Motor-CAD電機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具的功能特點(diǎn)及應(yīng)用方案

Motor-CAD作為一款專業(yè)的電機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具，有著豐富的專業(yè)的電機(jī)模型庫，能夠輔助工程師實(shí)現(xiàn)電機(jī)快速參數(shù)化設(shè)計(jì)、多場(chǎng)耦合仿真性能評(píng)估與設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化。同時(shí)，Motor-CAD集成在ANSYS產(chǎn)品體系解決方案中，與單學(xué)科專業(yè)CAE工具、機(jī)電控系統(tǒng)仿真工具(Twin Builder)等具有便捷的交互接口，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)及相關(guān)產(chǎn)品全研發(fā)周期的性能評(píng)估和優(yōu)化，幫助用戶更好地應(yīng)對(duì)現(xiàn)代電機(jī)研發(fā)高效率、寬轉(zhuǎn)速范圍、高功率密度、低噪聲、低成本等的挑戰(zhàn)。

主要功能模塊及特點(diǎn)

軟件共有電磁(EMag)、熱(Therm)、機(jī)械(Mech)、優(yōu)化(Opt)和虛擬實(shí)驗(yàn)室(Lab)五個(gè)模塊，結(jié)合專業(yè)的前后處理功能及高效算法，可實(shí)現(xiàn)磁熱雙向耦合等分析優(yōu)化。涵蓋電機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、循環(huán)工況效率與損耗優(yōu)化等工程問題的解決方案，是傳統(tǒng)CAE仿真求解器數(shù)倍以上效率，更適合設(shè)計(jì)工程師。

電磁分析模塊(EMag)

電機(jī)模型庫：無刷永磁(外轉(zhuǎn)子)/感性/開關(guān)磁阻/直流/同步/爪極/單相感應(yīng)電機(jī)等

高效有限元算法：同時(shí)兼顧磁路法的理論深度和有限元法的高精度

參數(shù)化模型：磁鋼及定轉(zhuǎn)子/繞組/斜槽斜極

多工況(退磁/瞬態(tài)短路/負(fù)載和空載等)計(jì)算及后處理(腳本編輯和二次開發(fā))

熱分析模塊(Therm)

各類冷卻類型及材料庫

熱路/風(fēng)路自定義及熱路圖自動(dòng)生成

熱網(wǎng)絡(luò)/有限元混合算法：兼顧精度和速度

穩(wěn)態(tài)溫升/瞬態(tài)溫升曲線及齒槽/永磁體/繞組端部溫度場(chǎng)

關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)壓力/流量/溫度/熱阻及耗散熱量顯示

機(jī)械模塊(Mech)

不同轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子離心應(yīng)力計(jì)算

平衡電磁設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)子應(yīng)力設(shè)計(jì)

優(yōu)化模塊(Opt)

關(guān)聯(lián)幾何尺寸/繞組設(shè)計(jì)/驅(qū)動(dòng)輸出等參數(shù)與性能分析，針對(duì)性優(yōu)化

虛擬實(shí)驗(yàn)室(LAB)

集成電機(jī)控制策略(MTPA/MEPA)及整車參數(shù)

適用牽引電機(jī)等復(fù)雜驅(qū)動(dòng)及自定義復(fù)雜路譜工況

評(píng)估路況負(fù)載耗電量及電機(jī)平均效率及Map圖快速計(jì)算

支持整車工況點(diǎn)提取，基于效率MAP圖進(jìn)行電機(jī)選型匹配較佳效率區(qū)

豐富的路況圖譜：NEDC、EUDC、ECE、EUDCL、UDDS、HWY、US06、JPN10、JPN15、JPN10.15、JP08、WLTP、Artemis

主要應(yīng)用及解決方案

電機(jī)快速設(shè)計(jì)與性能評(píng)估

Motor-CAD內(nèi)置了豐富的參數(shù)化電機(jī)庫(涵蓋20多年積累不同類型及冷卻形式電機(jī)模型數(shù)據(jù))，能夠?qū)崿F(xiàn)基于模板的電機(jī)快速建模。求解器集成了磁路法/熱路法/熱網(wǎng)絡(luò)法/有限元分析法/智能優(yōu)化算法，可進(jìn)行磁-熱-結(jié)構(gòu)等多學(xué)科耦合下的高精度快速求解。通過后處理模塊，實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo)的直觀顯示，同時(shí)利用優(yōu)化模塊，可進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品參數(shù)靈敏度分析及多性能目標(biāo)優(yōu)化。Motor-CAD在同一軟件平臺(tái)下統(tǒng)領(lǐng)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的快速設(shè)計(jì)、多學(xué)科性能仿真評(píng)估、參數(shù)優(yōu)化，減少了不同軟件工具進(jìn)行模型和數(shù)據(jù)傳遞的問題，有效提升設(shè)計(jì)效率。

電機(jī)匹配整車循環(huán)工況效率分析

Motor-CAD Lab中電機(jī)飽和參數(shù)模型和損耗模型，可快速計(jì)算包括效率在內(nèi)的各種Map圖，針對(duì)整車路譜工況點(diǎn)進(jìn)行校核，同時(shí)繪制扭矩/速度特性，進(jìn)一步分析在標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)工況下電機(jī)性能的匹配情況，以及工況中瞬態(tài)溫升的校核分析。

電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑冷卻詳細(xì)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

Motor-CAD具有豐富的CAE接口，可結(jié)合其他專業(yè)軟件，構(gòu)建電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的虛擬仿真環(huán)境，共同實(shí)現(xiàn)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑冷卻的詳細(xì)設(shè)計(jì)與性能評(píng)估。

聯(lián)合傳動(dòng)系統(tǒng)軟件Romax，完成電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的各自潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)的解耦設(shè)計(jì)，并進(jìn)行電驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)損耗和溫升特性等指標(biāo)仿真模擬。

耦合各專業(yè)三維有限元分析軟件，實(shí)現(xiàn)電驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑冷卻方案的精細(xì)化評(píng)估。無縫集成電磁模塊Maxwell、熱模塊AEDT Thermal，流體模塊Fluent，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的溫度場(chǎng)三維仿真和精確量化。

基于臺(tái)架測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)上述模型精度進(jìn)行評(píng)估和標(biāo)定?；跇?biāo)定后的模型，開展參數(shù)靈敏度分析和魯棒性分析，充分考慮各類加工、裝配誤差等產(chǎn)生的影響，確保潤(rùn)滑冷卻方案的可靠性。

經(jīng)緯恒潤(rùn)通過與IBM、Dassault、ANSYS等知名工業(yè)軟件廠商合作，為用戶提供汽車電子領(lǐng)域數(shù)十種研發(fā)工具，并通過在研發(fā)流程、建模仿真、測(cè)試驗(yàn)證、平臺(tái)建設(shè)等領(lǐng)域的定制開發(fā)和技術(shù)服務(wù)，助力用戶實(shí)現(xiàn)研發(fā)的流程化、數(shù)字化、智能化和平臺(tái)化，提升產(chǎn)品研發(fā)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

原文標(biāo)題：Motor-CAD—新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)快速設(shè)計(jì)與優(yōu)化工具

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審核編輯：湯梓紅