大家好：

 

在本篇博文中，我将展示如何使用三种磁解算器（静磁解算器、涡流解算器和磁瞬变解算器）计算 Ansys Maxwell 中物体上的洛伦兹力。我计算了三相公用电力变压器高压 HV 绕组上的洛伦兹力。

 

洛伦兹力

洛伦兹力是物体上的总电磁力，包括电力和磁力，就力密度而言，它表示为 

 

Ansys Maxwell 磁力求解器在计算洛伦兹力时仅考虑磁力分量。因此，在 Ansys Maxwell 中，洛伦兹力表示一般洛伦兹力表达式中的磁力部分。就力密度而言，Ansys Maxwell 中的洛伦兹力表示为

 

在频域中，场是相量，洛伦兹力密度计算为

 

要确定物体上的洛伦兹力，我们可以应用力参数，或者使用场叠加计算器来计算每个洛伦兹力分量。我们可以为每个力分量计算创建命名表达式，并使用这些分量来确定大小。以下示例显示了这两种方法的工作流程和比较。 

要为对象分配洛伦兹力参数，请选择该对象，然后在项目管理器中右键单击“参数”，然后选择“分配”并选择“力”。或者，我们可以选择对象，右键单击模型窗口，选择“参数”，然后选择“力”。涡流解算器和磁瞬态解算器允许用户为力参数选择“洛伦兹力”或“虚拟力”，而静磁解算器则提供了使用虚拟力的选项。洛伦兹力参数用于由“非磁性材料”制成的物体，虚拟力用于由“磁性材料”制成的物体。

 

 

 

 

要访问项目中的字段计算器，请右键单击“字段覆盖”并选择“计算器”。

 

 

静磁

下面是使用静磁求解器在上图 xy 平面和 xz 平面中建立的电力变压器的 2D 麦克斯韦模型，与力参数和场计算器的比较结果完全匹配。

 

 

 

 

 

 

洛伦兹力：力参数与场计算器：静磁解算器

 

 

涡流（交流，频域）

下面是使用涡流求解器的电力变压器的 3D 麦克斯韦模型，与力参数和场计算器的比较结果完全匹配。

 

 

 

 

 

 

洛伦兹力：力参数与场计算器：涡流求解器

 

 

 

磁瞬变

下面是使用磁瞬态求解器的电力变压器的 3D 麦克斯韦模型，与力参数和场计算器的比较结果完全匹配。

 

 

 

 

 

 

洛伦兹力：力参数与场计算器：磁瞬态求解器