ANSYS Motor-CAD V12.1.19 正式版电机仿真软件

ANSYS Motor-CAD是一款能够轻松进行电机仿真的软件。机电设计师都在使用的电机仿真软件ANSYS Motor-CAD。使用该软件机电设计师快速分析了电机性能的设计变更，帮助设计师快速准确地设计最佳解决方案，通过该解决方案，通过该解决方案可以完全了解哪些设计变量具有机械性能的影响，易于用户机电设计调整优化; ANSYS Motor-Cad功能功能强大，监控专业设计，为机电设计师提供更专业，高效的机电设计环境。

软件功能：

设计优化

电机CAD可用作设计过程的组成部分。通过优化电磁模型，实现了真正的优化设计。通常，热门设计留给设计过程，此时，改变设计和低于标准电机生产为时已晚。

快速回复客户查询

通常客户希望使用现有的电机进行特定的负载特性。通过使用电机CAD的占空比分析功能，可以快速建立电动机负荷模型。设计师清楚地了解电机/驾驶员组合是否足以完成任务，而客户则拥有安全感，设计师完全调查了他的询问，因此他有助于赢得订单。

·快速量化设计变化

 - 有时可以提出材料或制造过程的变化。电机CAD允许设计人员快速量化电机性能的这些变化

·计划验证

易于计算机器的电机CAD以比较现有电机的测试。当执行此类类型的验证时，用户对影响机器性能的主要参数有深入的了解，因此可以使用这些知识改进。

  ·参数估计

直接测量会影响影响电机性能的某些关键参数（例如接口间隙，转子损耗）（如果不是不可能）。在许多情况下，可以通过匹配电动机CAD输出和易于测量的数据，例如元件温度，定子损耗来估计这些参数。例如，可以改变定子层叠的界面间隙，直到它与T [定子]和T [外壳]的测量值匹配。

·灵敏度分析和鲁棒设计

很容易更改输入参数并检查对机器性能，温度分布等的影响。灵敏度分析可用于尺寸公差，材料特性，浸渍，界面间隙和绘图机性能变化。这可以用于深入理解哪些机器是关键设计变量。在稳定的设计技术中，它也可以作为系统型号的一部分扩展，例如6 sigma。整个计算过程和相关参数的变化可以通过ActiveX技术或内置敏感性分析工具自动化。

分析方法：

电动机的分析模型基于电磁场和一般的力感。在简化的形式中，后定理指出，如果电流和磁链是恒定的，则由于转子位移增量的系统能量或能量给出电磁扭矩（或力）。由于系统是电动机，因此能量或平衡可以表示为磁链和电流产品的函数。此外，磁链表示为电抗和电流之间的产物。因此，所有分析模型，用于计算AC电动机的电磁扭矩依赖于具有固定或可变（线性或非线性）值的等效电路参数（电阻和电抗）。因此，估计旋转电动机的电磁扭矩的任何分析模型的准确性取决于表征电动机参数的精度水平。

