Maxwell 以其在电磁场仿真领域的卓越表现而著称于世。电磁和机电元件的设计者 依靠 Maxwell 超强的计算精度和易用性，可迅速达到设计目标，不但能降低设计风险， 而且使产品更快的投向市场。
概述 当今电磁元件，如传感器，
技术的需求也显著的增长。针
磁场；温度场和应力场；参数
激励器，电动机，变压器，以
对工程人员所关心的实用性及
化分极以及优化功能。此外，
及其他工业控制系统在工业中
数字化功能，Maxwell 的产品
Maxwell 3D还可产生高精度的
的应用比以往任何时候都更加
遥遥领先其他一流公司。
等效电路模型以供 Ansoft 的
广泛。由于设计者希望性能尽 量高的同时，体积尽量小，因 而对于先进易用的数字场仿真
SIMPLORER 模块和其它电路 Maxwell 3D 包括交流 / 直
分析工具调用。
流磁场、静电场、以及瞬态电
三维交流磁场 (3D AC Magnetic) Maxwell 3D的交流磁场模 块适用于分析涡流、位移电流、
集肤效应以及邻近效应具有不
位的磁力线，B和H分布图、电
可忽视作用的系统。可以分析
流分布以及能量密度等图形结
母线、变压器、线圈以及无损
果。
评估系统中涡流的整体特性。
印刷电路中铜箔中的感应电流
它能自动计算损耗、铁耗、不
在交流磁场模块中采用吸
同频率所对应的阻抗、力、转
收边界条件来仿真装置的辐射
矩、电感以及储能等参数。功
电磁场。这种全波特性使它既
率与铁耗可直接导出作温度场
可以分析像汽车遥控开关，又
分析。此外，还能给出整个相
能够分析像油井探测天线这类
三维直流磁场 (3D DC Magnetic) Maxwell 3D的直流磁场模
磁场强度 H 得到磁密 B。此外
块可用来准确的仿真直流电压
它能自动计算力、转矩、电感
和电流源、永磁体以及外加磁
以及各种线性、非线性和各向
场激励引起的磁场。典型的应
异性材料中的饱和问题。此外
用包括激励器、传感器、以及
后处理器提供了磁力线、 B 和
永磁体。它可直接用于计算磁
H、能量密度以及饱和程度等
场（H）和电流分布（J）, 再由
多种图形结果。
低频系统。
环形变压器中电流产生的磁场
三维静电场 (3D Electrostatic Field) Maxwell 3D 的静电场可用
度。设计者可根据这些基本的
来计算由静态电荷分布和电压
场量求取力、转矩、能量以及
引起的静电场问题。利用直接
电容值。对于分析高压绝缘体、
求取的电标量位，仿真器可自
套管以及静电设备中的电荷密 度产生的电场，静电场功能尤
动计算出静电场及电通量密
为适用。 一对马鞍形线圈产生的电位分布
瞬态 (Transient) Maxwell 3D 瞬态功能可方 便的设计出那些涉及任意波形
感、各种二极管、可控开关、独 立电源、以及电流表和电压表。
电压、电流以及包含直线或旋
输出包括任意步长时间的电
转运动的装置。利用线路图绘
流、感应电压以及磁链。此外
制器和嵌入式仿真器可与外部
还可求力、转矩和位移的动态
电路协同仿真，从而支持包括
响应、损耗以及铁耗。其中铁
电力电子开关电路和绕组连接 方式在内的任意拓扑结构的仿
耗包括涡流损耗、附加损耗、以 及哪怕微小回环所引起的滞环
真。可视化的线路图绘制器能
损耗都可以求得。适用对象包
很方便的获得各种元器件，如
括 NDE、屏蔽罩、电机以及功
线性与非线性电阻、电容、电
率变换器。
圆柱形高幅值强脉冲电流感应的涡流
三维温度 (3D Thermal) 功耗 三维电磁场
三维温度
Maxwell 3D温度场分析提 供了稳态和瞬态热分析功能，
损耗结果可作为热分析的输 入，最终得到装置完整的热行 为特性。由于当前电子设备的 体积要求越来越小，频率越来 越高，装置的温升常常超出预
包括传导、辐射以及交流磁场
计值，因此Maxwell 3D提供的
与温度分析的单向耦合。交流 磁场分析和 HFSS 所得的功率
磁场和热耦合分析的功能对设 计者来说非常重要。 电流损耗带来的温度
三维应力 (3D Stress) Maxwell 3D 应力场分析提 供了稳态应力分析功能。静磁
置的应力分布，三维应力场同 样可以利用三维温度场分析的
场、涡流场、瞬态场分析的所
