Luận văn tốt nghiệp: ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH MAXWELL TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐIỆN TỪ CƠ BẢN

MỤC LỤC PHẤN I: trang Chương I: Giới thiệu chương trình Maxwell ............................................................ 2 1.1 Giới thiệu Maxwell ...................................................................................... 2 1.2 Khởi động và thoát khỏi Maxwell ................................................................ 2 Chương II: Các dự án của Maxwell ........................................................................ 3 2.1 Tạo trang project mới.................................................................................. 4 2.1.1 Chọn project trong thư mục muốn tạo thư mục mới............................ 4 2.1.2 Chọn lệnh New................................................................................... 4 2.1.3 Các chức năng của hộp thoại về file.................................................... 6 2.2 Đổi tên trong project mới ............................................................................. 7 2.3 Nén tập tin trong Project.............................................................................. 8 2.4 Xoá thư mục trong project............................................................................ 9 2.5 Sao chép thư mục trong project .................................................................. 10 2.6 Di chuyển thư mục trong project ................................................................ 11 2.7 Trong project............................................................................................. 12 Chương III: Đồ hoạ 2D Modeler của Maxwell...................................................... 14 3.1 Thanh công cụ............................................................................................ 15 3.2 Các lệnh cơ bản về file trong đồ hoạ 2D Modeler ....................................... 15 3.2.1 Mở trang đồ hoạ mới và đóng trang đồ hoạ....................................... 15 3.2.2 Lưu lại và mở trang đồ hoạ 2D Modeler........................................... 15 3.3 Các lệnh cơ bản trong Edit ......................................................................... 16 3.4 Những lệnh trong Boolean.......................................................................... 16 3.4.1 Lệnh BooleanUnion......................................................................... 17 3.4.2 Lệnh BooleanSubtract ..................................................................... 17 3.4.3 Lệnh BooleanIntersect..................................................................... 19 3.4.4 Lệnh BooleanSimplify..................................................................... 19 3.5 Những lệnh trong Arrange.......................................................................... 20 3.6 Những lệnh trong Object ............................................................................ 20 3.7 Những lệnh trong Model ............................................................................ 21 Chương IV: Màn hình in....................................................................................... 22 4.1 Các lệnh về file........................................................................................... 22 4.2 Lệnh về Edit............................................................................................... 24 4.3 Lệnh Grab Screen....................................................................................... 24 Chương V: Các tiện ích của Maxwell ................................................................... 25 5.1 Quản lý và mặc định trong Maxwell........................................................... 25 5.1.1 Tổng quan về quản lý màu trong Maxwell........................................ 25 5.1.2 Thay đổi những màu trong Maxwell ................................................. 27 5.1.3 Nập vào biểu đồ................................................................................ 27ii 5.1.4 Lưu trữ màu...................................................................................... 28 5.1.5 Thoát khỏi Color Manager................................................................ 28 5.2 Vẽ đồ thị..................................................................................................... 29 5.2.1 Những lệnh trong PlotData ............................................................... 29 5.2.2 Thanh công cụ trong PoltData .......................................................... 30 5.2.3 Tạo một đồ thị từ phương trình thông số........................................... 30 5.2.4 Mở một đồ thị từ một data file .......................................................... 31 5.2.5 Mở một đồ thị đã tạo trong Maxwell softwar .................................... 31 5.3 Đánh giá biểu thức ..................................................................................... 32 5.3.1 Những lệnh trong hộp thoại Expression Evaluator ............................ 32 5.3.2 Hạn chế của biểu thức ...................................................................... 