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  MagNet 磁路分析软件
 
 MagNet 简介

MagNet 是一套对二维或三维的磁场模型进行解决方案的终极软件包，主要针对 2 维和 3 维低频器件进行类比仿真。 MagNet6.0 利用有限元方法对 2 维或 3 维的磁场模型进行了精确的建模和预算。由 Infolytica 首创的边缘元（ Edge Element ）和分层元（ Hierarchial Element ）分析方法，与 MagNet6 其他新添加的改进性能，例如脚本和参数化，进一步更好的集成在一起。 MagNet ?客户设计提供了十分优秀建模和优化工具，这种应用功能使工程师们可根据需要引入设计中的变化，例如： 2D 或 3D 的几何构图、材料和励磁等，从而减少实际的实验耗时。
 
 MagNet应用范围与领域
基本的工业应用包括：
• 马达和发电机
• 变压器和电感器
• 磁悬浮设备
• 阴极射线管
• 磁共振图像单元和遮罩装置
• 绝缘体
• 电子线路板组件
• 扩音器
• 感测器
可应用的工业领域包括：
• 航空
• 汽车
• 消费者电子设备
• 电气设备
• 学设备
• 防卫设备
 
 MagNet提供四种解决方案
静磁场解决方案
在线性（各向同性或者各向异性）或者非线性磁性材料条件下， 2D 和 3D 静磁场解决方案发现电磁场分布在特定电流的中间或者周围。此外，每一个材料都具有特定的矫顽力或者磁矢，这使得客户可以对永久磁体进行建模。这种电流可通过任意类型的导体，包括磁体。
2D 静磁场解决方案的附加信息：
对平移对称（ X-Y ）问题，特定电流的传输必须和 Z 轴平行。
对旋转对称（ R-Z ）问题，特定电流的传输必须沿着方位角（ Φ ）方向。 磁矢量方向必须位于分析平面中（例如：对于平移是 X-Y 平面，对于旋转是 R-Z 平面）
3D 静磁场解决方案的附加信息：
以 3D 建模的器件可以是复杂的平面形，也可以是复杂的立体形，或者是螺线管形。一旦材料模型创建好后，螺线可在客户定义的位置和方向上添加到材料??。
 
 时谐场解决方案：

时谐场解决方案发现时谐场分布在传输电流的导体中或周围，解决方案对于缩短设计时间和降低器件费用都是很有益处的，例如：电感加热器（ induction heaters ）、功率变压器（ Power Transformer ）等其他具有较大涡流的器件。理论上，只有在 B-H 曲线的线性区域中，才可以对这类型问题中的所有器件进行处理。假如在非线性区域中，由于正弦变化的场源并不会导致正弦变化的场，所以也无法进行时谐场分析。当然，这??也有些特例，例如：感应电动机分析，可以通过 RIMSOLVE 附件模块进行求解。

2D 和 3D 解决方案可以解决两种导体的问题，实心和绞线。前者只是一根实心传输导体，其电流可以按照需要而自由流动。例如，在一个载有 60Hz 频率的电流的铜线圈中，趋肤效应使得大部分电流在线圈表面传输。而在一个由很多细导线组成的绞线导体中，这些线圈假定在交叉区域中按照等分方式分布，彼此隔离，并成一系列。
所有 2D 和 3D 解决方案都具有在瞬态条件下的时谐形式，以此解决具有涡流的磁学器件，或对趋肤效应进行考察。在时谐条件下，场源和场在某一特定频率上都假定?时谐形式，并用复相位来表征。这种假设只有在问题中所有的材料都是线性的情况下才有效，否则就需要用瞬态解决方案。这些解决方案可应用于具有正弦形式的励磁或者涡流的器件，例如电感加热器， PCB 变压器或者导体，非破坏性涡流测试，以及其他许多器件。
2D 时谐解决方案的附加信息 ：
平移（ X-Y ）和旋转（ R-Z ）问题都可以在特定频率情况下解决方案。
导体和特定的外致电路相连，可以包括任意电压源，电流源和复阻抗 的结合问题。 2D 时谐解决方案器通过解决电磁耦合回路问题，从而可以得到导体中的电流传输以及由此 ? 生的磁场。

 
 瞬态解决方案：
2D 和 3D 的瞬态解决方案可应用于非线性涡流装置或任意结构的电流和电压输入，例如传动装置或电动机、变压器的某些特定条件。在具有传输导体、磁场或两者兼具的材料的情况下，通过这两种解决方案可得到随时间变化的磁场。其中传导率可以是各向同性或是各向异性的，而磁体的材料可以是线性或是非线性的。而且，每一种材料可具有特定的矫顽力和磁矢量，从而可以构建出永久磁体。而特定电流可以在任意材料，包括磁体材料中进行传输。
无论是当使用 2D 还是 3D 解决方案时，客户可以自定义电压或者电流波形的输入；在预计的步骤中，解决方案会按照波形来进行求解。客户可对中间步骤，包括最终的解决方案结果进行检测。需要注意的是，位移电流以及由此?生的波形，则无法通过这两个解决方案进行求解。请客户根据自己的波形，来选择合适的解决方案。
 
