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Motor-CAD—电机快速设计验证工具

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产品编号
21195
数量
-
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产品描述

        MotorCAD作为电机的电-磁-热-结构综合设计分析工具,包括电磁(EMag)、热(Therm)、机械(Mech)、优化(Opt)和虚拟实验室(Lab)五个模块,可考虑多物理场耦下的电机设计及性能验证,包括电磁特性、热特性、效率和转子机械特性等分析优化、电机冷却系统设计、电机循环工况效率与损耗优化。目前集成至ANSYS Workbench,配合其它专业CAE模块,提高电机及相关产品的研发效率和质量。

 

主要功能模块及特点

  • 电磁分析模块(EMag)

 高效有限元算法:传统求解效率的数倍以上
 参数化模型:磁钢及定转子/绕组/斜槽斜极
 多工况(退磁/瞬态短路/负载和空载等)计算及后处理(支持脚本编辑和二次开发)

  • 热分析模块(Therm)

 丰富的电机冷却方式类型及材料库
 热路/风路自定义及热路图自动生成
 热网络/有限元混合算法:兼顾精度和速度
 稳态温升/瞬态温升曲线及齿槽/永磁体/绕组端部温度场
 主要关键节点压力/流量/温度/热阻及各部分耗散热量显示

  • 机械模块(Mech)

 不同转速下转子离心应力计算 
 平衡电磁设计和转子应力设计

  • 优化模块(Opt)

 关联几何尺寸/绕组设计/驱动输出等参数与性能分析,实现针对性优化

  • 虚拟实验室(LAB)

 集成电机控制策略(MTPA/MEPA)及整车参数
 适用牵引电机等复杂驱动及自定义复杂路谱工况
 评估路况负载耗电量及电机平均效率及Map图快速计算
 支持整车工况点提取,基于效率MAP图进行电机选型匹配较佳效率区
 丰富的路况图谱:NEDC、EUDC、ECE、EUDCL、UDDS、HWY、US06、JPN10、JPN15、JPN10.15、JP08、WLTP、Artemis

 

主要应用及解决方案

  • 电机选型设计及方案性能评估

        借助丰富的参数化电机库(涵盖不同类型不同冷却形式电机及20多年积累相关经验数据),基于模板实现电机快速建模。
        集成了磁路法/热路法/热网络法/有限元分析法/智能优化算法,可进行磁热等多学科耦合下的高精度求解;丰富直观的后处理,辅助设计师,实现概念阶段的选型设计和方案性能评估,解决传统设计初期难以考虑热特性及迭代缓慢等问题,同时缩短研发周期和机电产品性能优化。

 

 

  • MotorCAD+ANSYS辅助电机详细设计阶段性能优化

        软件支持常见CAE软件联合仿真,实现多物理场耦合下的电机性能优化及相关性/灵敏度等分析。譬如无缝集成ANSYS通用电磁场模块Maxwell及热模块AEDT Thermal,进一步精确量化电磁热损耗和温度场分布,最终在Fluent下实现电机冷却系统的设计验证及优化。

 

 

  • 电机匹配整车循环工况效率分析

        Motor-CAD Lab中的饱和参数模型和损耗模型可快速计算包括效率在内的各种Map图,进行工况点校核,绘制扭矩/速度特性,并分析在标准循环工况下电机性能,利用热模块完成工况瞬态温升分析。
 

 

  • MotorCAD+Romax+测试设备进行机电耦合NVH优化设计及测试验证 

        MotorCAD电机模型(考虑斜槽等结构设计对电磁激励的影响)及Romax变减速器模型(考虑精确的齿轮啮合及轴承非线性接触),组成机电全系统参数化模型(可集成结构件FEM),形成以CAE仿真为导向的NVH正向设计,同时辅以相关振动噪声测试,进一步校正模型精度,最终迭代实现减振降噪。
 

 

国内外客户&工程案例
        Motor-CAD是目前电机领域应用广泛的仿真设计软件,其开发者MDL公司1998年成立至今,客户涵盖国内外电机生产/应用厂商(博格华纳、舍弗勒、中车电机、富士电机、耐世特、华为、美的、华科和季华实验室)、汽车OEM(本田、丰田、特斯拉、捷豹路虎、宝马、日产、宇通、沃尔沃)及高校(拉奎拉、伊利诺伊理工)等。
        其中博格华纳基于MotorCAD及Matlab进行电机结构参数(定子及转子几何尺寸等)的优化设计,考虑电磁热机械等多物理场,进行工况损耗的灵敏度分析,进一步实现效率的提升优化。

 

关键词:
电机
设计
优化
分析
工况
性能
电磁
CAD
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