電機仿真的案例
電機設計-電機仿真“新工具”
軸向磁通電機仿真APP可軸向磁通電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁密矢量、磁鏈、反電動勢、齒槽轉矩等結果。
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3、三相感應電機仿真APP
三相感應電機是一種具有啟動性能好、運行平穩、維護方便、小型輕量、絕緣等級高等優點的電機。它廣泛應用于車床系統、數控機床、光電組合裝置、核反應堆、自動繞線機及醫療設備等應用領域。三相感應電機仿真APP可實現三相感應電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁力線、磁鏈、反電動勢、電磁轉矩等結果。
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4、永磁直線電機仿真APP
永磁直線電機是一種具有高效率、高功率密度、快速動態響應和精準定位能力等優點的電動機。它廣泛應用于自動化設備、數控機床、醫療設備、電梯、軌道交通以及工業等各種需要直線運動的應用領域。永磁直線電機仿真APP可實現永磁直線電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁力線、磁鏈、反電動勢、推力等結果
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5、感應直線電機仿真
感應直線電機是一種具有高效能、高精度、快速動態響應及壽命長等優點的電機。它廣泛應用于工業自動化、精密制造、新能源、交通運輸等應用領域。感應直線電機仿真APP可實現感應直線電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁力線、磁鏈、反電動勢、推力等結果。
展開 電機設計及電機仿真APP系列之——感應直線電機仿真APP介紹
電機的各種工作狀態和參數變化。用戶可通過調整仿真參數，快速得到電機的響應和性能參數，從而進行針對性的優化和改進。借助仿真APP，可大大減少電機設計迭代次數和成本，提高測試效率和準確性。
對了，此APP非彼APP，不用下載安裝，直接瀏覽器（手機也可以）打開，調整各項參數（定轉子、定子槽尺寸等）就可以在線云端計算，非常方便哦。如果不符合要求，還可以個性化定制，資深電機設計仿真工程師幫你搞定。
小編整理了10款不同類型的電機仿真APP，介紹給大家，請查看：https://www.yqgqt.org.cn/post/1953876
下面給大家介紹一款好用的“感應直線電機仿真APP”。
感應直線電機是一種具有高效能、高精度、快速動態響應及壽命長等優點的電機。它廣泛應用于工業自動化、精密制造、新能源、交通運輸等應用領域。
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三相感應電機是一種具有啟動性能好、運行平穩，維護方便、小型輕量、絕緣等級高等優點的電機。它廣泛應用于車床系統、數控機床、光電組合裝置、閥門控制系統、自動繞線機及醫療設備等應用領域。
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展開 電機設計及電機仿真APP系列之——高速永磁同步電機仿真APP介紹
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高速永磁同步電機作為一種先進的電機技術，它具有高轉速、高效率、高功率密度等顯著特點。被廣泛應用于工業、新能源汽車、航空航天、風力發電等領域。隨著技術的不斷進步和市場需求的不斷增加，其性能將不斷優化和提升，為各行各業的發展提供強有力的支持。
本APP可實現高速永磁同步電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁鏈、反電動勢、電磁轉矩、護套渦流損耗、永磁體渦流損耗、鐵芯損耗等結果。
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電機設計及電機仿真APP系列之—軸向磁通電機仿真APP
