Ansys Maxwell 2025R1 新功能
写在最前面：
Ansys maxwell 2025R1功能更新还是比较多的，感觉这几年功能研发的发力点集中在两个方向，一个是电机，另一个是电子。有一些更新是添加新功能，可以说是“明面上的”，其实还有一些是关于求解加速和精准度的更新，操作界面看不到，算是“暗地里的”。晴博这里挑选了一些较为常用的功能进行介绍，目录如下：
1 几何内核的修改
1 几何内核的修改 之前发布的版本中，一般来说，相近版本的文件可以向下兼容（虽然可能会发生不严重的提示和报警），但是新的版本因为几何内核不再支持ACSII，所以等于说是2025R1无法识别旧版本文件中的几何。直接打开旧版本文件的话，会喜提报错。
所以想要打开旧版本文件的话，需要使用2024R2版本作为中转：
Step1：安装Ansys Electronics Desktop 2024R2
Step2：使用2024R2打开aedt文件，并保存或另存
Step3：使用2025R1可以正常打开。
因此，想要安装2025R1版本的朋友，安装前需要衡量一下。晴博的建议是：
如果电脑中包含有大量的旧版本文件，建议安装2025R1时与旧版本共存(如果害怕自己手艺不行可以考虑某宝30块直接搞定）
如果是在台式机上使用，且磁盘空间足够，可以考虑同时安装2024R2和2025R1。
之前发布的版本中，一般来说，相近版本的文件可以向下兼容（虽然可能会发生不严重的提示和报警），但是新的版本因为几何内核不再支持ACSII，所以等于说是2025R1无法识别旧版本文件中的几何。直接打开旧版本文件的话，会喜提报错。
所以想要打开旧版本文件的话，需要使用2024R2版本作为中转：
Step1：安装Ansys Electronics Desktop 2024R2
Step2：使用2024R2打开aedt文件，并保存或另存
Step3：使用2025R1可以正常打开。
因此，想要安装2025R1版本的朋友，安装前需要衡量一下。晴博的建议是：
如果电脑中包含有大量的旧版本文件，建议安装2025R1时与旧版本共存(如果害怕自己手艺不行可以考虑某宝30块直接搞定）
如果是在台式机上使用，且磁盘空间足够，可以考虑同时安装2024R2和2025R1。
2 新的轴向磁通电机模板 在 Ansys Maxwell 2025 R1 版本中，新增了 轴向磁通电机（Axial Flux Motor）模板，为工程师提供了更高效的设计和仿真流程。
打开模板的路径操作为：软件顶部-Open Examples-RMxprt-afpm这个文件夹下就是横向磁通永磁电机。
在 Ansys Maxwell 2025 R1 版本中，新增了 轴向磁通电机（Axial Flux Motor）模板，为工程师提供了更高效的设计和仿真流程。
打开模板的路径操作为：软件顶部-Open Examples-RMxprt-afpm这个文件夹下就是横向磁通永磁电机。
3 一键式设置空间矢量脉宽调制（SVPWM）激励 参考Maxwell Help：Setting Up an SVPWM Excitation
脉宽调制（PWM）是指通过产生具有可变占空比和频率的方波信号来控制负载平均功率的方法。PWM广泛应用于灯光调光、开关电源和电机驱动等应用中。在这类设计中，交流电机需要通过交流激励供电，该激励由直流电源电压通过使用功率器件开关的逆变电路提供。功率开关的导通和关断控制是通过PWM实现的。
对于3D磁瞬态T-Omega和2D磁瞬态求解，空间矢量脉宽调制（SVPWM）可以直接在Maxwell中为三相电压激励绕组创建。
如果你定义了SVPWM，Maxwell将根据你输入的参数自动计算产生的PWM电压波形，并生成一个dataset。然后自动将这些dataset用于设置绕组激励。
需要注意的是：生成的波形代表相-中性点电压，仅适用于星形（或Y形）连接的绕组。因此，请确保施加SVPWM激励的三个绕组设置为Y形连接。
参考Maxwell Help：Setting Up an SVPWM Excitation
脉宽调制（PWM）是指通过产生具有可变占空比和频率的方波信号来控制负载平均功率的方法。PWM广泛应用于灯光调光、开关电源和电机驱动等应用中。在这类设计中，交流电机需要通过交流激励供电，该激励由直流电源电压通过使用功率器件开关的逆变电路提供。功率开关的导通和关断控制是通过PWM实现的。