32 PHẦN II: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG TỪ TRƯỜNG TĨNH Chương I: Giới thiệu............................................................................................. 36 1.1 Bài toán ví dụ ............................................................................................. 36 1.2 Thủ tục chung để tạo và giải thích mô hình ................................................ 37 1.3 Những mục tiêu.......................................................................................... 40 Chương II: Thiết kế .............................................................................................. 41 2.1 Truy cập Maxwell Control Panel................................................................ 41 2.2 Bắt đầu quản lý project............................................................................... 41 2.3 Tạo thư mục project ................................................................................... 42 2.4 Tạo project mới ......................................................................................... 43 2.4.1 Truy cập thư mục project.................................................................. 43 2.4.2 Thêm vào project mới....................................................................... 43 2.5 Mở project mới và chạy Maxwell ............................................................... 45 Chương III: Tạo mẫu ............................................................................................ 46 3.1 Định nghĩa loại mô hình ............................................................................. 46 3.1.1 Chọn loại giải pháp........................................................................... 46 3.1.2 Định rõ bản vẽ.................................................................................. 46 3.2 Truy cập 2D Modeler ................................................................................. 47 3.3 Bố trí màn hình........................................................................................... 48 3.3.1 Thanh menu...................................................................................... 48 3.3.2 Cửa sổ project................................................................................... 48 3.3.3 Cửa sổ phụ........................................................................................ 48 3.3.4 Thanh trạng thái................................................................................ 48 3.3.5 Thanh thông báo............................................................................... 49 3.3.6 Thanh công cụ.................................................................................. 49 3.3.7 Mô hình cuộn dây từ tính.................................................................. 49 3.4 Cài đặt miền bản vẽ .................................................................................... 50 3.5 Thay đổi kích thước bản vẽ ........................................................................ 50 3.6 Thay khoảng cách khung lưới..................................................................... 51iii 3.7 Tạo hình học .............................................................................................. 52 3.8 Vẽ plugnut.................................................................................................. 52 3.8.1 Tạo một hình chữ nhật...................................................................... 52 3.8.2 Thay đổi tên và màu của plugnut ...................................................... 53 3.9 Vẽ lõi thép.................................................................................................. 53 3.10 Vẽ cuộn dây ............................................................................................. 54 3.11 Vẽ cái yoke............................................................................................... 55 3.12 Vẽ nấp đậy ............................................................................................... 56 3.13 Hoàn thành hình học................................................................................. 57 3.14 Thoát khỏi 2D Modeler ............................................................................ 57 Chương IV: Cài đặt mô hình................................................................................. 59 4.1 Gán vật liệu cho vật thể .............................................................................. 59 4.1.1 Truy cập quản lý vật liệu .................................................................. 58 4.1.2 Gán đồng cho cuộn dây .................................................................... 60 4.1.3 Gán thép nguội cho nấp đậy và yoke ................................................ 60 4.1.4 Gán Neo35 cho lõi thép .................................................................... 63 4.1.5 Gán SS430 cho plugnut .................................................................... 66 4.1.6 Thoát khỏi Material Manager ........................................................... 68 4.2 Cài đặt đường biên và nguồn dòng ............................................................. 