電機的各種工作狀態和參數變化。用戶可通過調整仿真參數，快速得到電機的響應和性能參數，從而進行針對性的優化和改進。借助仿真APP，可大大減少電機設計迭代次數和成本，提高測試效率和準確性。
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軸向磁通電機是一種具有響應速度快、精確控制、高效能等優點的電動機。它廣泛應用于自動化設備、汽車、電梯、風力發電、機器人、醫療設備、無人機和航空航天器等應用領域。軸向磁通電機仿真APP可軸向磁通電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁密矢量、磁鏈、反電動勢、齒槽轉矩等結果。
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展開 新能源汽車電機低頻電磁場仿真應用
一、背景介紹
隨著新能源汽車的普及，電機作為新能源汽車驅動系統的核心組成部分，其重要性不言而喻。電機使電能轉化為機械能，通過傳動系統將機械能傳遞到車輪，驅動汽車行駛。新能源汽車電機的發展經歷了從初步探索到技術成熟的多個階段。早期，新能源汽車電機技術相對落后，存在效率低、功率密度低、可靠性差等問題。然而，隨著科技的進步和市場的推動，新能源汽車電機技術不斷取得突破。
通過低頻電磁場仿真可以分析得出電機的磁場分布、電磁力、轉矩、功率等性能指標，從而優化電機的設計方案，提升電機性能。不僅如此，仿真分析還可實現在電機打樣前多次調整設計參數，能夠有效降低電機廠家打樣成本，提高研發生產效率和樣機出廠質量，逐漸成為電機設計制造過程中的重要環節。
二、云道智造仿真平臺
云道智造通用多物理場仿真PaaS平臺伏圖(Simdroid)具備完備的低頻電磁場分析功能，支持多物理場耦合仿真，為仿真工作者提供前處理、求解分析和后處理工具。功能特點：
電場、電流場和磁場的靜態、瞬態和時諧分析，通電導體的運動和場路耦合分析等分析類型；
電荷、電流、電壓、電路和外加電磁場等激勵；
懸浮電位、周期邊界、開放邊界和滑動邊界等邊界條件；
電容、電導、電感、損耗、電磁力等后處理計算功能。
作為仿真PaaS平臺，伏圖內置的APP開發器支持用戶以無代碼化的方式便捷封裝參數化仿真模型及仿真流程，將仿真知識、專家經驗轉化為可復用的仿真APP。封裝好的仿真APP可通過工業仿真APP商店Simapps，實現云端部署與在線應用，為用戶提供在線仿真工具。
三、電機仿真APP
1. 同步磁阻電機仿真APP
同步磁阻電機具有結構簡單、堅固耐用、效率高、調速范圍廣、成本較低等優勢。
展開 電機設計及電機仿真APP系列之—永磁無刷直流電機仿真APP
電機的各種工作狀態和參數變化。用戶可通過調整仿真參數，快速得到電機的響應和性能參數，從而進行針對性的優化和改進。借助仿真APP，可大大減少電機設計迭代次數和成本，提高測試效率和準確性。
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下面給大家介紹一款好用的“永磁無刷直流電機仿真APP”。
永磁無刷直流電機是一種采用永磁體建立磁場并通過電子換向器控制電流方向的直流電動機。由于永磁體的高磁能積和電子換向器的高效控制，永磁無刷直流電機具有較高的運行效率和較低的能耗。因此，以其高效節能、運行可靠、調速性能好等優點，在航空航天、工業自動化等領域得到了廣泛應用。
本APP可實現永磁無刷直流電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁鏈、反電動勢、電磁轉矩、鐵芯損耗等結果。
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展開 高功率密度電機的熱仿真分析
電機是由定轉子、機殼、端蓋等組成的復雜機械裝配體，考慮到機械尺寸較小的零部件對電機溫度影響較小，在進行熱仿真分析時對其進行簡化與忽略，以提高仿真分析的效率。本仿真對電機仿真模型進行了簡化處理：忽略螺釘、墊片等零件；忽略倒角、退刀槽等；忽略輻射的影響；對定子繞組與沖片進行了等效處理，將其等效為均質材料。
