[電磁場解析ソフトウェア]Maxwell®

Maxwellはエレクトロメカニカル製品開発のための設計支援ツールです。
電界強度や磁束密度等の場の振る舞いを視覚的に判断できるだけでなく、吸引力や損失、インダクタンス等の各種パラ メータ計算により、実測値との比較評価も可能です。
また、解析スキルに依存することなく精度の良い解が得られる「アダプティブオートメッシュ」や、 「Steinmetz法を用いたコアロス計算」などにより、設計者の方でも抵抗なくお使いいただけることが大きな特徴です。さらにANSYS Workbenchとのリンク機能により、Maxwellで求めた損失分布をWorkbenchの伝熱解析で利用して、電磁場―構造連成を行なうこともできます。

利用可能な解析タイプ

  • 静電場解析
  • 過渡電場解析
  • 静磁場解析
  • 交流磁場解析
  • 過渡磁場解析

主な機能

アダプティブオートメッシュ

Maxwellは解析手法として有限要素法を用いていますが、アダプティブオートメッシュは有限要素法において解析精度に最も強い影響を与え、豊富な知識と経験が必要とされるメッシュ作成からユーザーを解放します。

解析精度に対してターゲット値を設定し、ターゲットを満たすまで繰り返し計算を行いながら、自動的にメッシュを再分割します。結果、磁気的なエネルギー変化の激しい部分には詳細なメッシュを作成し、変化がゆるやかな部分には大きめなメッシュを残します。

コアロス計算機能

損失計算で有名なSteinmetz法を独自に改良した修正Steinmetz法により、通常では正確な損失計算が難しいとされるパルス状の波形まで正確に損失計算します。また、損失の時間変化も確認できます。

非線形異方性材料、非線形積層構造

Maxwellでの非線形異方性材料の計算は単純なベクトルの足し算ではなく,軸方向間の相互影響まで考慮した高精度な解析が可能です。

等価回路生成(Maxwell Circuit Editor)

エレクトロニクス製品の設計には、デバイス単位の電磁場解析だけでなく実際にデバイスを駆動した特性の検討が必要です。
Maxwellではパラメトリック解析で得られた磁気特性から、回路シミュレータで使用できる等価回路モデル(ECE モデル)を簡単に作成可能です。

回路/システムシミュレータで磁気デバイスモデルを使用する際、このECEモデルを使用することで、磁気飽和まで考慮した高精度なモデルを用いた回路/システム解析が実現します。
※Simplorerが必要です。

適用分野

モータ/ソレノイド/回転型センサ/変圧器/その他

等価回路モデル作成の流れ

回路連成機能

過渡磁場解析とMaxwell Circuit Editorを組み合わせることで、制御回路を用いた過渡磁場解析が可能です。スイッチングやダイオードの特性まで考慮した制御回路を簡単に使用できます。

モータ・ドライブ回路

制御回路の波形(PWM制御)

ヒーリング

CADと電磁場解析ソフトでは有効桁数が大きく異なるため、CAD からインポートしたモデルでは、微少な頂点のずれや面の重なりが発生してメッシュを作成できない場合があります。
Maxwellは、ヒーリング機能を用いて閾値を設定することで、自動的にモデル内部に潜む問題点を捜し出し、抽出・修正を行います。これにより、CAD からインポートした微少なずれや重なりを含むモデルでもスムーズに解析することが可能です。

モータ形状自動作成

設計値を入力するだけで、各種モータを構成するロータ、ステータ、巻線等の複雑な形状モデルを自動生成します。これによりモデル作成の時間を大幅に短縮することが出来ます。

パラメトリック自動計算

モデル形状・材料特性・電流・電圧等の様々な設定値をパラメータ変数として設定し、結果をパラメトリックテーブルとして出力します。パラメトリックテーブルステップでの各計算は、アダプティブオートメッシュにて自動計算されます。

スクリプト

VBスクリプトやJavaスクリプト言語を使って操作が煩雑な処理を単純化したり、Maxwellを外部から制御するなどして、設計フロー全体をカスタマイズすることが可能です。

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解析事例

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システム・回路

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