ansys永磁仿真的案例
今晚 | ANSYS官方永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真直播
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺！
本期研討會：《永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真》將于11月28日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真
日期/時間
2019年11月28日（今晚）
20:00 – 21:00
課程受眾
永磁同步電機設計單位
電機控制器設計單位
新能源汽車研發部門
變頻器研發部門等行業人士
講師簡介
楊俐輝
ANSYS機電系統仿真軟件專家，對電機本體及其控制系統、開關電源、機電系統的電磁兼容有豐富的實際項目實施和仿真經驗。現任ANSYS中國機電產品線資深工程師，負責機電產品線的方案推廣和項目咨詢工作，對ANSYS機電產品及平臺方案等有全面的了解和經驗。
課程簡介
隨著新能源汽車行業、高性能工業伺服系統的發展，電機本體設計和其控制系統的關系日趨緊密。
展開 ANSYS永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真丨附招聘
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺！
本期研討會：《永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真》將于11月28日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真
日期/時間
2019年11月28日（周四）
20:00 – 21:00
課程受眾
永磁同步電機設計單位
電機控制器設計單位
新能源汽車研發部門
變頻器研發部門等行業人士
講師簡介
楊俐輝
ANSYS機電系統仿真軟件專家，對電機本體及其控制系統、開關電源、機電系統的電磁兼容有豐富的實際項目實施和仿真經驗。現任ANSYS中國機電產品線資深工程師，負責機電產品線的方案推廣和項目咨詢工作，對ANSYS機電產品及平臺方案等有全面的了解和經驗。
課程簡介
隨著新能源汽車行業、高性能工業伺服系統的發展，電機本體設計和其控制系統的關系日趨緊密。性能優異的電機是電機及其控制系統的基礎，比如：
采用新型原材料和先進的磁路設計方法設計出高功率密度的電機，電機占用的幾何空間就越小，電機的有效材料的利用率就越高；
電機的效率越高，則可減小電機本體的發熱，提高電機的壽命，提高整個電機機電系統的效率；
齒槽轉矩越小的電機，將減少電機控制算法設計的難度，同時減小最終整個機電系統的NVH。
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
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“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。
在線體驗APP：https://www.simapps.com/v/226700.html
參數設置（部分）
仿真計算結果展示（部分）
更多仿真APP，盡在仿真APP商店Simapps.com，歡迎體驗！
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
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。
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下面給大家介紹一款好用的“高速永磁同步電機仿真APP”。
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。
參數設置
仿真APP計算結果展示（部分）
立即體驗高速永磁同步電機仿真APP：高速永磁同步電機仿真 - Simapps Store - 工業仿真APP商店
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展開 
永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
之前的幾篇已經討論了永磁同步電機、逆變器、旋轉變壓器和許多與實時仿真相關的話題；至此，所有關于永磁同步電機控制系統中的被控對象模型就都已經討論完畢了。下面就開始討論控制器模型。
關于整個系統文章的內容請參考第一篇文章：
永磁同步電機控制系統仿真系列文章——永磁同步電機模型（1）
這一篇主要討論多速率仿真、同步和異步、永磁同步電機控制器模型概述。