对于3D磁瞬态T-Omega和2D磁瞬态求解，空间矢量脉宽调制（SVPWM）可以直接在Maxwell中为三相电压激励绕组创建。
如果你定义了SVPWM，Maxwell将根据你输入的参数自动计算产生的PWM电压波形，并生成一个dataset。然后自动将这些dataset用于设置绕组激励。
需要注意的是：生成的波形代表相-中性点电压，仅适用于星形（或Y形）连接的绕组。因此，请确保施加SVPWM激励的三个绕组设置为Y形连接。
4 2D Continuum Air连续气隙功能支持斜极 参考Maxwell Help：Improving Reliability of Results for Airgap Modeling of Electric Motors (2D)
下面介绍下连续气隙：
当仿真中存在运动时，运动域与静止域之间的界面网格可能会变得不一致（即界面两侧的节点位置不再对齐）。这就需要使用某种插值/映射技术，将一侧的场信息映射到另一侧。
根据所采用的映射方法不同，可能会在界面上出现由于数值误差引起的场热点（Hot Spots），如下图所示。
在电机仿真中，一些典型的感兴趣结果对运动域与静止域之间界面上的数值误差非常敏感。一个典型的例子就是永磁同步电机的齿槽转矩（Cogging Torque）。界面上的磁场热点可能导致齿槽转矩的计算结果不准确。Continuum Air [2D/3D] 测试功能可用于提升场解的平滑度和准确性，从而使仿真更加稳健和精确。
该功能为测试功能，需要首先在Beta option中激活。启用此功能的方法如下：
打开菜单栏中的 Tools（工具） > Options（选项） > General Options（常规选项） 窗口；
点击 Beta Options（测试功能选项） 按钮；
向下滚动至 Maxwell 相关选项，勾选 Continuum Air [2D/3D]。
在 Beta Options（测试功能选项） 窗口和 General Options（常规选项） 窗口中分别点击 确定（OK）；
点击 是（Yes），重新启动 Ansys Electronics Desktop，以激活该功能
使用此功能可显著提升精度的其他感兴趣结果量包括：NVH 力（噪声、振动与声振粗糙度）和定子铁损（因为定子齿尖处，在界面附近常会出现显著的铁损密度）。
该测试功能2D支持的功能包括：
所有类型的励磁绕组：电流 / 电压 / 外电路
运动类型：旋转
完整模型 / 局部模型
多切片斜极模型
通用 TDM
当前版本中2D不支持的功能包括：
分布式偏斜模型（基于 MPI）
平移运动，多种运动形式
周期性 TDM（Solver中的TDM option要选择General Transient）
磁滞效应和铁损效应
注意： 如果在启用这些不支持的功能时开启了 Continuum Air，该功能将被忽略。
该测试功能3D支持的功能包括：
所有类型的励磁绕组：电流 / 电压 / 外部励磁
运动类型：旋转
完整模型 / 局部模型
TDM
当前版本中3D不支持的功能包括：
运动类型：平移 / 多运动形式
基于法向磁通的铁损分量计算
各向异性非线性材料
Z 方向独立/非独立的边界条件
参考Maxwell Help：Improving Reliability of Results for Airgap Modeling of Electric Motors (2D)
下面介绍下连续气隙：
当仿真中存在运动时，运动域与静止域之间的界面网格可能会变得不一致（即界面两侧的节点位置不再对齐）。这就需要使用某种插值/映射技术，将一侧的场信息映射到另一侧。
根据所采用的映射方法不同，可能会在界面上出现由于数值误差引起的场热点（Hot Spots），如下图所示。
在电机仿真中，一些典型的感兴趣结果对运动域与静止域之间界面上的数值误差非常敏感。一个典型的例子就是永磁同步电机的齿槽转矩（Cogging Torque）。界面上的磁场热点可能导致齿槽转矩的计算结果不准确。Continuum Air [2D/3D] 测试功能可用于提升场解的平滑度和准确性，从而使仿真更加稳健和精确。
该功能为测试功能，需要首先在Beta option中激活。启用此功能的方法如下：
打开菜单栏中的 Tools（工具） > Options（选项） > General Options（常规选项） 窗口；
点击 Beta Options（测试功能选项） 按钮；
向下滚动至 Maxwell 相关选项，勾选 Continuum Air [2D/3D]。
