ansys3d電機(jī)仿真的案例
Simcenter 3D 電機(jī)振動(dòng)噪聲仿真模型案例
電機(jī)作為一個(gè)能量轉(zhuǎn)化率高，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，噪聲水平低的設(shè)備被應(yīng)用到越來(lái)越多的場(chǎng)景中。但隨著振動(dòng)噪聲要求的不斷提高，低噪聲的電機(jī)也不能達(dá)到我們的而標(biāo)準(zhǔn)。如何通過(guò)仿真快速得到電機(jī)的噪聲，并解決電機(jī)的噪聲問(wèn)題，西門子Simcenter 3D提供了電機(jī)噪聲的仿真解決方案。
首先我們需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行電磁場(chǎng)仿真。在這里西門子也有相應(yīng)的解決方案，通過(guò)Simcenter 3D EM（原Infolytica）對(duì)電機(jī)進(jìn)行電磁場(chǎng)仿真。當(dāng)然用戶也可以通過(guò)其他的電磁仿真軟件進(jìn)行仿真，將得到的電機(jī)定子表面的力導(dǎo)出。
第一步完成后，在Simcenter 3D Acoustics將導(dǎo)出的力加載到電機(jī)定子的有限元模型上，然后計(jì)算就可以得到電機(jī)的振動(dòng)和噪聲。接下來(lái)將詳細(xì)的介紹這一過(guò)程。
首先將電機(jī)的模型導(dǎo)入Simcenter 3D，然后進(jìn)行聲網(wǎng)格、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格以及麥克風(fēng)網(wǎng)格的劃分，劃分結(jié)果如圖1所示
圖1 網(wǎng)格劃分
這一步我們將建立一層將結(jié)構(gòu)和電磁網(wǎng)格連接起來(lái)的網(wǎng)格，用于加載電磁力，如圖2所示。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
圖61 A記權(quán)聲壓級(jí)
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺(tái)上，通過(guò)Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程，對(duì)電機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)需要充分考慮電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
文章來(lái)源：西莫電機(jī)論壇
今晚 | ANSYS官方永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取和矢量控制電路仿真直播
性能優(yōu)異的電機(jī)是電機(jī)及其控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，比如：
采用新型原材料和先進(jìn)的磁路設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出高功率密度的電機(jī)，電機(jī)占用的幾何空間就越小，電機(jī)的有效材料的利用率就越高；
電機(jī)的效率越高，則可減小電機(jī)本體的發(fā)熱，提高電機(jī)的壽命，提高整個(gè)電機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的效率；
齒槽轉(zhuǎn)矩越小的電機(jī)，將減少電機(jī)控制算法設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)減小最終整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的NVH。
在電機(jī)型號(hào)確定后，性能優(yōu)異的電機(jī)控制器將最大限度地發(fā)揮電機(jī)的效能。比如：
相對(duì)SPWM，采用SVPWM調(diào)制方法可以減小逆變器的開關(guān)損耗、提高母線電壓利用率；
采用單位電流最大轉(zhuǎn)矩控制方法（MTPA）,將在不增加逆變器容量的情況下，使電機(jī)輸出最大的轉(zhuǎn)矩。
ANSYS提供使用方便、高精度的電機(jī)本體及其控制系統(tǒng)開發(fā)仿真平臺(tái)。用戶先采用ANSYS有限元軟件，設(shè)計(jì)出性能優(yōu)異的電機(jī)本體，然后采用ANSYS特有的電機(jī)降階模型抽取方法，基于有限元精確仿真的結(jié)果，提取出高精度的電機(jī)ECE模型，無(wú)縫輸入到ANSYS系統(tǒng)仿真軟件，在系統(tǒng)仿真軟件中搭建矢量控制電路等控制電路，做到控制算法和系統(tǒng)與電機(jī)本體的最佳匹配，在開發(fā)初期就可以對(duì)電機(jī)本體和控制系統(tǒng)作出有效評(píng)估。
對(duì)于只設(shè)計(jì)電機(jī)控制系統(tǒng)的用戶，也可以向其電機(jī)供應(yīng)商索取與實(shí)際電機(jī)對(duì)應(yīng)高精度的電機(jī)ECE模型，進(jìn)行控制算法的仿真和優(yōu)化。電機(jī)ECE模型只高精度體現(xiàn)電機(jī)外部特性，而不會(huì)泄露供應(yīng)商實(shí)際的電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，在有效保護(hù)各方知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同時(shí)，又促進(jìn)了電機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠家和控制器設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠家的高效合作。
主要內(nèi)容綱要如下：
1. ANSYS電機(jī)本體及其控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)介紹
2. ANSYS永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取方法
3.