68 4.2.1 Truy cập 2D BoundarySource Manager........................................... 68 4.2.2 Phân loại điều kiện đường biên và nguồn.......................................... 69 4.2.3 Đặt nguồn dòng cho cuộn dây........................................................... 70 4.2.4 Gán đường biên ballon cho background............................................ 70 4.3 Cài đặt tính toán ......................................................................................... 71 Chương V: Giải quyết vấn đề ............................................................................... 73 5.1 Xem tiêu chuẩn giải.................................................................................... 73 5.2 Bắt đầu giải pháp........................................................................................ 74 5.3 Kiểu cách giải............................................................................................. 74 5.4 Quan sát Convergence Data........................................................................ 74 5.4.1 Tiêu chuẩn giải ................................................................................. 75 5.4.2 Hoàn thành cách giải ........................................................................ 75 5.5 Kết thúc cách giải....................................................................................... 76 5.6 Xem lại quá trình giải................................................................................. 76 5.6.1 Vẽ đồ thị từ Convergence Data ......................................................... 76 5.6.2 Xem số liệu thống kê ........................................................................ 77 Chương VI: Phân tích giải pháp............................................................................ 79 6.1 Xem Force Solution.................................................................................... 79 6.2 Truy cập Post Processor ............................................................................. 79 6.3 Vẽ đồ thị từ trường..................................................................................... 80 6.4 Vẽ đồ thị mật độ từ thông ........................................................................... 81 6.5 Vẽ đồ thị B vectơ........................................................................................ 81iv 6.6 Vẽ đồ thị H vectơ ....................................................................................... 82 6.7 Thoát khỏi Post Procesor............................................................................ 82 PHẦN III: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG ĐIỆN TRƯỜNG TĨNH Chương I: Giới thiệu điện trường tĩnh.................................................................... 84 1.1 Vấn đề tạo mô mô hình mẫu ....................................................................... 84 1.2 Toàn bộ thủ tục........................................................................................... 84 Chương II: Tạo thiết kế cho Microtrip .................................................................. 87 2.1 Truy cập Maxwell Control Panel................................................................ 87 2.2 Truy cập Project Manager .......................................................................... 87 2.3 Tạo thư mục Project ................................................................................... 88 2.4 Tạo thư mục project mới ............................................................................ 88 Chương III: Truy cập phần mềm........................................................................... 90 3.1 Mở một project mới và chạy mô phỏng ...................................................... 90 3.2 Cửa sổ Executive Command....................................................................... 90 3.2.1 Menu Executive Command............................................................... 90 3.2.2 Vùng hiển thị.................................................................................... 91 Chương IV: Tạo mô hình...................................................................................... 92 4.1 Định rõ loại giải pháp và mặt phẳng vẽ....................................................... 92 4.2 Truy cập 2D Modeler ................................................................................. 92 4.3 Mô hình microstrop .................................................................................... 93 4.4 Cài đặt bản vẽ............................................................................................. 94 4.5 Tạo hình học .............................................................................................. 94 4.5.1 Tạo nền............................................................................................. 94 4.5.2 Tạo microstrip bên trái...................................................................... 95 4.5.3 Tạo microstrip bên phải .................................................................... 97 4.5.4 Lưu lại hình học ............................................................................... 