Maxwell

Ansys Maxwell 是業界領先的電磁場模擬軟體，廣泛應用於磁性元件的設計與分析，包括馬達、變壓器、電感器、致動器、感測器等。其強大的有限元素分析（FEA）技術，能精確模擬低頻電磁現象，協助工程師預測元件在真實運作環境下的性能與可靠性。

Maxwell 主要模擬應用

• 磁場分布分析：可建立2D或3D幾何模型，分析磁性元件內外部的磁通密度分布，協助設計最佳磁路結構。

• 損耗與效率計算：可精確計算鐵損、銅損、渦流損耗與磁滯損耗，並分析不同材料、繞線方式、結構設計對效率的影響。

• 瞬態與交流分析：支援瞬態（Transient）、交流（AC）與靜態（Magnetostatic）模擬，可分析元件在不同工作頻率下的動態響應與性能。

• 多物理場耦合：可與熱、結構、聲學等模組聯合分析，模擬磁性元件在溫度變化、機械應力及振動下的行為。

• 系統級協同模擬：可與電路模擬工具（如 Simplorer、Twin Builder）協同進行磁性元件與整體系統的聯合模擬，驗證元件在實際電路中的互動與效能。

• 材料非線性與製程效應：支援非線性材料特性（如磁滯、飽和）、溫度依賴性及製程誤差對磁性元件性能的影響分析。

典型應用範例

• 馬達設計：分析磁場分布、力矩、效率、NVH（噪音、振動、粗糙度）等，支援多種馬達型式（同步、異步、永磁等）。

• 變壓器與電感器：模擬繞線結構、磁芯材料、損耗、溫升與效率，並可進行協同電路模擬。

• 致動器與感測器：分析磁力、位移、感測靈敏度，並可考慮機械與熱耦合效應。

• 無線充電與感應加熱：模擬磁場耦合、能量傳輸效率與熱效應，協助設計高效能無線電力傳輸系統。

建模與分析流程

• 幾何建模：可自行建立或匯入CAD模型，支援複雜結構設計。

• 網格自動生成：採用自動適應式網格技術，提升計算效率與精度。

• 物理參數設定：可設定材料特性、激勵條件、邊界條件等，支援多種物理場耦合。

• 後處理分析：可視化磁場分布、計算力矩、損耗、溫升等關鍵性能指標。

Maxwell 的模擬功能可大幅提升磁性元件設計效率、減少實體測試成本，並協助工程師在產品開發早期即掌握關鍵性能指標。