展開 ANSYS永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取和矢量控制電路仿真丨附招聘
在電機(jī)型號(hào)確定后，性能優(yōu)異的電機(jī)控制器將最大限度地發(fā)揮電機(jī)的效能。比如：
相對(duì)SPWM，采用SVPWM調(diào)制方法可以減小逆變器的開關(guān)損耗、提高母線電壓利用率；
采用單位電流最大轉(zhuǎn)矩控制方法（MTPA）,將在不增加逆變器容量的情況下，使電機(jī)輸出最大的轉(zhuǎn)矩。
ANSYS提供使用方便、高精度的電機(jī)本體及其控制系統(tǒng)開發(fā)仿真平臺(tái)。用戶先采用ANSYS有限元軟件，設(shè)計(jì)出性能優(yōu)異的電機(jī)本體，然后采用ANSYS特有的電機(jī)降階模型抽取方法，基于有限元精確仿真的結(jié)果，提取出高精度的電機(jī)ECE模型，無(wú)縫輸入到ANSYS系統(tǒng)仿真軟件，在系統(tǒng)仿真軟件中搭建矢量控制電路等控制電路，做到控制算法和系統(tǒng)與電機(jī)本體的最佳匹配，在開發(fā)初期就可以對(duì)電機(jī)本體和控制系統(tǒng)作出有效評(píng)估。
對(duì)于只設(shè)計(jì)電機(jī)控制系統(tǒng)的用戶，也可以向其電機(jī)供應(yīng)商索取與實(shí)際電機(jī)對(duì)應(yīng)高精度的電機(jī)ECE模型，進(jìn)行控制算法的仿真和優(yōu)化。電機(jī)ECE模型只高精度體現(xiàn)電機(jī)外部特性，而不會(huì)泄露供應(yīng)商實(shí)際的電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，在有效保護(hù)各方知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同時(shí)，又促進(jìn)了電機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠家和控制器設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠家的高效合作。
主要內(nèi)容綱要如下：
1. ANSYS電機(jī)本體及其控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)介紹
2. ANSYS永磁同步電機(jī)電機(jī)的降階模型抽取方法
3. ANSYS 結(jié)合電機(jī)本體高精度降階模型的矢量控制算法實(shí)現(xiàn)方法
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Moldex3D仿真分析之RTM分析Moldex3D支持匯入ANSYS ACP 3D HDF5檔
Moldex3D RTM可以讓使用者在Studio上依照現(xiàn)場(chǎng)纖維布之鋪排來(lái)進(jìn)行立體網(wǎng)格設(shè)計(jì)，也能從外部前處理軟件如Rhino、Hypermesh等輸入。Studio亦支持由ANSYS ACP提供RTM前處理所輸出的3D HDF5文件（包含實(shí)體網(wǎng)格、Ply、排向等數(shù)據(jù)）；Multiscale.sim的local滲透率數(shù)值可一并匯入Studio，以提供更精確的RTM流動(dòng)分析，讓使用者可以更全面了解整個(gè)制程會(huì)遇到的現(xiàn)象與潛在問(wèn)題。
模型準(zhǔn)備
步驟1：在ANSYS ACP與Multiscale.sim輸出3D HDF5檔案
首先在ACP中完成Drape仿真并生成實(shí)體模型，接著使用Workbench更新模型，最后執(zhí)行「perform_map_permeability.bat」腳本，將滲透系數(shù)映像到有限元素模型并輸出為HDF5檔案。檔案最終會(huì)出現(xiàn)在項(xiàng)目「user_files」文件夾中，格式為3D結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可用于后處理或進(jìn)一步分析。
項(xiàng)目準(zhǔn)備
步驟2：把在ANSYS ACP制作好的網(wǎng)格及相關(guān)信息輸入Studio進(jìn)行后續(xù)分析
開啟Studio，選擇樹脂轉(zhuǎn)注成型模塊。接著選擇匯入幾何，文件類型選擇ANSYS ACP file (*.h5)，并選擇對(duì)應(yīng)檔案。匯入成功后會(huì)顯示對(duì)應(yīng)之網(wǎng)格。
系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)入纖維排向數(shù)據(jù)。
完成前處理
步驟3：設(shè)定邊界條件
首先點(diǎn)擊邊界條件，并選擇進(jìn)澆。接著選取適當(dāng)?shù)膮^(qū)域來(lái)設(shè)定進(jìn)膠面或其他邊界條件。
步驟4：執(zhí)行最終檢查