97 4.5.5 Tạo mặt đáy...................................................................................... 97 4.5.6 Hoàn thành hình học......................................................................... 98 4.7 Thoát khỏi 2D Modeler .............................................................................. 99 Chương V: Định nghĩa vật liệu và đường biên.................................................... 100 5.1 Cài đặt vật liệu ......................................................................................... 100 5.1.1 Truy cập quản lý vật liệu ................................................................ 100 5.1.2 Gán vật liệu cho substrate............................................................... 101 5.1.3 Gán vật liệu cho microstrip và ground plane................................... 101 5.1.4 Thoát khỏi quản lý vật liệu ............................................................. 101 5.2 Hiển thị 2D BoundarySource Manager .................................................... 101 5.2.1 Đặt điện áp trên microstrip trái ....................................................... 102 5.2.2 Đặt điên áp trên microstrip phải...................................................... 103 5.2.3 Đặt điện áp cho mặt đáy ................................................................. 103 5.2.4 Gán đường biên balloon cho nền .................................................... 103v 5.3.5 Thoát khỏi quản đường biên ........................................................... 104 Chương VI: Giải quyết vấn đề ............................................................................ 105 6.1 Cài đặt tính toán ma trận........................................................................... 105 6.2 Truy cập cài đặt giải pháp menu ............................................................... 106 6.3 Thay đổi tiêu chuẩn .................................................................................. 106 6.4 Bắt đầu quá trình giải ............................................................................... 106 6.5 Xem kết quả khi hoàn thành cách giải ...................................................... 107 6.6 Đồ thị Convergence data ................................................................................ 107 Chương VII: Phân tích vấn đề............................................................................. 109 7.1 Truy cập post prcessor.............................................................................. 109 7.2 Đồ thị điện trường .................................................................................... 109 7.3 Thoát khỏi Post Processor ........................................................................ 111Phần I: Giới thiệu chung SVTH: Hồ Văn Tích trang 1 PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNGChương I: Giới thiệu chương trình Maxwell SVTH: Hồ Văn Tích trang 2 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH MAXWELL 1.1 Giới thiệu Maxwell Maxwell là phần mềm dùng để thực hiện các mô phỏng và tính toán các thông số điện từ cơ bản của máy điện và thiết bị điện. Maxwell gồm có hai phần Maxwell 2D và Maxwell 3D. 1.2 Khởi động và thoát khỏi Maxwell Để khởi động Maxwell ta chọn biểu tượng (hình 1.1) và nhấp hai lần phím trái của chuột. Có thể nhấp chuột phải vào biểu tượng rồi nhấp trái chuột vào “open” Hình 1.1 Màn hình cửa sổ sẽ xuất hiện như hình 1.2 sau khi khởi động Hình 1.2 Thoát khỏi Maxwell Control Panel nhấp chuột trái vào Exit trên hình 1.2 thì chương trình Maxwell sẽ hiện hộp thoại như hình 1.3. Nếu chọn “yes” thì phần mềm được thoát, chọn “No” thì phần mềm không thoát. Hình 1.3Chương II: Các dự án của Maxwell SVTH: Hồ Văn Tích trang 3 CHƯƠNG II: CÁC DỰ ÁN CỦA MAXWELL Muốn mở trang dự án của Maxwell nhấp chuột trái vào Projects trong hình 1.2 màn hình window sẽ xuất hiện như hình 2.1. Hình 2.1 Có thể sử dụng lệnh trên Project Manager để thi hành các công việc sau: + Tạo project mới hoặc mở project hiện hành. + Liệt kê một lần giải thích của project, nếu liệt kê này không được giải thích ngay lập tức. + Thi hành projectrelated chức năng giống như sự cố phục hồi và quản lý project. +Tạo thư mục trong bộ nhớ của project, và đặt tên để dàng truy cập thư mục của project này. + Di chuyển ngang qua cấu trúc của thư mục để xác định vị trí project. + Phân loại project của bạn giống như một project mới. + Thi hành lệnh tìm kiếm vị trí cụ thể project.Chương II: Các dự án của Maxwell SVTH: Hồ Văn Tích trang 4 Có thể truy cập một vài sản phẩm phần mềm Maxwell bằng cách chọn và mở project hiện tại, hoặc bằng cách tạo và mở project mới. Sau đó mở một project, những lệnh chính trong menu xuất hiện để được lựa chọn sản phẩm phần mềm. Sử dụng lệnh trên menu này để tạo, đặt, và sinh ra một giải pháp cho project. Projects: Cho phép bạn chọn projects, tạo projects mới, và thi hành chức năng khác của project. Điều này bao gồm rename, compressing, deleting, copying, and moving project. Cac lệnh này được diễn tả trong Projects Commands. Project Directories: Cho phép bạn tạo hoặc xoá thư mục trong bộ nhớ project, và di chuyển qua cấu trúc thư mục của bạn. Các lệnh này được mô tả trong Project Directories Commands. 