在 Beta Options（测试功能选项） 窗口和 General Options（常规选项） 窗口中分别点击 确定（OK）；
点击 是（Yes），重新启动 Ansys Electronics Desktop，以激活该功能
使用此功能可显著提升精度的其他感兴趣结果量包括：NVH 力（噪声、振动与声振粗糙度）和定子铁损（因为定子齿尖处，在界面附近常会出现显著的铁损密度）。
该测试功能2D支持的功能包括：
所有类型的励磁绕组：电流 / 电压 / 外电路
运动类型：旋转
完整模型 / 局部模型
多切片斜极模型
通用 TDM
当前版本中2D不支持的功能包括：
分布式偏斜模型（基于 MPI）
平移运动，多种运动形式
周期性 TDM（Solver中的TDM option要选择General Transient）
磁滞效应和铁损效应
注意： 如果在启用这些不支持的功能时开启了 Continuum Air，该功能将被忽略。
该测试功能3D支持的功能包括：
所有类型的励磁绕组：电流 / 电压 / 外部励磁
运动类型：旋转
完整模型 / 局部模型
TDM
当前版本中3D不支持的功能包括：
运动类型：平移 / 多运动形式
基于法向磁通的铁损分量计算
各向异性非线性材料
Z 方向独立/非独立的边界条件
5 A-Phi求解功能支持涡流场 参考Maxwell Help：Maxwell 3D Transient Solution Based on A-Phi Formulation
参考Maxwell Help：Eddy Current A-Phi Boundaries and Excitations
注意：该功能仅适用于3D
Maxwell常规的3D瞬态和涡流求解器均为基于T-Ω方程进行求解。T-Omega 公式是解决广泛低频电磁问题的强大方法。然而，在某些情况下，该方法的适用性有限，比如在单一导电路径上的多个（混合）源激励和电容效应（位移电流）。对于这类问题的仿真，Maxwell 3D A-Phi 公式是更为合适的求解类型。
Maxwell的研发工程师近几年在这个求解器上投入了大量的精力，近几年一直在有更新，下面这张图可以看出来每年的更新情况。目前A-Phi求解器支持瞬态和Eddy Current。瞬态中的是前几年一直在更新的功能，已经支持绝大部分的求解场景，激励也支持全部的类型，但是涡流场的A-Phi今年从这个版本才开始更新，官方也表示后续会慢慢把全部的功能更新进去。
以下为 ANSYS Maxwell Help中给出的 T-Omega 与 A-Phi 求解器的功能差异对比：
那到底什么时候选择A-Phi求解器呢？
根据晴博的个人理解是：虽然A-Phi求解器功能正在完善，但是一般情况下，如果你想得到的结果两个求解器都可以使用的时候，有限选择常规求解器；如果你想要的结果常规求解器无法满足的时候才选择A-Phi求解器。
总结来说也就是：迫不得已需要使用的时候采用A-Phi
那什么情况是迫不得已需要使用的？
晴博总结出以下常见的几何场景（可能不全，欢迎补充）：
1、 多端子导体
2、需要在考虑位移电流的情况下计算磁场及磁场相关的量
3、想同时计算得到RL和CG矩阵(但是又不想使用Q3D）
由于A-Phi求解器晴博计划单独讲解，所以这里不在赘述，感兴趣的可以关注后续文章更新。
参考Maxwell Help：Maxwell 3D Transient Solution Based on A-Phi Formulation
参考Maxwell Help：Eddy Current A-Phi Boundaries and Excitations
注意：该功能仅适用于3D
Maxwell常规的3D瞬态和涡流求解器均为基于T-Ω方程进行求解。T-Omega 公式是解决广泛低频电磁问题的强大方法。然而，在某些情况下，该方法的适用性有限，比如在单一导电路径上的多个（混合）源激励和电容效应（位移电流）。对于这类问题的仿真，Maxwell 3D A-Phi 公式是更为合适的求解类型。
Maxwell的研发工程师近几年在这个求解器上投入了大量的精力，近几年一直在有更新，下面这张图可以看出来每年的更新情况。目前A-Phi求解器支持瞬态和Eddy Current。瞬态中的是前几年一直在更新的功能，已经支持绝大部分的求解场景，激励也支持全部的类型，但是涡流场的A-Phi今年从这个版本才开始更新，官方也表示后续会慢慢把全部的功能更新进去。
