Ansys Electric的案例
Ansys Electric電仿真根據焦耳熱計算功率 ￥1
Ansys Electric電仿真根據焦耳熱計算功率
一 分析背景
Ansys Electric在分析一個電熱時，想得到某個地方的發熱功率。
但是打開后處理如下：
并沒有我們想要的結果。
那么這里就要想一想了：
1. Commands 方式。焦耳熱Joule Heat * Volume計算
2. 其他方法，我不知道。有可能user defined result也能實現，有可能。
所以我就說說第一種。
Ansys electric desktop中Maxwell和icepak的耦合溫升仿真分析 ￥88
銅排通電發熱溫升仿真分析
Maxwell和icepak的耦合溫升仿真分析
Ansys electric desktop中Maxwell和icepak的耦合溫升仿真分析
在電子設備中，熱一般是由電產生的，電流通過導體，由于電阻產生發熱，發出的熱量導致導體溫度升高，而一般導體的電阻率跟溫度成正相關，即導體越熱電阻越大，在電流不變的情況下，發熱功率也會變大，如此循環直到達到平衡。
本案例主要講解了通電銅排在空氣中的溫升仿真計算。通過ANSYS workbench中的Maxwell仿真軟件，使用Maxwell中的電磁和icepak模塊的耦合，計算得到通電銅排的溫升結果.
主要講解該案例的具體操作方法，包括建模、Maxwell模塊和ICepak模塊的詳細操作步驟；以及相關參數的設置；
問題描述：假設有三根銅排，每根銅排通過有效值為1000A的50Hz的交流電，相鄰兩相間的相位差為120°，考察這三根排在空氣中的溫升情況。
1.首先建立模型
分析的模型為三個銅排，那么著時候就可以采用簡化方法了，在Maxwell的2D中建立三根銅排，如圖所示 ，模型為2維截面
2. 建立相應的電流和邊界條件
如圖所示，選擇三個矩形，添加parallel current，可以將三個斷面考慮成一個導體，自動考慮并聯效果，這樣就有了已知總電流的情況下，其集膚效應的影響，導致的電流分布不均勻現象。
展開 Ansys Electric Desktop為無線設計提供了前所未有的便利
ANSYS電子桌面是一個全面的用戶界面平臺，使團隊成員之間能夠全面共享此類復雜模型。
隨著物聯網(IoT)、5G和商用無人機(UAV)中無線產品的開發增多，仿真工具的應用需求也隨之增長，人們需要其可以將器件、天線、濾波器和連接器設計并集成到機體、器具、生物醫學植入物和工業設備等復雜結構中。新的HFSS 3D EM組件庫以先進的EM求解器技術和參數化優化為目標，針對這些新興應用、無線設備和系統能夠從組件和系統的實際裝配中進行仿真。ANSYS解決方案通過為不同比例的裝配件提供完整的三維精度，加快了布局研究，確保了針對制造差異的穩健設計，并通過組件共享支持協作。
設計與仿真管理
ANSYS Electronics Desktop在單個框架中提供了通用的用戶界面、模型輸入和設置、仿真控制和后處理。它是ANSYS HFSS, ANSYS Maxwell, ANSYS Q3D Extractor, ANSYS Simplorer 等仿真軟件的原生桌面。仿真軟件之間的緊密集成給設計和優化復雜仿真的設置提供了前所未有的便利。電磁場模擬結合電路和系統模擬器的原理圖和鏈接作為補充。用戶可以使用這個單一的平臺創建電子和機電設計，并將電磁學、電路和系統仿真動態地聯系在一起進行綜合仿真。
ANSYS HFSS 3D Layout
Electronics Desktop具有高性能的三維布局界面，能補充其基于CAD任意三維建模的傳統界面。HFSS 3D布局界面提高了IC封裝和印刷電路板(PCB)設計人員的工作效率，用戶可以輕松創建完整參數化的基于布局的模型，這些模型可以很容易地用ANSYS HFSS進行求解。電磁場解是全三維建模的，但顯示的只有幾何圖形是圖層的。
展開 保時捷攜手Ansys助推99X Electric在E級方程式中獲歷史性勝利
保時捷賽車運動部門與Ansys通力合作，設計了一款定制的高效動力總成，可最大限度減少能量損耗，從而為99X Electric提供了關鍵的競爭優勢。在Ansys的幫助下，保時捷賽車運動部門工程師可加速設計概念的虛擬測試，無需使用物理原型，即可快速提供最佳的設計解決方案。
“在Ansys行業領先仿真解決方案的技術支持下，保時捷賽車運動部門的99X Electric電動方程式賽車在墨西哥城E-Prix的Autodromo Hermanos Rodriguez賽道上一舉包攬冠亞軍，鞏固了其在賽車歷史上的領先地位。”