2.1 Tạo trang project mới (lệnh new) Chọn New để tạo một project mới của phần mềm Maxwell. Project mới sẽ ở vị trí trong dòng thư mục của project. 2.1.1 Chọn thư mục project trong thư mục muốn tạo project mới. Nếu không có thư mục trong project mà ta muốn tạo project mới, làm một trong các bước sau. + Thay đổi thư mục project bằng cách nhấp nút chuột trái trên tên khác cho thư mục đó mà ta muốn thay đổi. Tên khác xuất hiện trong hộp danh sách của Project Directories (tên khác được tạo với nút Add ở dưới Project Directories). Tên của project này tồn tại trong thư mục project ta chọn xuất hiện hộp danh sách trong project. + Tạo một thư mục project mới cho project mới, sử dụng lệnh Add ở dưới Project Directories. 2.1.2 Chọn lệnh New (hình 2.1) Khi thực hiện lệnh New thì xuất hiện hộp thoại Enter project name and select project type (hình 2.2). Nhập tên của project trong Name field. Tên Project có thể dài 32 ký tự.Chương II: Các dự án của Maxwell SVTH: Hồ Văn Tích trang 5 Hình 2.2 Chú ý: Ta không thể đặt tên project như: current, initial, empty, last, mesh, fileset1, fileset2, previous, seeded, và port. Ta cũng không thể sử dụng “port” trong phần đầu của project name ( ví dụ, port1). Tên có ký tự hợp lý bao gồm a tới z, A tới Z, và 0  9. Không thể đặt biểu tượng (như là dấu nối, dấu chấm than, dấu chấm lửng hoặc dấu hoa thị) trong tên project. Chọn Ok ở (hình 2.2) thì xuất hiện hộp thoại Maxwell 2D có tên vừa đặt ở hình 2.2 (hình 2.3). Hình 2.3Chương II: Các dự án của Maxwell SVTH: Hồ Văn Tích trang 6 Có thể lựa chọn mục đích công việc trong Solver ở (hình 2.3) như sau: Electrostatic, Magnetostatic, Eddy Current, DC conduction, Thermal, AC conduction, Eddy Axial, Transient. Lựa chọn trục toạ độ trong Drawing: XY Plane dùng cho toạ độ đềcáttơ, RZ Plane dùng toạ độ cực. Tạo bản vẽ nhấp phím trái chuột Define modelDraw model thì xuất hiện hộp thoại 2D Modeler như (hình 2.4) Hình 2.4 2.1.3 Các chức năng của hộp thoại về File Hàng đầu tiên là tên của hộp thoại diễn tả lệnh đang thực hiện. Ví dụ như hộp thoại Save as (hình 2.5) khi ta đang thực hiện lệnh Save as. Hộp thoại Open khi đang thực hiện lệnh Open (hình 2.6). Muốn chọn tên file ta phải chọn ổ đĩa tại ô Drives, ta kéo con trỏ đến tên file và nhấp phím chọn khi đó tên file và tên ổ đĩa nằm dưới chữ Directories. Mỗi tên file đều có phần mở rộng gồm 3 chữ (type) Select model file có thể chọn tại ô List file of Type. Sau đó chọn Ok thì được lưu vào bộ nhớ nếu chọn Cancel thì huỷ bỏ lệnh save.Chương II: Các dự án của Maxwell SVTH: Hồ Văn Tích trang 7 Hình 2.5 Mở tập tin đã lưu trữ ta dùng lệnh Fileopen, hoăc dùng phím tắt Ctrl+O thì hộp thoại open sẽ xuất hiện như hình (hình 2.6). Chọn tên tập tin ô Select model file rồi nhấp Ok Hình 2.6 2.2 Đổi tên trang project mới (Rename) Chọn Rename để thay đổi tên của một project. Project là thư mục con thực sự với một .pjt mở rộng ở đó tất cả các tập tin có liên quan tới mô hình Ansoft đã được bộ nhớ lưu lại. Lệnh Rename thay đổi tên của thư mục con này. Thay đổi tên của project ta chọn tên của project cần thay đổi và nhấp chuột trái vào lệnh Rename ở (hình 2.1 ), thì hộp thoại Enter new name for project “sample” xuất hiện như (hình 2.7). Hình 2.7 Nhập tên mới của project. Tên project có thể dài đến 32 ký tự.Chương II: Các dự án của Maxwell SVTH: Hồ Văn Tích trang 8 Chú ý: Ta không thể đổi tên project điều có nghĩa là hiện thời được khoá. Dành riêng từ và các ký tự không thể sử dụng trong project names đã được liệt kê trong chú ý dưới lệnh New. Chọn Ok hoặc ấn Return thì tên project đã được đổi lại. 2.3 Nén tập tin trong project (compress) Chọn Compress để nén hoặc lưu trữ tập tin project vì vậy dữ liệu đặt lên ổ đĩa ít hơn. Chú ý rằng sự lưu trữ một project sẽ được xoá một vài giải pháp liên kết tập tin. Nếu ta lưu trữ một project, ta sẽ phải phục hồi một vài các giải pháp cho project này. Nén một hoặc nhiều project + Truy cập thư mục project trong project ta muốn nén thực sự + Chọn Compress trong hình 2.1 thì xuất hiện hộp thoại Select projects to compress or …(hình 2.8).

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH MAXWELL TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ ĐIỆN TỪ CƠ BẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nguyễn Văn Dũng SINH VIÊN THỰC HIỆN Hồ Văn Tích (MSSV:1010906) Ngành Kỹ thuật Điện - Khoá 27 Tháng 12/2005 MỤC LỤC PHẤN I: trang Chương I: Giới thiệu chương trình Maxwell 1.1 Giới thiệu Maxwell 1.2 Khởi động thoát khỏi Maxwell Chương II: Các dự án Maxwell 2.1 Tạo trang project 2.1.1 Chọn project thư mục muốn tạo thư mục 2.1.2 Chọn lệnh New 2.1.3 Các chức hộp thoại file 2.2 Đổi tên project 2.3 Nén tập tin Project 2.4 Xoá thư mục project 2.5 Sao chép thư mục project 10 2.6 Di chuyển thư mục project 11 2.7 Trong project 12 Chương III: Đồ hoạ 2D Modeler Maxwell 14 3.1 Thanh công cụ 15 3.2 Các lệnh file đồ hoạ 2D Modeler 15 3.2.1 Mở trang đồ hoạ đóng trang đồ hoạ 15 3.2.2 Lưu lại mở trang đồ hoạ 2D Modeler 15 3.3 Các lệnh Edit 16 3.4 Những lệnh Boolean 16 3.4.1 Lệnh Boolean/Union 17 3.4.2 Lệnh Boolean/Subtract 17 3.4.3 Lệnh Boolean/Intersect 