在網(wǎng)格頁(yè)簽執(zhí)行最終檢查，即完成藉由ANSYS ACP提供RTM前處理網(wǎng)格及相關(guān)信息。
步驟5：執(zhí)行分析
進(jìn)一步設(shè)定材料、成型條件及計(jì)算參數(shù)等，然后執(zhí)行分析，即可得到對(duì)應(yīng)之分析結(jié)果。
展開 【Ansys線上直播回看】Ansys 電機(jī)NVH仿真分析流程介紹
『點(diǎn)擊觀看直播回放』
本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)介紹如何利用Ansys 2020 R1，在有限元環(huán)境下，精確分析電機(jī)的振動(dòng)噪聲：利用Maxwell2D/3D快速仿真電機(jī)在多轉(zhuǎn)速下定/轉(zhuǎn)子表面的頻域電磁力并無(wú)縫鏈接到Workbench平臺(tái)Harmonic Response模塊進(jìn)行多轉(zhuǎn)速諧響應(yīng)分析，得到電機(jī)的ERP Level Waterfall圖，用于分析電機(jī)在各轉(zhuǎn)速下的諧振情況；同時(shí)多轉(zhuǎn)速諧響應(yīng)分析結(jié)果也可傳遞到Harmonic Acoustics模塊進(jìn)行Sound Power Level Waterfall的分析，用于進(jìn)一步對(duì)電機(jī)噪聲水平進(jìn)行評(píng)估。
此次網(wǎng)絡(luò)直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會(huì)后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來(lái)詢問(wèn)，在此附上本場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)直播錄播內(nèi)容，供大家回看學(xué)習(xí)。
近期發(fā)布的Ansys 2020 R1帶來(lái)全新升級(jí)的功能，首場(chǎng)新品發(fā)布已于2月25日成功舉辦。現(xiàn)在，隆重向大家推出Ansys行業(yè)應(yīng)用大講堂“仿真體系建設(shè)驅(qū)動(dòng)數(shù)字創(chuàng)新”系列在線研討會(huì)；5月，我們還將迎來(lái)兩大全新網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)專題：芯片SI/PI與可靠性分析系列，以及Ansys 2020 R1針對(duì)SI/PI和EMC技術(shù)亮點(diǎn)及案例系列。我們非常有幸邀請(qǐng)到多位高級(jí)工程師為系列專題助陣，將陸續(xù)為大家?guī)?lái)多個(gè)熱門主題，歡迎積極報(bào)名參加并關(guān)注后續(xù)精彩內(nèi)容！
▼▼▼2020 Ansys網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)有獎(jiǎng)反饋 - 可免費(fèi)獲取本場(chǎng)錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓(xùn)券及技術(shù)鄰金幣獎(jiǎng)勵(lì)！
展開 基于ANSYS的水冷電機(jī)控制器散熱仿真分析
摘 要：
電機(jī)控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關(guān)系到電機(jī)的輸出。以控制器中的8個(gè)電容及3個(gè)IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩(wěn)態(tài)熱模塊及流體模塊,分別對(duì)其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對(duì)比在使用水冷散熱前后主要發(fā)熱器件的散熱狀態(tài),得出水冷散熱的仿真效果比常態(tài)下的溫度降低約27℃,為實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
隨著電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展，控制器的尺寸隨著元器件的小型化逐漸減小，但元器件的熱功率密度越來(lái)越大，其運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，為此研究主要元器件在狹窄結(jié)構(gòu)空間的散熱，保證其不超過(guò)耐熱極限[1,2]。水的比熱容是空氣的4倍，選用水冷板對(duì)其進(jìn)行散熱處理，可以提高散熱效率[3,4]。以5.5 k W控制器為例，對(duì)其主要發(fā)熱器件電容及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵極型晶體管）進(jìn)行熱仿真分析。
1 控制器的前處理
1.1 控制器結(jié)構(gòu)降階處理