為了將先進技術從賽道擴展到公路，保時捷賽車運動部門的工程團隊采用99X Electric的Gen2動力總成，以推動研發兼具節能、經濟和可持續性的商業電動交通車型。
保時捷賽車運動部門電動方程式賽車制造總監Florian Modlinger表示：“99X Electric在這場比賽中展現了電動交通的卓越實力，為我們了解電動汽車所蘊含的巨大潛力提供了引人矚目的參考。Ansys解決方案在最大限度提高Gen2動力總成的性能和效率方面發揮了至關重要的作用，使99X Electric能夠在較長時間內保持極高的速度，大幅減少了能量損耗，并縮短了單圈秒數。”
Ansys全球銷售、市場營銷及客戶卓越部高級副總裁Rick Mahoney表示：“保時捷賽車運動部門是電動汽車設計的行業領導者，而保時捷99X Electric剛剛在全球要求最為嚴苛的賽道之一取得了勝利，順利開啟了電動交通的新時代。我們祝賀車隊取得了如此出色的成績。通過采用Ansys技術，泰格豪雅保時捷電動方程式車隊證明了他們如何能夠改進高度復雜的電氣系統集成，從而最大限度地提高能源效率，并在競賽中超越競爭對手。”
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保時捷攜手Ansys助推99X Electric在E級方程式中獲歷史性勝利
保時捷賽車運動部門與Ansys通力合作，設計了一款定制的高效動力總成，可最大限度減少能量損耗，從而為99X Electric提供了關鍵的競爭優勢。在Ansys的幫助下，保時捷賽車運動部門工程師可加速設計概念的虛擬測試，無需使用物理原型，即可快速提供最佳的設計解決方案。
“在Ansys行業領先仿真解決方案的技術支持下，保時捷賽車運動部門的99X Electric電動方程式賽車在墨西哥城E-Prix的Autodromo Hermanos Rodriguez賽道上一舉包攬冠亞軍，鞏固了其在賽車歷史上的領先地位。”
為了將先進技術從賽道擴展到公路，保時捷賽車運動部門的工程團隊采用99X Electric的Gen2動力總成，以推動研發兼具節能、經濟和可持續性的商業電動交通車型。
保時捷賽車運動部門電動方程式賽車制造總監Florian Modlinger表示：“99X Electric在這場比賽中展現了電動交通的卓越實力，為我們了解電動汽車所蘊含的巨大潛力提供了引人矚目的參考。Ansys解決方案在最大限度提高Gen2動力總成的性能和效率方面發揮了至關重要的作用，使99X Electric能夠在較長時間內保持極高的速度，大幅減少了能量損耗，并縮短了單圈秒數。”
Ansys全球銷售、市場營銷及客戶卓越部高級副總裁Rick Mahoney表示：“保時捷賽車運動部門是電動汽車設計的行業領導者，而保時捷99X Electric剛剛在全球要求最為嚴苛的賽道之一取得了勝利，順利開啟了電動交通的新時代。我們祝賀車隊取得了如此出色的成績。
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在模型完成收斂后，ANSYS Workbench使工程師能夠方便地將固體對象的溫度集成到ANSYS Mechanical結構模型，以計算熱應力并開展疲勞度分析，從而確保電機能實現預期的使用壽命。使用仿真后，Lucid工程師將電機的功率密度和能效提高了12%，溫度預測值與物理測量的匹配度在3%的誤差范圍內。
電機設計的另一個重要方面是創建轉子磁通圖，該圖被嵌入到控制算法中，能夠最大限度減少轉子在不同工作條件下的損耗。工程師使用ANSYS Maxwell 和ANSYS Electric Machine設計工具套件計算電機的扭矩速度曲線、效率圖和其他性能曲線。他們修改了頻率、滑動條件和輸入電流等參數，以計算轉子磁通圖，并將其作為查找表嵌入到控制算法中。磁通被轉換為車輛運行過程中的脈寬調制（PWM）電壓，相比于常規方法是通過在功率計上的實驗生成轉子磁通圖，這一方法可將功率計的校準時間縮短80%。
“
仿真讓Lucid工程師能夠將電機的功率密度和能效提高12%。
”
冷卻逆變器
逆變器將低壓直流逆變為高壓交流，從而為車輛供電；這樣會產生大量的熱量，需要散熱才能避免超出逆變器的結溫，保護其免受損壞。工程師為逆變器創建了完全參數化的模型，并使用modeFRONTIER優化關鍵設計參數，例如翅片拓撲、在逆變器殼體內輸送水的通道的橫截面。
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