19 3.4.4 Lệnh Boolean/Simplify 19 3.5 Những lệnh Arrange 20 3.6 Những lệnh Object 20 3.7 Những lệnh Model 21 Chương IV: Màn hình in 22 4.1 Các lệnh file 22 4.2 Lệnh Edit 24 4.3 Lệnh Grab Screen 24 Chương V: Các tiện ích Maxwell 25 5.1 Quản lý mặc định Maxwell 25 5.1.1 Tổng quan quản lý màu Maxwell 25 5.1.2 Thay đổi màu Maxwell 27 5.1.3 Nập vào biểu đồ 27 i 5.1.4 Lưu trữ màu 28 5.1.5 Thoát khỏi Color Manager 28 5.2 Vẽ đồ thị 29 5.2.1 Những lệnh PlotData 29 5.2.2 Thanh công cụ PoltData 30 5.2.3 Tạo đồ thị từ phương trình thơng số 30 5.2.4 Mở đồ thị từ data file 31 5.2.5 Mở đồ thị tạo Maxwell softwar 31 5.3 Đánh giá biểu thức 32 5.3.1 Những lệnh hộp thoại Expression Evaluator 32 5.3.2 Hạn chế biểu thức 32 PHẦN II: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, TÍNH TỐN MƠ PHỎNG TỪ TRƯỜNG TĨNH Chương I: Giới thiệu 36 1.1 Bài tốn ví dụ 36 1.2 Thủ tục chung để tạo giải thích mơ hình 37 1.3 Những mục tiêu 40 Chương II: Thiết kế 41 2.1 Truy cập Maxwell Control Panel 41 2.2 Bắt đầu quản lý project 41 2.3 Tạo thư mục project 42 2.4 Tạo project 43 2.4.1 Truy cập thư mục project 43 2.4.2 Thêm vào project 43 2.5 Mở project chạy Maxwell 45 Chương III: Tạo mẫu 46 3.1 Định nghĩa loại mơ hình 46 3.1.1 Chọn loại giải pháp 46 3.1.2 Định rõ vẽ 46 3.2 Truy cập 2D Modeler 47 3.3 Bố trí hình 48 3.3.1 Thanh menu 48 3.3.2 Cửa sổ project 48 3.3.3 Cửa sổ phụ 48 3.3.4 Thanh trạng thái 48 3.3.5 Thanh thông báo 49 3.3.6 Thanh công cụ 49 3.3.7 Mơ hình cuộn dây từ tính 49 3.4 Cài đặt miền vẽ 50 3.5 Thay đổi kích thước vẽ 50 3.6 Thay khoảng cách khung lưới 51 ii 3.7 Tạo hình học 52 3.8 Vẽ plugnut 52 3.8.1 Tạo hình chữ nhật 52 3.8.2 Thay đổi tên màu plugnut 53 3.9 Vẽ lõi thép 53 3.10 Vẽ cuộn dây 54 3.11 Vẽ yoke 55 3.12 Vẽ nấp đậy 56 3.13 Hồn thành hình học 57 3.14 Thoát khỏi 2D Modeler 57 Chương IV: Cài đặt mô hình 59 4.1 Gán vật liệu cho vật thể 59 4.1.1 Truy cập quản lý vật liệu 58 4.1.2 Gán đồng cho cuộn dây 60 4.1.3 Gán thép nguội cho nấp đậy yoke 60 4.1.4 Gán Neo35 cho lõi thép 63 4.1.5 Gán SS430 cho plugnut 66 4.1.6 Thoát khỏi Material Manager 68 4.2 Cài đặt đường biên nguồn dòng 68 4.2.1 Truy cập 2D Boundary/Source Manager 68 4.2.2 Phân loại điều kiện đường biên nguồn 69 4.2.3 Đặt nguồn dòng cho cuộn dây 70 4.2.4 Gán đường biên ballon cho background 70 4.3 Cài đặt tính tốn 71 Chương V: Giải vấn đề 73 5.1 Xem tiêu chuẩn giải 73 5.2 Bắt đầu giải pháp 74 5.3 Kiểu cách giải 74 5.4 Quan sát Convergence Data 74 5.4.1 Tiêu chuẩn giải 75 5.4.2 Hoàn thành cách giải 75 5.5 Kết thúc cách giải 76 5.6 Xem lại trình giải 76 5.6.1 Vẽ đồ thị từ Convergence Data 76 5.6.2 Xem số liệu thống kê 77 Chương VI: Phân tích giải pháp 79 6.1 Xem Force Solution 79 6.2 Truy cập Post Processor 79 6.3 Vẽ đồ thị từ trường 80 6.4 Vẽ đồ thị mật độ từ thông 81 6.5 Vẽ đồ thị B vectơ 81 iii 6.6 Vẽ đồ thị H vectơ 82 6.7 Thoát khỏi Post Procesor 82 PHẦN III: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, TÍNH TỐN MƠ PHỎNG ĐIỆN TRƯỜNG TĨNH Chương I: Giới thiệu điện trường tĩnh 84 1.1 Vấn đề tạo mơ mơ hình mẫu 84 1.2 Toàn thủ tục 84 Chương II: Tạo thiết kế cho Microtrip 87 2.1 Truy cập Maxwell Control Panel 87 2.2 Truy cập Project Manager 87 2.3 Tạo thư mục Project 88 2.4 Tạo thư mục project 88 Chương III: Truy cập phần mềm 90 3.1 Mở project chạy mô 90 3.2 Cửa sổ Executive Command 90 3.2.1 Menu Executive Command 90 3.2.2 Vùng hiển thị 91 Chương IV: Tạo mơ hình 92 4.1 Định rõ loại giải pháp mặt phẳng vẽ 92 4.2 Truy cập 2D Modeler 92 4.3 Mơ hình microstrop 93 4.4 Cài đặt vẽ 94 4.5 Tạo hình học 94 4.5.1 Tạo 94 4.5.2 Tạo microstrip bên trái 95 4.5.3 Tạo microstrip bên phải 97 4.5.4 Lưu lại hình học 97 4.5.5 Tạo mặt đáy 97 4.5.6 Hoàn thành hình học 98 4.7 Thoát khỏi 2D Modeler 99 Chương V: Định nghĩa vật liệu đường biên 100 5.1 Cài đặt vật liệu 100 5.1.1 Truy cập quản lý vật liệu 100 5.1.2 Gán vật liệu cho substrate 101 5.1.3 Gán vật liệu cho microstrip ground plane 101 5.1.4 Thoát khỏi quản lý vật liệu 101 5.2 Hiển thị 2D Boundary/Source Manager 101 5.2.1 Đặt điện áp microstrip trái 102 5.2.2 Đặt điên áp microstrip phải 103 5.2.3 Đặt điện áp cho mặt đáy 103 5.2.4 Gán đường biên balloon cho 103 iv 5.3.5 Thoát khỏi quản đường biên 104 Chương VI: Giải vấn đề 105 6.1 Cài đặt tính tốn ma trận 105 6.2 Truy cập cài đặt giải pháp menu 106 6.3 Thay đổi tiêu chuẩn 106 6.4 Bắt đầu trình giải 106 6.5 Xem kết hoàn thành cách giải 107 6.6 Đồ thị Convergence data 107 Chương VII: Phân tích vấn đề 109 7.1 Truy cập post prcessor 109 7.2 Đồ thị điện trường 109 7.3 Thoát khỏi Post Processor 111 v Phần I: Giới thiệu chung PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG SVTH: Hồ Văn Tích trang Chương I: Giới thiệu chương trình Maxwell CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH MAXWELL 1.1 Giới thiệu Maxwell Maxwell phần mềm dùng để thực mơ tính tốn thơng số điện từ máy điện thiết bị điện Maxwell gồm có hai phần Maxwell 2D Maxwell 3D 1.2 Khởi động thoát khỏi Maxwell Để khởi động Maxwell ta chọn biểu tượng (hình 1.1) nhấp hai lần phím trái chuột Có thể nhấp chuột phải vào biểu tượng nhấp trái chuột vào “open” Hình 1.1 Màn hình cửa sổ xuất hình 1.2 sau khởi động Hình 1.2 Thốt