對(duì)5.5 k W控制器進(jìn)行3D建模，顯示控制器有1215個(gè)部件，控制器模型如圖1所示。若全部仿真會(huì)使模擬計(jì)算量和時(shí)間增加，一般需要進(jìn)行模型降階處理[5]。
圖1 控制器模型
保留控制器的主要發(fā)熱器件為8個(gè)電容及3個(gè)IGBT，保留殼體及水冷板。將殼體外部的航空插頭、發(fā)熱不嚴(yán)重的電路板及控制器外殼的螺紋孔全部填補(bǔ)完整。將水冷板的殼體與水道使用布爾減的方法進(jìn)行分離，防止后期網(wǎng)格劃分時(shí)，將殼體和水道劃為整體，導(dǎo)致網(wǎng)格劃分不合適，計(jì)算失敗。模型降階情況如圖2所示。
1.2 控制器網(wǎng)格設(shè)置
網(wǎng)格劃分的好壞直接關(guān)系到計(jì)算的結(jié)果和計(jì)算時(shí)間的長(zhǎng)短，所以在進(jìn)行網(wǎng)格劃分的時(shí)候，優(yōu)先選擇曲面狀的物體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，這樣在網(wǎng)格劃分的時(shí)候就可以保證曲面的完整性。
展開 【Ansys線上直播回看】Ansys 基于聯(lián)合仿真的電機(jī)聲品質(zhì)解決方案
『點(diǎn)擊觀看直播回放』
電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲成作為新能源汽車內(nèi)部的最大噪聲源一直備受關(guān)注，其中由于電機(jī)噪音與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)噪音截然不同的聲音特征，也讓傳統(tǒng)的NVH分析工具在面對(duì)電機(jī)的聲品質(zhì)問(wèn)題時(shí)顯得力不能及。Ansys VRXPERIENCE Sound聯(lián)合多物理場(chǎng)仿真工具，協(xié)助用戶在電機(jī)及電動(dòng)車從早期設(shè)計(jì)和驗(yàn)證階段開始就能準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)和優(yōu)化電機(jī)的NVH特性，為其提供一個(gè)高效多維度的電機(jī)聲品質(zhì)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證解決方案。
此次網(wǎng)絡(luò)直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會(huì)后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來(lái)詢問(wèn)，在此附上本場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)直播錄播內(nèi)容，供大家回看學(xué)習(xí)。
近期發(fā)布的Ansys 2020 R1帶來(lái)全新升級(jí)的功能，首場(chǎng)新品發(fā)布已于2月25日成功舉辦。現(xiàn)在，隆重向大家推出Ansys行業(yè)應(yīng)用大講堂“仿真體系建設(shè)驅(qū)動(dòng)數(shù)字創(chuàng)新”系列在線研討會(huì)；5月，我們還將迎來(lái)兩大全新網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)專題：芯片SI/PI與可靠性分析系列，以及Ansys 2020 R1針對(duì)SI/PI和EMC技術(shù)亮點(diǎn)及案例系列。我們非常有幸邀請(qǐng)到多位高級(jí)工程師為系列專題助陣，將陸續(xù)為大家?guī)?lái)多個(gè)熱門主題，歡迎積極報(bào)名參加并關(guān)注后續(xù)精彩內(nèi)容！
▼▼▼2020 Ansys網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)有獎(jiǎng)反饋 - 可免費(fèi)獲取本場(chǎng)錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓(xùn)券及技術(shù)鄰金幣獎(jiǎng)勵(lì)！
展開 Ansys空心杯電機(jī)仿真方案
空心杯電機(jī)本體仿真
定子繞組建模是空心杯電機(jī)仿真的關(guān)鍵
空心杯線圈UDP
-Maxwell內(nèi)嵌的空心杯線圈CupCoil UDP能夠快速輕松的建立線圈的全參數(shù)化幾何模型
-后續(xù)可以簡(jiǎn)單的對(duì)線圈的直邊長(zhǎng)、節(jié)距等設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)和優(yōu)化分析
空心杯電機(jī)繞組建模
-按如下參數(shù)生成空心杯電機(jī)的單個(gè)繞組
-沿Z軸復(fù)制生成六個(gè)繞組
生成空心杯電機(jī)完成模型
-外部輸入或直接在Maxwell內(nèi)部建立電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、永磁體模型，裝配成完整的空心杯電機(jī)模型，并賦予相應(yīng)的材料特性。