以下为 ANSYS Maxwell Help中给出的 T-Omega 与 A-Phi 求解器的功能差异对比：
那到底什么时候选择A-Phi求解器呢？
根据晴博的个人理解是：虽然A-Phi求解器功能正在完善，但是一般情况下，如果你想得到的结果两个求解器都可以使用的时候，有限选择常规求解器；如果你想要的结果常规求解器无法满足的时候才选择A-Phi求解器。
总结来说也就是：迫不得已需要使用的时候采用A-Phi
那什么情况是迫不得已需要使用的？
晴博总结出以下常见的几何场景（可能不全，欢迎补充）：
1、 多端子导体
2、需要在考虑位移电流的情况下计算磁场及磁场相关的量
3、想同时计算得到RL和CG矩阵(但是又不想使用Q3D）
由于A-Phi求解器晴博计划单独讲解，所以这里不在赘述，感兴趣的可以关注后续文章更新。
6 在涡流求解器中考虑DC分量 参考Maxwell Help：Including DC Fields in a 3D Eddy Current T-Omega Solution
当你选择Eddy Current求解器时，会发现下面多了一个“Include DC Fields”的选项。如果勾选了这个选项之后，求解时，软件会自动先进行静磁计算，然后在进行涡流场频域计算。这样一来，铁磁组件的工作点就会考虑到激励中的DC分量，对于磁导率（BH曲线的斜率）的计算也更加准确。
求解完成后可以分别查看DC结果和AC结果
在很多工程实际问题中，电流既有 直流分量（DC），又有 交流分量（AC），如果不启用这个选项，涡流求解器会忽略 DC 分量带来的静态磁场，导致模拟结果不真实，尤其是磁性材料饱和、损耗、磁通密度计算会不准确。
Help中提出，该功能适合小信号的求解，也就是工作点在BH曲线上变化不是太大，工作点不是过于跳跃的情况。
适用场景：
包含DC分量的电子变压器和电感
考虑DC包含谐波扰动的情况
包含永磁体的无线充电装置
注意事项：
直流（DC）和交流（AC）仿真可使用独立的自适应网格。
除集肤深度（Skin Depth）外，所有网格操作均同时应用于AC和DC仿真（集肤深度仅适用于AC）。
除了阻抗（Impedance）和辐射（Radiation）边界不支持DC仿真，其余边界条件均会同时应用于AC和DC。
“Solve Setup”窗口中的选项卡配置仅作用于AC仿真；DC仿真需通过DC选项卡单独设置。
设置的矩阵参数（如电感、电阻）、力（Force）和扭矩（Torque）仅适用于AC仿真。
采用增量电感（Incremental Inductance），即在特定工作点下“磁通变化量/电流变化量”的比值。
若对象为利兹线（Litz Wire），其属性仅用于AC仿真；DC仿真会将其视为实心导体（Solid Composition）处理。
参考Maxwell Help：Including DC Fields in a 3D Eddy Current T-Omega Solution
当你选择Eddy Current求解器时，会发现下面多了一个“Include DC Fields”的选项。如果勾选了这个选项之后，求解时，软件会自动先进行静磁计算，然后在进行涡流场频域计算。这样一来，铁磁组件的工作点就会考虑到激励中的DC分量，对于磁导率（BH曲线的斜率）的计算也更加准确。
求解完成后可以分别查看DC结果和AC结果
在很多工程实际问题中，电流既有 直流分量（DC），又有 交流分量（AC），如果不启用这个选项，涡流求解器会忽略 DC 分量带来的静态磁场，导致模拟结果不真实，尤其是磁性材料饱和、损耗、磁通密度计算会不准确。
Help中提出，该功能适合小信号的求解，也就是工作点在BH曲线上变化不是太大，工作点不是过于跳跃的情况。
适用场景：
包含DC分量的电子变压器和电感
考虑DC包含谐波扰动的情况
包含永磁体的无线充电装置
注意事项：
直流（DC）和交流（AC）仿真可使用独立的自适应网格。
除集肤深度（Skin Depth）外，所有网格操作均同时应用于AC和DC仿真（集肤深度仅适用于AC）。
除了阻抗（Impedance）和辐射（Radiation）边界不支持DC仿真，其余边界条件均会同时应用于AC和DC。
“Solve Setup”窗口中的选项卡配置仅作用于AC仿真；DC仿真需通过DC选项卡单独设置。
设置的矩阵参数（如电感、电阻）、力（Force）和扭矩（Torque）仅适用于AC仿真。
采用增量电感（Incremental Inductance），即在特定工作点下“磁通变化量/电流变化量”的比值。