khỏi Maxwell Control Panel nhấp chuột trái vào Exit hình 1.2 chương trình Maxwell hộp thoại hình 1.3 Nếu chọn “yes” phần mềm thốt, chọn “No” phần mềm khơng Hình 1.3 SVTH: Hồ Văn Tích trang Chương II: Các dự án Maxwell CHƯƠNG II: CÁC DỰ ÁN CỦA MAXWELL Muốn mở trang dự án Maxwell nhấp chuột trái vào Projects hình 1.2 hình window xuất hình 2.1 Hình 2.1 Có thể sử dụng lệnh Project Manager để thi hành công việc sau: + Tạo project mở project hành + Liệt kê lần giải thích project, liệt kê khơng giải thích + Thi hành project-related chức giống cố phục hồi quản lý project +Tạo thư mục nhớ project, đặt tên để dàng truy cập thư mục project + Di chuyển ngang qua cấu trúc thư mục để xác định vị trí project + Phân loại project bạn giống project + Thi hành lệnh tìm kiếm vị trí cụ thể project SVTH: Hồ Văn Tích trang Chương IV: Tạo mơ hình Hình 4.9 +Nhấp Ok 4.5.5 Tạo mặt đáy (Create the ground plane) a Phóng to phần đáy + Nhấp phím trái chuột vào Window/Change View/Fit Drawing + Nhấp phím trái chuột vào Window/Change View/Zoon In Ta nhấp chuột vào biểu tượng cơng cụ Hình 4.7 b Tạo mặt đáy + Nhấp phím trái chuột vào lệnh Object/Polyline + Nhập toạ độ (- 20, - 4) vào ô U V + Nhập toạ độ (20, - 4) vào ô U V + Nhập toạ độ (20,-4.2) vào ô U V + Nhập toạ độ (-20,-4.2) vào ô U V + Nhập toạ độ (-20,-4) vào ô U V +Nhấp Enter hai lần SVTH: Hồ Văn Tích trang 97 Chương IV: Tạo mơ hình c Gán tên màu sắc Để định nghĩa tên màu cho microstrip + Thay đổi Name object + Thay đổi Color object màu đỏ + Nhấp chuột trái váo Ok để hoàn thành lệnh 4.5.6 Hoàn thành hình học (completed Geometry) Mơ hình hình học hồn thành Nhấp phím trái chuột vào Window/Change View/Fit All để tất object hình làm xuất ‘as large as possible’ Hình hồn thành tương tự hình 4.8 Hình 4.8 4.7 Thoát khỏi 2D Modeler Để thoát khỏi 2D Modeler: + Nhấp chuột vào File/Exit Một cửa sổ xuất hiện, nhắc ta lưu lại thay đổi trước thoát + Nhấp vào Yes Hình dạng hình học lưu lại cho ổ đĩa microstrip.djt thư mục project., cửa sổ Executive Command xuất Một dấu check xuất gần Define Model, cho biết bước hoàn thành SVTH: Hồ Văn Tích trang 98 Chương V: Định nghĩa vật liệu CHƯƠNG V ĐỊNH NGHĨA VẬT LIỆU VÀ ĐƯỜNG BIÊN 5.1 Cài đặt vật liệu (Set Up Materials) Để rõ đặc tính vật liệu cho object mơ hình:  Gán đặc tính perfect conductor cho hai microstrip mặt đáy  Gán FR4-epoxy cho Để gán vật liệu cho object: + Nếu cần thiết, thêm vào vật liệu với đặc tính object mơ hình cho vật liệu sở + Gán vật liệu cho object mơ sau:  Chọn object cho vật liệu riêng biệt  Chọn vật liệu thích hợp  Nhấp chuột Assign để gán cho object chọn Chú ý: Ta phải gán vật liệu cho object mơ hình 5.1.1 Truy cập quản lý vật liệu (Access the Material Manage) Nhấp chuột vào Setup Material Cửa sổ Material Setup xuất hình 5.1 Hình 5.1 SVTH: Hồ Văn Tích trang 100 Chương V: Định nghĩa vật liệu 5.1.2 Gán vật liệu cho Substrate Để gán vật liệu cho substrate ta thực sau: + Nhấp phím trái chuột vào list Object, hay nhấp chuột substrate mơ hình + Nhấp chuột vào FR4- epoxy list Meterial + Nhấp chuột vào Assign FR4-epoxy xuất bên cạnh list Object 5.1.3 Gán vật liệu cho microstrip Ground Plane Để gán vật liệu cho microstrip đáy: + Nhấp chuột vào Mutiple Seclect phần cao cửa sổ, không chọn + Làm bước sau để chọn bên trái, phải, mặt đáy từ list Object  Ấn giữ phím Ctrl xuống, nhấp chuột vào tên Object  Ấn giữ phím Shift xuống kéo trỏ bên tên Object + Nhấp chuột vào perf-conductor list Material + Nhấp vào Assign Microstrip mặt đáy gán đặc tính vật dẫn đầy đủ Cũng vậy, perf-conductor xuất gần tên object Background gán vật liệu mặc định 5.1.4 Thoát khỏi Material Setup Để thoát khỏi cửa sổ Material Setup: + Nhấp chuột vào Exit cửa sổ Material Setup + Nhấp vào Yes Ta trở lại cửa sổ Executive Command Một dấu kiểm xuất gần Setup Material 5.2 Hiển thị 2D Boundary/Source Manager Để hiển thị Boundary Manager Nhấp chuột vào Setup Boundary/Source The 2D Boundary/Source Manager xuất hình 5.2 SVTH: Hồ Văn Tích trang 101 Chương V: Định nghĩa vật liệu Hình 5.2 5.2.1 Đặt điện áp microstrip trái (Set the voltage on left microstrip) Bởi microstrip có kích thước nhỏ, ta phải phóng to hơn, trước gán điện áp Rồi chọn microstrip trái gán điện áp volt Để chọn microstrip trái gán điện áp: + Phóng to microstrip lên gấp đôi  Nhấp chuột vào Window/Change View/Zoon In  Chọn hai góc hình chữ nhật kèm theo hai microstrip + Nhấp phím trái chuột vào Edit/Select/Object/By Clicking + Nhấp phím trái chuột vào microstrip trái, sau microstrip bật + Nhấp phím phải chuột vào nơi vùng hiển thị để dừng chọn object + Nhấp phím trái chuột vào Assign/Source/Soild Tên source1 xuất list Boundary, NEW xuất gần source1, cho biết chưa gán cho object hay bề mặt + Kiểm lại Voltage chọn + Thay đổi ô Value 1V + Nhấp chuột vào Assign Một giá trị volt giá trị ghi rõ cho microstrip trái, điện áp thay NEW gần source1 list Boundary SVTH: Hồ Văn Tích trang 102 Chương V: Định nghĩa vật liệu 5.2.2 Đặt điện áp cho microstrip phải (Set the voltage on the right microstrip) Đặt điện áp cho microstrip phải –1 volt Để chọn microstrip phải gán điện áp: + Nhấp phím trái chuột vào Edit/Select/Object/By Clicking + Nhấp chuột vào