官方教程：

VisualBasic脚本（VBS）文件可用于生成电机CAD电磁建模的几何图形和区域。这允许在电机CAD中不可用的自定义参数化几何体。

可以在ActiveX命令页面中找到可用的脚本命令。

以下是显示脚本的示例。

在此示例中，最初创建了此几何导出选项。然后编辑此文件以演示如何自定义几何和区域。

创建VB FEA脚本文件。

启动电机CAD并将型号类型设置为磁，如下所示：

选择电机类型为BPM，如下所示：

初始导出几何形状的几何形状基于标准的内部v（Web）几何形状。您可以从转子类型的下拉列表中进行选择，如下所示：

默认v（web）转子几何形状如下：

在该示例中，根据磁铁的厚度，磁体层的尖端的形状将改变为半圆，RAT

她的标准弧平行于转子的表面，见下文。

要创建修改所需的空间，请更改以下转子尺寸参数，如下所示：

通过在“电子磁性”选项卡下选择“FEA编辑器”选项卡，您可以预览将在电磁仪表中使用的标准几何和区域，如下所示：

此几何符可以以vbs脚本的形式导出，该脚本可以在电机CAD中运行。为此，请使用主菜单 - >文件 - >几何导出选项或打开“导出”对话框，如下所示：

选择VB FEA脚本选项，然后为生成的VBS文件选择适当的位置。单击“导出”以生成文件。

VB脚本文件结构

FEA脚本文件的结构是从电机CAD调用的主函数的形式。生成的文件为身份的每个部分注释。要在MOTOM CAD中查看文件，请使用脚本选项卡上的“加载”按钮，如下所示：

“几何”部分包含基本绘图命令，用于使用极坐标系（R，T）添加直线和弧。由于几何源是标准电机CAD模型，所以脚本中识别要绘制的每个几何图形。这有助于确定要修改的部分，请参阅以下内容：

从以下几何形状可以看出，磁铁层的末端的现有弧将被新弧代替，并且计算中心。

可以在脚本文件中标识现有弧，如下所示。

由于新弧是半圆形，因此它们的中心将位于外角之间的中点。新的ARC命令可以定义如下：

您可以通过单击“脚本”选项卡上的“运行”按钮来运行已编辑的脚本，如下所示：

生成的脚本包括运行电磁仿真的命令。结果如下。注意磁铁层末端的新形状。

在将几何和区域与脚本文件定义几何和区域时，详细信息存储为DXF几何导入和自定义区域。应该注意的是，在电机CAD中保存的任何几何和区域将被新的几何和区域覆盖。

软件优势：

·提供一种重要的起点，可以实现电动机的任何初步设计和分析。

•分析方法允许基于可测量的物理参数的非线性效应。因此，许多电机设计人员使用分析工具开发新的原型。

缺点：

·旋转电机（如杂散负载丢失）中仍有物理现象，并且不可能进行数学建模。

·任何分析电机模型都有一些简化的假设。

•如果电机数学模型中有足够的元素来模拟最重要的非线性效果（即，饱和，核心损耗，抗风和摩擦损失和谐波），除非显着提高，否则精度可能会降低。

  数值模拟

电动机的数值模拟具有其电磁场理论的基础。数字方法中求解系统方程的数学方法具有有限元方法，有限差分法，边界元法。无论这些方法的数学原理如何，通过麦克斯韦应力理论，虚拟电力（能量变化）或拉普拉斯方法（磁化电流）估计电磁扭矩。

软件优势：

•随着计算机电源和速度的不断提高，电机的数值分析已成为一项研究和设计工具。在旋转机器中，最广泛使用的模型是一种二维模式

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·如果问题是正确的，则旋转电机的数值建模通常导致估计结果的准确性高于分析建模。

缺点：

·二维模型仍然忽略了最终效应和三维涡流效果。

·虽然三维模型可能更准确，但它需要一组计算机资源;

·三维模型仍然超过经济可行性的范围，特别是在电动机行业中，只有在一天内只需要几十种设计版本的电机。 。

在现代实践中，有必要分析建模和数值模型。 分析模型优化的初步设计代表了进一步数值模型的最佳初始解决方案。 还有一个非常完整的值和分析模型，可以在数字上模拟电机，并分析驱动系统的外部电路（逆变器，连接等）。

软件特色：

无需设计工具

·快速计算

·减少原型需求

·使客户能够信心公司的设计能力

·短执行时间 - 即使计算出瞬态

·提供专家支持

·减少原型成本

·使客户能够信心公司的设计能力

·问题定义时间短 - 特别是在使用电机CAD中使用的复杂用户界面时

·深入了解热门设计的影响，以及设计工作受到影响

·问题定义时间短 - 特别是在使用电机CAD中使用的复杂用户界面时

·稍后易于处理 - 特别是在使用CAR CAD的复杂用户界面时

·开发/维护内部集中电路程序所需的时间/能量