Connectallcoils”，便可以显示绕组的连接情况。如果用户在一个槽上点击右键，可以选择“Connectone-phasecoils”或“Connectonecoil”。图2.33绕组数据2.3.2.7设置模型单位制在RMxprt中，电磁量、功率和能量都是采用的公制单位，转速单位采用

22、rpm。机械量既能采用米制也能采用英制，如图2.34所示。用户可以使用菜单栏命令MachineUnits改变单位制，或是在RMxprt界面中使用快捷键Alt+M,U。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.34改变单位制如图2.35所示，用户可以在单位制的下拉菜单中选择相应的单位制。图2.35选择单位用户有两种选择：1.mm：公制单位制2.in：英制单位制当单位制被修改后，用户需要制定修改将如何作用于模型上：1.选中Rescaletonewunits：根据新单位制从新调整数据。例如，选择inches(in)作为新的计量单位后，25.4毫米（mm）变为25.4in。取

23、消Rescaletonewunits（默认）：根据新单位制转化数值，而不改变其实际大小。例如，选择in作为新的计量单位后，25.4mm变为1in。点击OK或Cancel以关闭模型单位制对话框，并将新单位制应用于模型。2.3.3求解2.3.3.1添加、删除和修改解算计划2.3.3.1.1添加解算计划在设计中添加求解计划来定义电机的运行方式数据，用户可以在一个设计中定义多个解算计划。用户有两种途径在设计添加解算计划。通过菜单栏命令添加解算计划：1)在项目树中选择一个设计。2)点击RMxprtAnalysisSetupAddSolutionSetup，如图2.36所示-完整版学习资料分享-=WORD

24、完整版-可编辑-专业资料分享=图2.36通过菜单命令添加解算计划2.通过右键菜单添加解算计划：1)在项目管理窗口的项目树中右键点击Analysis。2)在弹出的菜单中点击AddSolutionSetup，如图2.37所示图2.37通过右键菜单添加解算计划添加求解计划后，弹出求解计划对话框，如图2.38所示。图2.38求解计划对话框求解对话框中包含两个卷标：1.General：OperationType：运行状态。如果可选，用户可以选择相应的电机运行模式：-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=a.Motor（电动机）b.Generator（发电机）LoadType：负载类

25、型。对于电动机，可以是以下几种形式：ConstSpeed（恒速）ConstPower（恒功率）ConstTorque（恒转矩）LinearTorque（线型转矩）FanLoad（风扇负载）对于发电机，可以是以下几种形式：InfiniteBus（理想电网）IndependentGenerator（独立的发电机）RatedOutputPower：额定输出功率，并在下拉菜单中选择单位。RatedVoltage：额定电压，并在下拉菜单中选择单位。RatedSpeed：额定转速，并在下拉菜单中选择单位。OperatingTemperature：运行温度，并在下拉菜单中选择单位。2.对于卷标machine

26、type，如果可用，其选项与所选电机类型相关。例如：1)3PhaseInductionMotor：三相感应电动机a.在Frequency编辑栏中填写频率，并在下拉菜单中选择单位。b.WindingConnection：绕组连接形式Wye：Y型连接Delta：三角形连接2)PhaseSynchronousMachine：同步电机a.RatedPowerFactor：额定功率因数。b.WindingConnection：绕组连接形式a)Wye：Y型连接b)Delta：三角形连接c.ExciterEfficiency：励磁效率。d.ExcitingCurrent：励磁电流，并在下拉菜单中选择单位。3

27、)BrushlessDCMotor：无刷直流电动机中machinetype不可用。用户根据所选电机类型，填写相关设置，点击OK关闭SolutionSetup对话框。用户可以在项目管理窗口的项目树中继续添加解算计划，如图2.39所示。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.39添加第二个解算计划2.3.3.1.2删除解算计划用户有两种途径来删除一个解算计划：1.在项目树中选择对应的解算计划，然后在工具栏中点击Erase命令。2.在项目树中选择对应的解算计划，点击菜单栏命令EditDelete，或使用快捷键Alt+E，D，如图2.40所示。图2.40菜单栏命令EditD

28、elete2.3.3.1.3修改解算计划创建一个解算计划后，如需要修改，在项目树中的Analysis下右键点击想要修改的计划（例如，Setup1）。在弹出的快捷菜单中点击Properties，如图2.41所示，用户就可以在打开的解算计划对话框中进行修改了。用户也可通过双击该计划来打开对话框。图2.41解算计划数据-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=2.3.3.2求解解算计划在分析一个设计项目以前，用户可能需要检验所有数据的有效性。点击RMxprtValidationCheck（参考图2.36）来确保所有的数据都已经被有效设置，如图2.42所示。点击Close关闭弹出的

29、窗口。如果某一项设置没有通过检验，ValidationCheck窗口中会出现诊断信息，用来帮助解决相关问题。图2.42模型检查模型通过检查后，点击RMxprtAnalyzeAll（参考图2.36），进行求解。Progress窗口会显示分析过程情况，如图2.43所示。图2.43消息窗口2.3.3.3查看设计数据用户完成一个设计分析后，可以查看分析结果数据。点击RMxprtResultsSolutionData打开如图2.44所示的Solutions窗口，查看设计结果数据。-完整版学习资料分享-=WORD完整版-可编辑-专业资料分享=图2.44设计结果数据Solutions窗口中包含四个卷标：1.用户可以在SolutionData中查看设计结果数据。在下拉的Data菜单中用户可以选择以下几项（参考图2.44）：1)FullLoadOperation：满载运行2)MaterialConsumption：材料用量3)NoLoadOperation：空载运行4)Perman