通過電機電磁計算，該型號高空飛行器驅動電機在額定功率運行時發熱量為1 600 W，為簡化模型，本仿真直接將定子齒設定為發熱源，并定義發熱量為1 600 W，對電機進行熱仿真分析。
2 三維熱場仿真
針對高空環境下電機周圍實際的氣壓、溫度、風速等環境因素，項目組聯合北京航空航天大學特種電機研究中心進行電機實際運行環境的仿真分析，根據對方給出數據，項目組選擇6組相對有代表性的環境因素對該電機進行熱分析計算，6種環境工況如表1所示。
表1 電機熱仿真六種工況
通過軟件對電機模型進行簡化、分解等系列處理，著重分析電機定子鐵心、前端蓋、以及后端蓋溫度，得出計算結果如下。
1)電機在地面運行時的分析結果
對不帶散熱器的電機與帶散熱器的電機2種情況進行熱仿真分析。對幾組不同散熱筋尺寸的電機進行仿真，結合電機質量與體積的要求，確定散熱筋的尺寸結構。
(a) 不帶散熱器的電機仿真結果
不帶散熱器的電機仿真結果如圖2所示。
圖2 不帶散熱器的電機溫度分布曲線與云圖
(b) 帶散熱器的電機仿真結果
由圖2熱仿真結果可以看出，不帶散熱器的電機散熱效果差，定子溫度達到了200 ℃以上。電機設計時磁鋼、漆包線、絕緣材料等均按最高運行在150 ℃設計，該電機無法滿足散熱要求，因此需要通過熱仿真設計一款合理的散熱器。
展開 高功率密度電機的熱仿真分析
電機是由定轉子、機殼、端蓋等組成的復雜機械裝配體，考慮到機械尺寸較小的零部件對電機溫度影響較小，在進行熱仿真分析時對其進行簡化與忽略，以提高仿真分析的效率。本仿真對電機仿真模型進行了簡化處理：忽略螺釘、墊片等零件；忽略倒角、退刀槽等；忽略輻射的影響；對定子繞組與沖片進行了等效處理，將其等效為均質材料。
通過電機電磁計算，該型號高空飛行器驅動電機在額定功率運行時發熱量為1 600 W，為簡化模型，本仿真直接將定子齒設定為發熱源，并定義發熱量為1 600 W，對電機進行熱仿真分析。
2 三維熱場仿真
針對高空環境下電機周圍實際的氣壓、溫度、風速等環境因素，項目組聯合北京航空航天大學特種電機研究中心進行電機實際運行環境的仿真分析，根據對方給出數據，項目組選擇6組相對有代表性的環境因素對該電機進行熱分析計算，6種環境工況如表1所示。
表1 電機熱仿真六種工況
通過軟件對電機模型進行簡化、分解等系列處理，著重分析電機定子鐵心、前端蓋、以及后端蓋溫度，得出計算結果如下。
1)電機在地面運行時的分析結果
對不帶散熱器的電機與帶散熱器的電機2種情況進行熱仿真分析。對幾組不同散熱筋尺寸的電機進行仿真，結合電機質量與體積的要求，確定散熱筋的尺寸結構。
(a) 不帶散熱器的電機仿真結果
不帶散熱器的電機仿真結果如圖2所示。
圖2 不帶散熱器的電機溫度分布曲線與云圖
(b) 帶散熱器的電機仿真結果
由圖2熱仿真結果可以看出，不帶散熱器的電機散熱效果差，定子溫度達到了200 ℃以上。電機設計時磁鋼、漆包線、絕緣材料等均按最高運行在150 ℃設計，該電機無法滿足散熱要求，因此需要通過熱仿真設計一款合理的散熱器。
展開 高功率密度電機的熱仿真分析
電機是由定轉子、機殼、端蓋等組成的復雜機械裝配體，考慮到機械尺寸較小的零部件對電機溫度影響較小，在進行熱仿真分析時對其進行簡化與忽略，以提高仿真分析的效率。本仿真對電機仿真模型進行了簡化處理：忽略螺釘、墊片等零件；忽略倒角、退刀槽等；忽略輻射的影響；對定子繞組與沖片進行了等效處理，將其等效為均質材料。
通過電機電磁計算，該型號高空飛行器驅動電機在額定功率運行時發熱量為1 600 W，為簡化模型，本仿真直接將定子齒設定為發熱源，并定義發熱量為1 600 W，對電機進行熱仿真分析。
2 三維熱場仿真
針對高空環境下電機周圍實際的氣壓、溫度、風速等環境因素，項目組聯合北京航空航天大學特種電機研究中心進行電機實際運行環境的仿真分析，根據對方給出數據，項目組選擇6組相對有代表性的環境因素對該電機進行熱分析計算，6種環境工況如表1所示。
表1 電機熱仿真六種工況
通過軟件對電機模型進行簡化、分解等系列處理，著重分析電機定子鐵心、前端蓋、以及后端蓋溫度，得出計算結果如下。
1)電機在地面運行時的分析結果