空心杯電機(jī)3D模型仿真
-外部輸入或直接在Maxwell內(nèi)部建立電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、永磁體模型，裝配成完整的空心杯電機(jī)模型，并賦予相應(yīng)的材料特性。
-把3D模型沿Z軸切割，可得如下空心杯2D模型，設(shè)置合適的模型深度和等效材料特性，并對(duì)繞組重新進(jìn)行分相后，也可以仿真空心杯電機(jī)的特性，仿真速度遠(yuǎn)快于3D模型。
空心杯電機(jī)等效電路模型提取
采用對(duì)有限元模型的定子電流和轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行遍歷的方式，基于高精度的有限元仿真提取出空心杯電機(jī)的精確等效電路模型，然后可在TwinBuilder中利用該等效電路模型搭建外部的控制電路和控制算法，從而既保證仿真精度，又保證仿真速度。
-把繞組的激勵(lì)類型設(shè)置為外部External，并設(shè)置繞組初始電流為0。
-插入一個(gè)Maxwell外電路激勵(lì)。
展開 白皮書 | Ansys電機(jī)NVH仿真解決方案
基于物體的電磁力映射方法不需要力密度分布的映射，從而可以顯著節(jié)省仿真時(shí)間。但對(duì)于一些電機(jī)，例如定子和轉(zhuǎn)子斜槽的電機(jī)、轉(zhuǎn)子偏心的電機(jī)、橫向磁通電機(jī)或軸向磁通電機(jī)等，使用基于物體的映射方法未必能準(zhǔn)確捕獲3D效應(yīng)。對(duì)于這些類型的電機(jī)，可以使用Mechanical中獨(dú)特的、基于單元的力映射方法，準(zhǔn)確地對(duì)這些力的3D效應(yīng)進(jìn)行仿真。用戶可以根據(jù)電機(jī)的3D結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，靈活地選擇兩種電磁力映射方法。在Mechanical中，需要分析電機(jī)的模態(tài)和自由振動(dòng)，并確定電機(jī)的諧振點(diǎn)等。在諧響應(yīng)分析中，也可使用電磁力來(lái)計(jì)算振幅。
Mechanical中的聲學(xué)響應(yīng)
在聲學(xué)、疲勞和優(yōu)化分析中，結(jié)構(gòu)振動(dòng)被用于計(jì)算等效輻射功率(ERP)和聲壓水平。ERP計(jì)算用來(lái)估算結(jié)構(gòu)噪聲，聲學(xué)響應(yīng)是以聲壓級(jí)(SPL)表征其空氣聲傳播性能。表面振動(dòng)通常會(huì)造成空氣中的聲壓水平發(fā)生改變，ERP可根據(jù)表面速度，給出輻射噪聲的結(jié)構(gòu)近似值。完整聲學(xué)仿真可得到表示聲壓級(jí)的準(zhǔn)確結(jié)果，以及反映方向性和單個(gè)麥克風(fēng)響應(yīng)的遠(yuǎn)場(chǎng)結(jié)果。Mechanical輸出的聲學(xué)結(jié)果可以反映出不同頻率和轉(zhuǎn)速(rpm)下的ERP。
聲學(xué)體驗(yàn)-在Ansys VRXPERIENCE中聆聽電機(jī)
從Mechanical中取得的聲學(xué)仿真數(shù)據(jù)可在VRXPERIENCE Sound里生成電機(jī)噪聲。VRXPERIENCE Sound是一種用于聲音設(shè)計(jì)、合成和測(cè)量聽覺(jué)感知的高級(jí)仿真工具。通過(guò)將聲學(xué)仿真數(shù)據(jù)導(dǎo)入到VRXPERIENCE，并把計(jì)算出的ERP轉(zhuǎn)換成可聆聽的聲波文件格式，使用者可以聽到電機(jī)在各轉(zhuǎn)速下發(fā)出的聲音。通過(guò)聆聽電機(jī)，工程師可以分離聲音的子分量，并研究人類的聽覺(jué)感受。
展開 基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
圖61 A記權(quán)聲壓級(jí)
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺(tái)上，通過(guò)Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程，對(duì)電機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)需要充分考慮電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
以上文章來(lái)源于ANSYS，作者ANSYS中國(guó)
基于Ansys平臺(tái)的電機(jī)NVH仿真分析流程