 运动瞬态解决方案（只针对 2D ）：
解决方案中包括了和运动力学方程的耦合，从而客户可以精确测量器件中某一个组件的运动状态（例如：电动机的转子，传动装置的电门）。其中，力学效应包括摩擦、惯性、质量、弹力和重力等。在运动系统中，例如，转子的作用力矩、风阻损耗等力学效应都可在每一步中决定，并可对运动部份的新的位置进行计算。该系统包括对因?感生电流而?生的各种效应的解决方案。此外，诸如可应用于 2D 时谐和 2D 瞬态中的电路，在运动的瞬态 2D 中也可以应用。这就意味着设计的器件可以由电压或电流来驱动。在电路中可包括一系列电阻、电容和电感，并可以进行并联、串联，而且 MagNet 还提供了位元控开关和转换器，这样客户可以类比电动机中任意交流回路以及由器件决定的突变曲线，作?替代，电动机的速度可以固定不变，而客户也可通过解决方案对力矩效应和激励系统进行分析。
 
 MagNet功能说明
材料建模
?了正确分析电磁学和热学问题，这??有必要把所有材料的属性设?温度型的函数，或者是磁损、温度或频率的函数。?了扩展这种材料模型， MagNet 完成了一套新的材料数据库。这套新的材料数据库在不同系统之间的转换更加灵活，客户可以输入已有的模型数据库，并对已设计的材料进行更新。客户通过 Wizard 可以方便的对材料属性进行创建和编辑。在给客户提供了尽可能多的客户导向支持的基础上，材料模型大大地简化了材料的创建过程。
• 模型材料库列出了所有可应用到器件中的材料。当客户在某个器件中 使用某一个材料时，该材料的备份会保存在器件中以使器件的描述更加完整。因此，将单独一个器件的文档发送给相关同事时，完全不需要将整个材料库发送给对方。
• 考虑到系统材料库，低频材料库包括了 65 种预定义的材料。
• 客户定义材料库中包括了客户创建和更改的材料。
参数化
参数化模块是与磁场解决方案结合在一起的，例如：材料、几何图、边界条件和网格等各种属性值可根据客户定义值的范围而相应变化。参数化和脚本功能模块提供了优化功能的链结，从而可使客户的设计更加快捷和高效。
• 客户所要解决问题的各个方面都可通过参数的定义而进行构建。例如：材料、线圈电流、顶点位置、边缘网格细分、转换等
• 图形客户界面可自动设置大多数参数。
• 参数值可以定义?多值，也可以通过代数公式来表示。
脚本
• 其目标是在于提供强大和广泛的工业标准化脚本工具
• 基于 Microsoft 公司的 Active X 技术
• 根据客户的需要，选择相应的脚本语言
• 客户可创建自己的脚本或者表格，来自动完成重复性的工作
网格
• 有限元方法
利用有限元方法，可以对 2D 或者 3D 模型进行准确的建模和预计。在有限元分析法中，一个模型被划分?了很多网元。每一个网元内的场可通过一个未知系数的多项式来表达。而有限元分析就是通过对这一系列方程的未知系数进行求解的一种解决方案。
• 网格的自动生成
网格自动生成法，自动生成的 2D 或者 3D 网格是专门?那些并不知道如何利用网格来创建模型的客户而设计的。这种类型的客户可以依靠 Infolytica 公司的自适应（ Adaption ）过程来获得他们需要的精确结果。对于想更多的瞭解如何控制网格的客户，特别是那些想瞭解在感兴趣的区域中是如何定义网格的客户， MagNet 提供了网格的精细化。更多关于精细化的工具可以参照以下 Refined Meshing Tools 。
自适应
自适应过程可以自动地对那些最需要改进和精细化的网格区域进行鉴定，并进行相应精细化网格（ h-adaption ），或者增加这些区域中的网元的多项式阶数（ p-adaption ）。几何图监视器，包括 h-adaption 或者 p-adaption 都会一直运行，直到客户达到最后需要的精确度。
针对特定设计问题，客户可在以下自适应类型中选择一种最适合的方法：
• h-adaption （ 2D 和 3D 解决方案法） 将网元划分?更小的网元
• p-adaption （ 3D 解决方案法） 增加多项式阶数
• h-p adaption （ 3D 解决方案法）
精细化网格工具
提供了对网格密度的控制，客户既可以改变整个模型网元的大小，也可以针对某个特定区域的网元进行调整，客户通过使用边缘细分方法（等分型、对数型或双对数型）或最大化网元边缘长度性能。
边缘细分
客户可以分配一个数值，以表征被划分的区段数，然后选择以下方法：
• 等分型细分工具－将组件的边缘细分?相同区段。
• 从两边到中心的双对数型工具－将组件的边缘细分?两边密集中间稀 疏的双对数型。
• 从中心到两边的双对数型工具－将组件的边缘细分?中间密集的双对 数型。
• 从终点到起点的对数型工具－将组件的边缘细分?终点密集的对数型。
• 从起点到终点的对数型工具－将组件的边缘细分?起点密集的对数型。
• 对网格所进行的改动可通过初始化网格功能（ Initial Mesh Features ）进行观察，可在 2 维解决方案平面（ X-Y 平面， Z=0 ）中观察网格，或者在整个 3D 模型中进行观察。
最大网元边缘长度
这个功能允许客户增大或降低网元的密度，可对个别网元或整体网元的新的最大网元边缘长度进行设置。
 
 
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