對不帶散熱器的電機與帶散熱器的電機2種情況進行熱仿真分析。對幾組不同散熱筋尺寸的電機進行仿真，結合電機質量與體積的要求，確定散熱筋的尺寸結構。
(a) 不帶散熱器的電機仿真結果
不帶散熱器的電機仿真結果如圖2所示。
圖2 不帶散熱器的電機溫度分布曲線與云圖
(b) 帶散熱器的電機仿真結果
由圖2熱仿真結果可以看出，不帶散熱器的電機散熱效果差，定子溫度達到了200 ℃以上。電機設計時磁鋼、漆包線、絕緣材料等均按最高運行在150 ℃設計，該電機無法滿足散熱要求，因此需要通過熱仿真設計一款合理的散熱器。
展開 多物理場仿真對新能源汽車用電機優化分析 衡祖仿真
使用經濟效率較高的電機對于增強企業市場競爭力非常重要。然而電機結構復雜參數之間耦合性高，需要借用仿真軟件在已有設計方案的基礎上進行仿真和優化分析，得到特定性能下的理想設計，以減少開發成本和時間。
2、如何解決
國內某車企的系列電機轉速400-1000rpm，適用于新能源車的剎車系統、電氣機械系統以及轉向助力系統等。針對該企業提升電機運行效率的需求，基于通用仿真平臺Simdroid，開發了專屬電機軟件，可便捷優化電機參數。
在通用多物理場仿真PaaS平臺Simdroid?（伏圖?）中，通過“二維建模”功能，對電機的定轉子內外徑、定轉子槽型等主要部件進行參數化建模；對模型整體進行網格剖分、邊界設置、磁場分析，可以得到電壓、電流曲線，以及等值線和云圖。
參數定義
磁場分布云圖
完成電機磁場分析流程后，使用Simdroid?內置的APP開發器，用戶能夠非常方便地進行APP開發。在三相感應電機仿真計算APP中，通過對關鍵尺寸的調節，可以得到不同的設計方案，用戶可根據分析結果選擇方案。
電機仿真APP開發界面
3、前景介紹
三相感應電機仿真計算APP可用于同類電機產品的設計中，覆蓋通信設備、電子產品、汽車、航空航天等工業領域。建模、網格劃分等復雜過程已封裝完好，可大幅降低設計工程師的使用門檻。該仿真APP具有輕量化、易操作等優勢，可幫助企業快速迭代產品，降低開發成本，縮短開發周期。
展開 
方案 | 高性能電機電磁仿真方案
常見的永磁同步發電機具有結構簡單、體積小、質量輕、運行可靠、效率高等優點，隨著永磁材料性能的不斷提升、價格的逐步降低，以及電力電子的發展，永磁同步電機在各行各業應用越來越廣泛，不管國防、工農業還是日常生活，永磁同步發電及都不失為一種好的選擇。
傳統電機設計中通常分為電路和磁路計算，但實際上電和磁均是由電磁場能量所得，再加之材料的非線性特性，傳統算法很難得到精確磁路結果，嚴重影響電機性能。隨著數值計算和計算機技術的發展，有限元仿真可獲得更精準的電機計算結果，提高研發效率，提升產品性能。
ANSYS高性能電機電磁仿真方案，經歷了旋轉電機設計專家RMxprt與通用電頻電磁場仿真軟件Maxwell獨立計算，RMxprt一鍵生成Maxwell有限元仿真模型等多次理論算法與操作上的完善，在電機仿真領域地位不可動搖。
圖1為ANSYS Maxwell 2D永磁電機仿真模型，利用邊界條件，仿真對象為1/8模型，大大縮短了仿真時間，提高了研發效率。
圖1 Maxwell 2D電機仿真（1/8）模型
圖2 Maxwell 2D電機仿真場強云圖
圖2為Maxwell
2D仿真的場強云圖，通用的maxwell結果中包含電機的轉矩、轉速、三相電感、損耗等量。基于提升工程師研發效率、節省研發成本，同時也為了更方便的利用軟件處理電機設計中面臨的復雜的后處理問題，ANSYS提供了針對電機后處理開發的腳本程序UDO。
1、UDO的Average &RMS Solutions在發電機中的應用
UDO全名User
Defined Outputs，即用戶自定義輸出。是基于開放式的Python語言，用于Maxwell2D和Maxwell
3D瞬態磁場求解器，為電機（電動機和發電機均可）仿真應用開發的專業后處理腳本程序。
展開 軸向磁通永磁同步電機仿真分析
圖4 永磁體充磁方向示意圖
（3）線圈電流激勵設置
圖5 線圈電流方向示意圖
軸向磁通永磁同步電機繞組每槽導體數10，三相繞組施加交流電流，每相之間相位角偏差120度。
網格對比
