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电机设计优化软件ANSYS Motor-CAD

v12.1.17 免费版
  • 电机设计优化软件ANSYS Motor-CADv12.1.17 免费版
  • 软件大小:198.2M
  • 更新时间:2019-11-01 15:03
  • 软件语言:中文
  • 软件厂商:
  • 软件类别:国产软件 / 免费软件 / 行业软件
  • 软件等级:3级
  • 应用平台:WinAll
  • 官方网站:暂无
好评:50%
坏评:50%

软件介绍

ANSYS Motor-CAD是一款专业的电机电磁、热及磁热互耦设计软件,这款软件涵盖了EMag,Therm,Lab,Mech四个集成模块,可以使多物理场计算能够快速迭代地执行。作为国际上应用及影响范围广泛的电机电磁热设计软件,Motor-CAD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,20年积累的丰富电磁热计算经验数据,有效提升了不同种类、不同冷却型式电机电磁与热计算精度。

功能模块介绍:

Motor-CAD集成化软件包,可在选型、设计阶段高效地对电机进行电磁和热、机械性能测试。软件包括:电磁(E-Magnetic)、热(Thermal)、机械(Mechanical)、优化(OPT)和虚拟实验室(Lab)五大模块,可快速精确评估电磁、热和机械特性。

Motor-CAD 模块组成

Motor-CAD EMag
该模块为计算电机的电磁性能方面数据,涵盖所有典型类型的径向磁通旋转电机:
无刷永磁电机(内外转子)
感应电机
同步磁阻电机
开关磁阻电机
同步绕线励磁电机
永磁直流电机
单相感应电机

支持输入电机各个参数和几何结构的数据,解析计算与数值分析模拟技术相结合,采用有限元计算方法,可以计算电机的电气和电磁性能,得到相应的数据和场量云图。
电机磁密、磁力线、电流密度、涡电流密度云图计算;
多频率铜损、铁损、磁滞损耗、涡流损耗计算;
齿槽转矩、端电压、反电势、转速功率、转矩转速及FFT分解;
工作点效率、转矩波动、平均转矩、转矩波动比、最大转速、功率因数、功率因数角、负载角计算;
温度退磁、电枢退磁分析、堵转转矩、堵转电流计算;
转子转动惯量、转轴转动惯量、总转动惯量、转矩密度计算;
相电压、相电流、DQ轴电压电流矢量图、自感、互感、DQ电感计算。

不同种类电机的输入界面

电磁计算结果

Motor-CAD可以设置为求解和热模型耦合计算,直到达到收敛。

电磁热耦合计算设置

Motor-CAD Therm
Motor-CAD Therm采用热阻网络法,根据电机结构模型数据和材料性能,自动计算出电机模型中的所有热阻和热容。用户不需要熟悉复杂的传热现象,自动选择并解决给定表面和所选冷却类型的适合公式。它具有高效、准确和强大的数学算法,用于强制和自然对流、液体冷却、辐射和传导。

该软件用于优化各种电机类型和冷却方法。自动生成热网路和风路,能够在数秒内精确模拟热行为,能够获知主要的热传递路径和时机,从而显著提高输出。允许多次迭代和充分探索设计空间,以及电磁分析;确保理想设计决策。计算稳态和瞬态运行条件下电机各部件的温度。
空载、额定、短路、循环工况温升计算;
各部分耗散热量分布计算;
各部件热容、热阻、对流换热系数计算;
结构、材料特性、冷却方式参数化、优化温升计算。

支持电机的冷却方式:
强迫通风、自通风、
机座水冷、油冷、转轴水道、
湿转子、喷嘴喷油、定子、转子槽水冷、潜水冷却等多种冷却方式。

电机的热模拟可能具有挑战性,因为制造方面对热行为的影响显著。因此热模块考虑到了影响温升的制造方面不确定性例子:
定子与机壳接触界面良好
绕组如何浸渍或封装

用户可以根据软件中附带的相关经验,选择适当的数值计及到热计算中,提高热计算的精确度。

计及影响温升计算的制造方面因素

风路和热阻网络

温度分布云图和瞬态求解曲线

Motor-CAD Lab
Motor-CAD Lab使工程师可以快速地创建效率map图,绘制扭矩/速度特性,研究连续和峰值热约束运行包络,并分析驱动周期循环性能。该方法速度快,使用方便,并经实验验证。

Motor-CADLab具有直观的用户界面,数据以简单的格式生成,可以轻松导出到Matlab、Microsoft Excel和其他应用程序。可以生成各种各样的图形,并支持多种出版输出格式。
效率和损耗map图
峰值转矩/转速曲线
连续转矩/转速曲线
开路和短路试验
DQ电感曲线计算
多工况铜损、铁损、永磁体涡流损耗计算

效率map图以转矩/转速曲线

Motor-CAD Mechanical
提供一个快速的二维有限元模块,用于精确的转子应力分析预测,还提供电机设计的三维视图。

转子冲片应力分布云图

电机三维模型视图

软件优势:

专业化电机设计软件
专业化的电机设计软件,只专注于电机设计,具有丰富的电机类型

多物理场设计
Motor-CAD具备电磁、热、Lab、机械模块。可同时对电机电磁、热进行优化设计。

解析法有限元混合+快速有限元技术
Motor-CAD整个程序框架完全是为电机设计量身定制,优化了有限元程序,采用高效的汇编语言撰写有限元核心算法,极大的提高了计算效率,是传统有限元软件计算效率的数倍到数十倍。磁路法、热路法、热网络法、有限元分析法、智能优化算法混合算法。自动剖分网格,设置边界和自动加密网格,周期阵列。

参数化+优化
Motor-CAD支持参数化模型与参数化设置,参数化设计,选项卡式操作和自动构建3D模型,并支持参数相关性分析,采用OPT模块或者第三方优化软件进行灵敏度分析和优化分析。优化设计快速方便

热设计
Motor-CAD是专业电机热设计软件,包含稳态+瞬态热计算,耦合电磁计算功能,内置丰富的冷却结构,复杂的冷却方式,能够极高提高计算效率(数秒到数分钟),同时包含热路+有限元方法,自动构建热网络,集成工艺系数考虑对热结果的修正。

自动后处理
Motor-CAD计算完毕,无需进行后处理操作,曲线、云图、报表自动化输出

虚拟实验室LAB
Motor-CAD可以方便的对整车参数输入,进行路况图谱计算。包括效率Map,DQ电感曲线,峰值转矩转速,额定转矩转速计算。可以考虑电机+发电机,并考虑集成控制策略。

快速高效+易用
Motor-CAD硬件要求低,无需工作站;
不限制核数,支持多核并行;
MAP图(5分钟)笔记本电脑;
计算速度非常快,效率高;
操作简单,易上手;
中英文自由切换;
多个题目同时计算;
轻量化软件

精度高
无论从核心算法,还是主要设计影响因素,甚至考虑到生产制造过程中的各种因素对实际性能的影响。因此Motor-CAD 的电磁、散热、效率&功率Map等结果,和试验相比,有非常高的精度,完全满足和涵盖工程要求,尤其是产品概念设计阶段和初步设计阶段。

软件截图

电机设计优化软件ANSYS Motor-CAD v12.1.17 免费版

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