Motor-CAD—电机快速设计验证工具

        Motor-CAD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。
 

• Motor-CAD+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。
 

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

        Motor-CAD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（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）及高校（拉奎拉、伊利诺伊理工）等。