microstrip phải + Nhấp phím phải chuột vào vùng hiển thị để dừng việc chọn microstrip phải + Nhấp chuột vào Assign/Source/Soild Tên source2 xuất list Boundary NEW xuất gần source2, cho biết chưa gán cho object hay bề mặt + Kiểm tra lại Voltage chọn + Thay đổi ô Value -1 volt + Nhấp chuột vào Assign Một giá trị –1 volt ghi rõ microstrip phải điện áp thay đổi NEW gần source2 5.2.3 Đặt điện áp cho mặt đáy (set the voltage on the ground plane) Bây đặt điện áp mặt đáy volt Để chọn mặt đáy gán điện áp: + Nhấp phím trái chuột vào Edit/Select/Object/By Name + Nhấp chuột vào Assign/Source/Soild Tên source3 xuất list Boundary + Kiểm tra Voltage chọn + Kiểm tra ô Value đặt volt + Nhấp chuột trái vào Assign Bây điện áp định cho mặt đáy, điện áp thay đổi NEW gần source3 5.2.4 Gán đường biên Balloon cho Background Để chọn background gán đường biên balloon: + Nhấp phím trái chuột vào Window/Change View/Fit Drawing giới hạn vẽ hiển thị + Nhấp phím trái chuột vào lệnh Edit/Select/Object/By Clicking + Nhấp chuột vào nơi đường biên vùng vẽ bật + Nhấp phím phải chuột để dừng chọn + Nhấp phím trái chuột vào Assign/Boundary/Balloon Balloon boundary xuất list Boundary + Kiểm Charge chọn +Nhấp chuột vào Assign SVTH: Hồ Văn Tích trang 103 Chương V: Định nghĩa vật liệu Sau hoàn thành cơng việc cài đặt điện áp đường biên Hình 5.3 5.2.5 Thoát khỏi quản lý đường biên (Exit the boundary manager) Để thoát khỏi Boundary Manager: + Nhấp chuột vào File/Exit + Nhấp chuột vào Yes Ta trở lại cửa sổ Executive Command Một dấu kiểm xuất gần Setup Boundary/Source SVTH: Hồ Văn Tích trang 104 Chương VI: Giải vấn đề CHƯƠNG VI GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 6.1 Cài đặt tính tốn ma trận (Set Up a Matrix Calculation) Để cài đặt ma trận tính tốn điện dung: + Nhấp phím trái chuột vào Setup Executive Parameter/Matrix từ Executive Command menu Cửa sổ Capacitance Matrix Setup xuất Hình 6.1 + Gán hai microstrip  Nhấp chuột vào microstrip trái microstrip phải list Object  Chọn đánh dấu kiểm vào phần Include in matrix hộp  Chọn Signal Line, nhấp chuột vào Assign + Gán ground as ground:  Chọn ground list Object  Chọn đánh dấu check vào phần Include in matrix hộp  Chọn Ground, nhấp chuột vào Assign + Nhấp chuột vào Exit để đóng cửa sổ Capacitance Matrix Setup + Nhấp chuột vào Yes Ta trở lại cửa sổ Executive Command Một dấu kiểm xuất bên cạnh lệnh Setup Executive Parameters Setup Executive Parameters/Matrix SVTH: Hồ Văn Tích trang 105 Chương VI: Giải vấn đề 6.2 Truy cập Setup Solution Menu Để truy cập cài đặt giải pháp lựa chọn, nhấp chuột vào Setup Solution /Option Cửa sổ Solve Setup xuất hình 6.2 Đặt tiêu chuẩn hình 6.2 Hình 6.2 6.3 Thốt khỏi cài đặt cách giải (Exit Setup Solution) Khi tiêu chuẩn định rõ hình, ta cần khỏi cửa sổ Solve Setup Tiêu chuẩn lưu lại tự động lúc thoát Để lưu lại thoát khỏi cửa sổ Solve Setup, nhấp vào Ok Trở lại menu Executive Command 6.4 Bắt đầu trình giải + Để bắt đầu trình giải nhấp chuột vào lệnh Solve/Nominal Problem + Một nút nhãn Abrot xuất gần tiến trình q trình giải bắt đầu Ta nhấp chuột vào Abrot để dừng trình giải + Một nhãn Setting up solution files xuất SVTH: Hồ Văn Tích trang 106 Chương VI: Giải vấn đề 6.5 Xem kết hồn thành cách giải Hình 6.4 6.6 Đồ thị Convergence Data Nhấp phím trái chuột vào Convergence Display/Plot Total Energy từ nút vùng hiển thị Đồ thị xuất hình 6.5 Hình 6.5 SVTH: Hồ Văn Tích trang 107 Chương VI: Giải vấn đề Kiểm tra số liệu thống kê (Viewing Statistics) Nhấp chuột vào Profile cửa sổ Executive Command để xem bước mà máy tính sử dụng suốt trình giải Hình 6.6 SVTH: Hồ Văn Tích trang 108 Chương VII: Phân tích vấn đề CHƯƠNG VII PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ 7.1 Truy cập Post Processor Để truy cập Post Processor, nhấp chuột vào Post Processor 2D Post Processor xuất hình 7.1 Hình 7.1 7.2 Đồ thị điện trường (Plot the Electric Field) Nhấp chuột vào Post/Plot SVTH: Hồ Văn Tích trang 109 Chương VII: Phân tích vấn đề Hình 7.2 Để vẽ đồ thị điện áp + Chọn Yes gần Voltage + Nhấp chuột vào Execute đồ thị xuất hình 7.3 Hình 7.3 Để vẽ đồ thị điện trường: SVTH: Hồ Văn Tích trang 110 Chương VII: Phân tích vấn đề + Chọn Yes gần Mag + Nhấp chuột vào Execute đồ thị xuất hình 7.4 Hình 7.4 Đồ thị vectơ E Hình 7.5 7.3 Thốt khỏi Post Processor + Nhấp vào File/Exit từ xử lý liệu nhập vào Một cửa sổ với dấu nhắc sau xuất Thoát khỏi Post Processor + Nhấp chuột vào Yes Cửa sổ Executive Command xuất SVTH: Hồ Văn Tích trang 111 Chương VII: Phân tích vấn đề SVTH: Hồ Văn Tích trang 112 ... Hồ Văn Tích trang Chương I: Giới thiệu chương trình Maxwell CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH MAXWELL 1.1 Giới thiệu Maxwell Maxwell phần mềm dùng để thực mơ tính tốn thơng số điện từ máy điện. .. Hồ Văn Tích trang 13 Chương II: Các dự án Maxwell Hình 2.13 SVTH: Hồ Văn Tích trang 14 Chương III: Đồ hoạ 2D Modeler Maxwell CHƯƠNG III ĐỒ HOẠ 2D MODELER CỦA MAXWELL Muốn mở trang đồ hoạ 2D Maxwell. .. chụp lại dễ dàng SVTH: Hồ Văn Tích trang 24 Chương V: Các tiện ích Maxwell CHƯƠNG V CÁC TIỆN ÍCH CỦA MAXWELL Nhấp chuột vào biểu tượng Utilities hình 1.1 hình ứng dụng Maxwell Utilities hình 5.1