電機(jī)NVH是指電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)外表現(xiàn)出的噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness），其主要包括三個(gè)來(lái)源，即電磁噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲，在這三類噪聲中，電磁噪聲的頻率相對(duì)來(lái)說(shuō)處于高頻段，尤其是與驅(qū)動(dòng)器開關(guān)頻率相關(guān)的電磁噪聲的頻率剛好處于人耳最敏感的噪聲頻率區(qū)間，其幅值基本上決定了電機(jī)NVH的整體指標(biāo)，同時(shí)相較于其他兩類噪聲，電磁噪聲更容易通過(guò)電機(jī)電磁和機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的抑制，因此電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲是我們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。
由于電機(jī)NVH問(wèn)題的相關(guān)理論復(fù)雜，同時(shí)涉及電磁/結(jié)構(gòu)/聲學(xué)多學(xué)科，是典型的多物理場(chǎng)耦合問(wèn)題，其仿真分析具有一定難度。4月21日，【Ansys 電機(jī)NVH仿真分析流程介紹】網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)即將開播，將介紹如何利用Ansys 2020 R1，在有限元環(huán)境下，精確分析電機(jī)的振動(dòng)噪聲：利用Maxwell2D/3D快速仿真電機(jī)在多轉(zhuǎn)速下定/轉(zhuǎn)子表面的頻域電磁力并無(wú)縫鏈接到Workbench平臺(tái)Harmonic Response模塊進(jìn)行多轉(zhuǎn)速諧響應(yīng)分析，得到電機(jī)的ERP Level Waterfall圖，用于分析電機(jī)在各轉(zhuǎn)速下的諧振情況；同時(shí)多轉(zhuǎn)速諧響應(yīng)分析結(jié)果也可傳遞到Harmonic Acoustics模塊進(jìn)行Sound Power Level Waterfall的分析，用于進(jìn)一步對(duì)電機(jī)噪聲水平進(jìn)行評(píng)估。歡迎報(bào)名參加！
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本文將以典型的8極48槽內(nèi)置式永磁電機(jī)為例，詳細(xì)介紹在Ansys平臺(tái)下電機(jī)NVH仿真分析的流程，希望對(duì)各位工程師有所幫助。
展開 Ansys CFD在電機(jī)散熱仿真中的應(yīng)用
【前言】10年前，作為CFD仿真技術(shù)支持工程師的時(shí)候，最驕傲的一件事就是做了一個(gè)全電機(jī)的散熱仿真咨詢項(xiàng)目，雖然很辛苦，但項(xiàng)目的鍛煉價(jià)值極高，讓我在后續(xù)多年工作中都受益無(wú)窮。
那個(gè)時(shí)候采用的是DM和ICEM交替來(lái)簡(jiǎn)化電機(jī)模型，現(xiàn)在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個(gè)時(shí)候計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)存有限，網(wǎng)格劃分只能采用混合網(wǎng)格，用混合網(wǎng)格，模型又必須進(jìn)行相應(yīng)的等效和簡(jiǎn)化，所以你除了要熟悉電機(jī)的工作原理，你還需要對(duì)電機(jī)組成結(jié)構(gòu)的每一部分的功能和作用都了如指掌。而現(xiàn)在有了Ansys Fluent Meshing，網(wǎng)格劃分的效率大幅提升，針對(duì)Ansys CFD電機(jī)散熱仿真的關(guān)鍵技術(shù)包括：模型簡(jiǎn)化、網(wǎng)格劃分、接地系數(shù)、絕緣處理、風(fēng)扇罩處理、氣隙處理等等。
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電機(jī)散熱仿真分析的必要性
電機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。從19世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)。電機(jī)在運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生各種損耗，這些損耗轉(zhuǎn)變成熱量，使電機(jī)各部件發(fā)熱，溫度升高。電機(jī)中的某些部件，特別是電機(jī)的絕緣，只能在一定的溫度限值內(nèi)才能可靠工作。為維持電機(jī)的合理壽命，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?em>電機(jī)中的熱量散發(fā)出去，使其在允許的溫度限值內(nèi)運(yùn)行。
展開 來(lái)稿 | Ansys CFD在電機(jī)散熱仿真中的應(yīng)用