軸向磁通永磁同步電機氣隙磁場在機電能量轉換中起著傳遞能量的媒介作用，使定、轉子間磁的聯系及機電能量轉換得以實現，因此與對標軟件網格疏密程度不同將會影響轉矩求解結果。本案例采用相同網格數，對標軟件網格數98093，INTESIM網格數98093。網格對比如圖所示。
圖6 對標軟件網格
圖7 INTESIM網格
04
仿真結果
旋轉運動動畫
電磁轉矩對比
圖8 電磁轉矩對比
INTESIM與對標軟件電磁轉矩曲線基本吻合。
磁密云圖分布
圖9 0.0016s時刻INTESIM磁密云圖
圖10 0.0016s時刻INTESIM磁密矢量圖
07
總結
本案例使用INTESIM低頻電磁場模塊，基于永磁體充磁、線圈加載以及三維運動控制及動網格等軸向磁通永磁同步電機仿真所需功能，實現了軸向磁通永磁同步電機動態特性精確求解。仿真計算轉矩曲線結果和對標軟件基本吻合，并能夠輸出磁密云圖、磁密矢量圖、動畫等電磁場景常用結果。本次案例驗證了INTESIM低頻電磁模塊軸向磁通永磁同步電機仿真場景的仿真能力，能夠為廣大用戶提供準確可靠的電磁仿真結果。
END
文章來源： 英特仿真INTESIM
展開 2025大賽優秀作品 | 研發仿真數智轉型：電機數智仿真優化平臺
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：研發仿真數智轉型：電機數智仿真優化平臺
作者： 舒圣浪 | 美的集團 電磁研究高級工程師
關鍵詞：智能尋優，機器學習，流程自動化，電機
作者說
設計特征可靈活退化與布爾衍生拓展是AEDT全參數化模型庫（UDP）的一大特色，其優秀的可移植性利于研發協同；完整的二次開發腳本幫助文檔與PyAEDT庫可顯著提高定制開發效率；在高性能計算HPC方面，RSM與LSDSO在不同場景下的針對性應用亦可顯著提高計算效率。
本應用案例聚焦于研發仿真數智轉型建設，以電機數智仿真優化平臺為例，闡述美的在仿真數智轉型上的一些思考和嘗試，供行業參考。平臺從滿足研發組織多職群、產品設計多階段的仿真需求出發，開發了適用于0-1研發（EMotor）、1-N研發（ProSim）的專用仿真App。
EMotor平臺為基于技術指標需求的多工況多目標一鍵自動化式設計優化平臺，融合了全參數化建模、前后處理、繞組設計與集總參數計算、專家設計流程策略、智能尋優與機器學習、方案綜合評價等功能，具備良好的可拓展性、計算穩健性，可滿足0-1研發對高效高精度概念設計與詳細設計的需求。
展開 iEmSim電機自動設計仿真軟件介紹(2025版)
iEmSim軟件概述
電機自動設計仿真
iEmSim是一款專注電機自動設計和仿真的軟件，由北京億佳科技有限公司自主開發，具有獨立知識產權。iEmSim軟件致力于實現電機設計的自動化和智能化，包含功能：自動方案定制、自動仿真。
iEmSim作為數字員工代替人工完成電機設計工作，成為電機設計軟件機器人。iEmSim是技術人員成為電機設計專家的得力幫手。iEmSim目標是成為企業實現高工作效率和低經營成本完成電機設計的工具，企業減少技術人力成本的有效手段。
制造商
北京億佳科技有限公司于2014年1月成立于北京清華科技園，創始人王荀在2002年進入清華大學電機系攻讀碩士和博士學位，期間開始電機設計仿真軟件開發，至今已有23年電機設計仿真軟件開發經驗。
公司擁有專業的技術團隊及多年電機理論研究經驗，可為高效電機、通用工業、新能源發電、汽車車輛、軌道交通、船舶艦艇、航空航天、軍工行業等各行各業的電機設計師提供軟件支持和咨詢服務。
公司秉持理論自主創新、代碼自主編制，不代理國外商業軟件，不封裝國外商業軟件，實現電機設計仿真軟件的國產自主化，解決我國電機仿真技術過度依賴國外軟件這類卡脖子的問題，推動我國電機設計仿真技術領先世界。
iEmSim界面介紹
iEmSim基于工業互聯網，可在公有云、私有云和混合云上部署，用戶通過網絡訪問專用客戶端即可使用。iEmSim可將單個電機編譯成專用APP，下載到本地計算機。
登錄后進入主頁，主頁最上端是菜單欄、工具欄和用戶中心。工具欄下方是五個窗口，資源窗口、屬性窗口、圖顯窗口。如下圖1所示。
·資源窗口
資源窗口包含電機欄、仿真欄、部件欄和材料欄，如圖1中的①所示。
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