1、電磁場有限元發展
有限元的思想最早在1943年由Courant提出。20世紀50年代初，最先應用在複雜的航空結構分析中。有限元這個名稱是1960年由Clough首先提出的。有限元應用於電氣工程問題中是於1965年Winslow 做到的。1970年P.Silvester和M.VK.Chari提出了使用於電機內電磁場問題的分析中。隨著Ansoft公司推出的Maxwell（電磁場有限元分析軟件）已經成為了研究作者與工程設計人員在電子產品設計流程中不可或缺的重要工具。
2 、電磁場有限元的原理
有限元法以變分原理為基礎，用剖分插值的辦法建立各自自由度間的相互關係，把二次泛函的極值問題轉化為一組多元代數方程組來求解。
3、用開關磁阻電機為例，來具體學習Ansoft
基於Ansoft Maxwell 2D的仿真環境,建立了三相12/8極開關磁阻電機的有限元仿真模型。在建立了仿真模型的基礎上,對開關磁阻電機的基本特性進行了分析和研究，獲得了開關磁阻電機的磁場分佈情況和各種特性曲線，驗證了電機設計的合理性。
4 電機建模
（1）新建工程
通過單擊菜單中Project/Insert RMxprt Design或者直接單擊圖標
打開電機選擇界面，如圖1所示。
圖1 插入RMxprt設計界面
（2）電機模型
在RMxprt模塊中選擇新建的開關磁阻電機模型如圖2所示。
圖2 電機選擇
（3）選擇好電機類型，列表展開後如圖3所示。
圖3 電機設計工程列表
（4）在列表中雙擊Machine項，然後在窗口內填入相對應的參數，如圖4所示。
圖4 基本參數數據
（5）在列表中雙擊Machine|Circuit，然後在窗口內填入相應的參數，如圖5所示。
圖5 電路參數
（6）在列表中雙擊Machine|Stator,然後在窗口內填入相應的參數，如圖6所示。
圖6 定子參數
（7）在列表中雙擊Machine|Stator|Winding,然後在窗口內填入相應的參數，如圖7所示。
圖7 繞組參數
（8）在列表中雙擊Machine|Rotor,然後在窗口內填入相應的參數，如圖8所示。
圖8 轉子參數
（9）在列表中雙擊Machine|Shaft,然後設置轉軸參數，去掉對value選項的選擇，如圖9所示。
圖9 設置電機軸界面
（10）設置仿真計算參數
在列表中的Analysis上右鍵，選擇Add Solution Setup或者通過菜單命令RMxprt|Analysis Setup|Add Solution Setup打開仿真參數設置的窗口，如圖10
圖10 電機仿真參數設置界面
（11） 電機建模完成，建模結果如圖11所示。
圖11 電機建模結構
（12）查看仿真計算結果
通過菜單欄RMxprt|Results|Solution Data，來查看仿真結果，如圖12（部分參數）
5 有限元仿真與靜態分析
（1）將上面設置好的電機模型，導入到Maxwell 2D中，電機模型如圖13所示。
圖13 12/8極開關磁阻電機2D模型
（2）根據任務欄的提示進行參數的設置，我們需要進行模型材料定義、邊界激勵源設置、網絡剖分等進行設置。完成以上步驟，就可以開始對電機進行仿真。
通過單擊工具欄裡Maxwell 2D然後選擇Fields|Fields|A|Flue-Lines，即可得到磁力線分佈。如下圖所示。
0°磁力線分佈圖
1 0°磁力線分佈圖
20°磁力線分佈圖
30°磁力線分佈圖
b.通過單擊工具欄裡Maxwell 2D然後選擇Fields|Fields|B|Mag-b1，即可得到磁力線分佈，定、轉子不同相對位置下SRM內部磁感應強度分佈圖，如下圖所示。
10°磁通密度分佈圖
20°磁通密度分佈圖
0°磁通密度分佈圖
30°磁通密度分佈圖
6 有限元仿真與動態分析
在2D模型的基礎上，進行動態分析。首先將參數按要求設置好，然後加入外電路。
外加電路
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