【前言】10年前，作為CFD仿真技術(shù)支持工程師的時(shí)候，最驕傲的一件事就是做了一個(gè)全電機(jī)的散熱仿真咨詢項(xiàng)目，雖然很辛苦，但項(xiàng)目的鍛煉價(jià)值極高，讓我在后續(xù)多年工作中都受益無(wú)窮。
那個(gè)時(shí)候采用的是DM和ICEM交替來(lái)簡(jiǎn)化電機(jī)模型，現(xiàn)在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個(gè)時(shí)候計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)存有限，網(wǎng)格劃分只能采用混合網(wǎng)格，用混合網(wǎng)格，模型又必須進(jìn)行相應(yīng)的等效和簡(jiǎn)化，所以你除了要熟悉電機(jī)的工作原理，你還需要對(duì)電機(jī)組成結(jié)構(gòu)的每一部分的功能和作用都了如指掌。而現(xiàn)在有了Ansys Fluent Meshing，網(wǎng)格劃分的效率大幅提升，針對(duì)Ansys CFD電機(jī)散熱仿真的關(guān)鍵技術(shù)包括：模型簡(jiǎn)化、網(wǎng)格劃分、接地系數(shù)、絕緣處理、風(fēng)扇罩處理、氣隙處理等等。
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電機(jī)散熱仿真分析的必要性
電機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。從19世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)。電機(jī)在運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生各種損耗，這些損耗轉(zhuǎn)變成熱量，使電機(jī)各部件發(fā)熱，溫度升高。電機(jī)中的某些部件，特別是電機(jī)的絕緣，只能在一定的溫度限值內(nèi)才能可靠工作。為維持電機(jī)的合理壽命，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?em>電機(jī)中的熱量散發(fā)出去，使其在允許的溫度限值內(nèi)運(yùn)行。
電機(jī)冷卻的目的就是根據(jù)不同類型電機(jī)選擇一種合理冷卻方式，保證在額定運(yùn)行狀態(tài)下，電機(jī)各部分溫度不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許的限值。電機(jī)的冷卻方式，主要是指對(duì)電機(jī)散熱采用什么冷卻介質(zhì)和相應(yīng)的流動(dòng)途徑。
展開 ANSYS全國(guó)電機(jī)設(shè)計(jì)仿真大賽優(yōu)秀作品展示
ANSYS全國(guó)電機(jī)設(shè)計(jì)仿真大賽由ANSYS中國(guó)組織，面向所有公司、工作室、團(tuán)隊(duì)、個(gè)人及在校學(xué)生的一項(xiàng)電機(jī)設(shè)計(jì)仿真大賽。目的在于推動(dòng)我國(guó)科研院所、電力電子類公司及高等院校的在電機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)我國(guó)電力電子類人才實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)與基本能力，以仿真驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)，帶動(dòng)我國(guó)電機(jī)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
此次大賽經(jīng)過(guò)報(bào)名、培訓(xùn)、審核、仿真設(shè)計(jì)以及評(píng)選，歷經(jīng)6個(gè)月，讓ANSYS愛好者有機(jī)會(huì)親自試用ANSYS 16.0 最新版本各項(xiàng)新功能，所有參賽者免費(fèi)享有ANSYS培訓(xùn)。2015年4月，在收集的近百篇作品中，我們精挑細(xì)選出20篇， 評(píng)選出四組得獎(jiǎng)?wù)撸渲邪ǘ辔锢韴?chǎng)、場(chǎng)路協(xié)同以及定制化方面的各項(xiàng)優(yōu)秀設(shè)計(jì)。這項(xiàng)大賽不僅展現(xiàn)了最為復(fù)雜的工程挑戰(zhàn)，也體現(xiàn)了仿真驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)所帶來(lái)的電機(jī)行業(yè)的創(chuàng)新和進(jìn)步。
以下為獲獎(jiǎng)作品展示和下載:http://www.ansys.com/zh-cn/other/zh-cn/em/2014competition#
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