若对象为利兹线（Litz Wire），其属性仅用于AC仿真；DC仿真会将其视为实心导体（Solid Composition）处理。
7 仅保存选中对象的物理场数据 参考Maxwell Help：Save Fields on Object/Face List
默认情况下，瞬态求解会在指定的保存场时间点保存所有对象的场数据。对于大规模的瞬态计算有时候结果数据可能达到上百个G，对于磁盘的压力很大。而且数据的写入也需要一定的时间，会使得总体计算时间加长。
为节省仿真时间和磁盘空间，可以指定与仿真最相关的对象和/或面列表，这样只会保存这些实体上的场数据，并可用于后处理。设置的位置在瞬态求解器的Save FieldsTab下面的Object-based save fields。
注意：
选择保存数据的对象不是在这个窗口中设定的，这里只是设定选择哪个lise，至于选中的list中到底包含了哪些对象，是由你自己手动创建的。
创建的方式为：先选择好你想要保存结果的对象，然后Modeler > List > Create > Object List or Face List.
参考Maxwell Help：Save Fields on Object/Face List
默认情况下，瞬态求解会在指定的保存场时间点保存所有对象的场数据。对于大规模的瞬态计算有时候结果数据可能达到上百个G，对于磁盘的压力很大。而且数据的写入也需要一定的时间，会使得总体计算时间加长。
为节省仿真时间和磁盘空间，可以指定与仿真最相关的对象和/或面列表，这样只会保存这些实体上的场数据，并可用于后处理。设置的位置在瞬态求解器的Save FieldsTab下面的Object-based save fields。
注意：
选择保存数据的对象不是在这个窗口中设定的，这里只是设定选择哪个lise，至于选中的list中到底包含了哪些对象，是由你自己手动创建的。
创建的方式为：先选择好你想要保存结果的对象，然后Modeler > List > Create > Object List or Face List.
8 加强了“Get Datasets from FFT”功能 使用涡流求解器的时候，添加激励时会发现有一个“Get Datasets from FFT”的按钮。通过这个可以快速一键式对dataset波形进行傅里叶变换，然后把得到的幅值和相位数据一键式添加到激励中，连函数都给你写好了，真的爽歪歪。
当然了，你是可以自己决定频率范围的。而且扫频范围自动帮你设置在frequency sweep中了，官方真的是保姆级喂饭操作，生怕你不会用。
使用涡流求解器的时候，添加激励时会发现有一个“Get Datasets from FFT”的按钮。通过这个可以快速一键式对dataset波形进行傅里叶变换，然后把得到的幅值和相位数据一键式添加到激励中，连函数都给你写好了，真的爽歪歪。
当然了，你是可以自己决定频率范围的。而且扫频范围自动帮你设置在frequency sweep中了，官方真的是保姆级喂饭操作，生怕你不会用。
9 其他一些求解性能提升的更新 Electric machine ROM creation uses Park DQ transformation
General solver performance improvements reducing file I/O
2D transient solver performance improvements
Improved performance for AMD machines (lib support)
Export to RedHawk-SC for induced currents on ECAD PCB (Beta)
来源：仿真起点
Electric machine ROM creation uses Park DQ transformation
General solver performance improvements reducing file I/O
2D transient solver performance improvements
Improved performance for AMD machines (lib support)
Export to RedHawk-SC for induced currents on ECAD PCB (Beta)