结果分析得到装置的热应力，
得的力可作为应力分析的输
以及外力与热同时作用下的应
磁阻发电机
入，经三维应力场分析得到装
力。
应力和形变
优化 (Optimetrics) Ansoft 的优化模块具有优
围内。利用宏功能，设计者可
化、参数分析以及灵敏度分析
在仿真中，对形状、位置、材
的强大功能。利用优化功能，设
料属性、激励源、边界条件以
计者可根据设备正常运行对各
及运行频率作参数分析。
敏感参数的依赖程度，保证制 造过程中参数始终处于容差范
优化的 MEMS 设备。场的图 形是摆动角度的函数
MEMS 设备参数化研究结果
等效电路提取 (Eqaivalent Circuit Generation) 作为传统的瞬态分析的一
要用户干预。计算结果反映了
个替换功能，Maxwell 3D可以
不同线圈电流下，电磁力与气
由三维直流磁场和三维静电场
隙长度间的函数关系。
等效电路模型 电气端口
机械端口
自动生成等效电路。等效电路 发生器为某些机电元件动态响
完成仿真后，等效电路模
应的仿真提供了一种快捷、高
型可由参数表格自动生成。这
效的方法。这些机电元件包括
个模型可无遗漏地表述运行范
传感器、电机和激励器，因为
围内设备的电感、电阻、力、转
瞬态涡流对这些元件影响较
矩以及磁链值。最后，模型可
小，可以忽略。
供 Ansoft 的 SIMPLORER 和 M a x w e l l SPICE 调用。在
仿真的第一步是利用
SIMPLORER 和 Maxwell
Maxwell 3D的直流磁场和参数
SPICE中的元器件属性包括驱
分析功能，在可预期的工作范
动电流、重量和触发系统等电
围内对设备建立精确模型。比
或机械的输入 / 输出。
由M axwell
生成，导入
SIMPLORER中的电动机等效模型
方说，定义螺线管的气隙长度 和线圈中的电流为变量，并在 电流和气隙的整个运行范围内 求解模型，在整个过程中不需
参数化 磁场结果
等效电路 提 取
SIMPLORER
主要特点 Maxwell 3D 拥有易用的用户界面，项目的建立和管理简单方便。界面包括：
绘图能力 内嵌完整的 ACIS 实体建模特性包括：
强大的宏功能 完整求解过程宏控制
无限制的删除 / 重复 多个物体的合并、切除、相交操作
方便的宏记录和重播功能
动态几何旋转
定制几何模型库
标准 ASCII 文件格式环境
鼠标点击或键盘实现物体的选择 / 隐藏 二维物体沿三维曲线拉伸，扭曲 录制和描述宏 参数化分析宏 可选择几何体的真实表面
场后处理器
在线内容敏感帮助系统
形象的矢量图、等位线和梯度绘制 旋转、偏置变量形成的表面动画绘制
可选的 IGES 和 STEP 文件输入格式
任意表面包括多表面静态和动画绘图，包 括物体的多面和任意切面
高级材料库 超过 80 中常用材料 完整的用户自定义库 点击和表格 BH 曲线输入 线性和非线性材料 各向同性和各向异性材料
智能网格剖分发生器
动态矢量场、标量场和任何由场计算器求 得的物理量 绘制场计算器得出的矢量、标量和动画图
场计算器 场后处理器的灵活性和用户定制功能
自动、自适应和手动剖分
复杂的代数、三角和矢量微积分运算 面积分与体积分
透入深度初始网格
求解曲线切向分量 求解曲面垂直分量
Ansoft 自动的、自适应网格剖分能力提高了效率，对用 户更友善、更精确、更强大。
Maxwell 3D 包括了 Maxwell 2D 所有的模块。如
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Maxwell 3D 功能 三维交流磁场
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Maxwell 3D, Maxwell 2D, SIMPLORER, RMxprt, Maxwell SPICE, 以及 Optimetrics 都是 Ansoft 公司的商标。其它的商标则属其他公司。 PL29-0203 2002 Ansoft 公司
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