多速率仿真
通常情況下，在Simulink環境下搭建的電力電子控制系統的仿真模型，都是多速率的仿真模型。
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 Maxwell永磁電機仿真計算精講
永磁同步電機仿真計算一般采用電流源，主要關注相電流有效值Iprms和內功因數角γ對輸出性能的影響，電動勢相量圖如下圖所示。
圖1 電動勢相量圖
永磁同步電機作為電動機使用時，三相繞組的端電壓不能超過電源電壓，因此需要按照下式編輯出端電壓的數學表達式。
添加參數化求解器，將相電流Iprms和內功率因數角γ兩個變量作為掃描變量，Iprms取值要覆蓋額定電流和峰值電流，γ取值0°~90°，或至少覆蓋最大轉矩所對應的角度。
圖2 參數化變量：相電流Iprms和內功率因數角γ
圖3為平均輸出轉矩隨相電流Iprms和內功率因數角γ的變化曲線，在每條給定電流下的T-γ曲線中，都存在一個合適的γ值，使得輸出平均轉矩最大，這就是MPAT控制策略。
圖3 avg(Torque) VS Iprms&Gamma
電機輸出功率的計算公式如下：注意的是，當繪制轉速曲線時，其單位默認為rpm，但當轉速作為變量應用于表達式中并參于計算時，其單位為rad/s。因此可以繪制出電機輸出功率隨Iprms和γ的變化曲線，如下圖所示。
圖4 Pout VS Iprms&Gamma
同理，可以繼續繪制出A相感應電壓的全部曲線、A相感應電壓基波幅值和前30次諧波含量隨Iprms和γ的變化曲線，以及其他輸出量的曲線。
圖5 A相感應電壓波形曲線
圖6 A相感應基波幅值隨Iprms和γ的變化曲線
圖7 A相感應電壓前30次諧波含量隨Iprms和γ的變化曲線
根據圖3所示的T-Iprms-γ曲線，可知，當Iprms=35A，γ=20°，可得到額定轉矩的輸出。
展開 comsol瞬態仿真PMSM永磁同步電機
扇區單元如圖所示：
轉子結構采用的是徑向內置式的，永磁體為N35釹鐵硼磁鐵，鐵芯材料為35PN210
仿真動畫：
comsol仿真永磁同步直線電機
感覺做低頻電磁場電機有限元仿真用comsol的人很少都沒啥案例可借鑒，就只能自己做了。 簡單做了個永磁同步直線電機的仿真，鐵芯材料用的是無取向硅鋼35pn210磁化bh曲線也附上了，永磁體是n35釹鐵硼磁鐵
求解技巧 | 永磁電機的電磁仿真常見問題
白增程
沈陽安世亞太公司
本文以永磁電機為例，簡單介紹了Maxwell如何快速計算電機仿真中比較關心的問題和參數。Maxwell自帶的一些功能插件大大減少了用戶處理數據的難度和時間，方便了用戶的使用，減小了產品研發的周期，使得電機設計的效率在一定程度上得到提升。
隨著新能源汽車的不斷發展，永磁電機的設計要求也在不斷的提高。
對設計需求有以下幾個方面：
在電磁，電氣，熱和機械極限運行條件下進行設計，滿足變化的性能需求；
電機通常在較寬的轉矩-速度范圍內運行；
日益激烈的競爭需要更短的開發周期；
實現高度優化的設計方案；
效率高、轉速范圍寬、體積小、重量輕、功率密度大、噪聲低、成本低。
對設計工具的要求：
兼顧磁路法的理論深度和有限元法的高精度，提供專業的前、后處理功能；
電磁和熱的耦合分析必須快速高效以滿足產品研發周期的需求；
電機機械強度的分析需要在電磁設計階段同時進行，以減少設計迭代；
集成控制算法，在全運行范圍內實現電磁-熱-機械快速耦合計算。
本文以一臺永磁電機為例，重點描述永磁電機設計中比較關注的技術問題和解決方案。用簡單明了的語言和精簡關鍵的圖片展示關注問題解決步驟和結果。
展開 基于Simulink的永磁同步電機調速系統的建模與仿真
4.5、電動機模塊
在Simulink中對永磁同步電機進行仿真建模通常采用以下幾種方法：
（1）在Simulink中內部提供的PMSM模型，它包含在電力系統庫的電動機庫中。這種方法簡單，方便，適于快速創建永磁同步電動機調速系統，但由于模型已經封裝好，不能隨意修改，同時也不方便研究PMWM內部的建模方法。
（2）使用SimulinkLibrary庫里已有的分離模塊進行組合搭建電機模型，該方法思路清晰、簡單、直觀，但需要較多的模塊，連線較多且不利于差錯，尤其是復雜的數學模型。因此，本方法適用于簡單的、小規模系統的仿真系統建模。
5、仿真結果與分析
輸出矩陣：
輸出三相電流：
輸出角速度信號：
輸出id，iq：
由仿真結果可以看出，在起動過程中，電動機轉矩上升到最大值以后保持在限幅值，此過程中電動機的轉速迅速上升。加速結束后，電動機進入穩態運行，電動機的電磁轉矩與負載轉矩平衡。電氣傳動系統的響應很快，這是因為控制系統中的電流閉環控制響應比較快，動態性能好。
展開 
【案例分享】Maxwell仿真幫助設計永磁風力渦輪發電機
【案例分享】Maxwell仿真幫助設計永磁風力渦輪發電機
Prius2004永磁同步電機的磁路設計 和有限元仿真分析報告 ￥59.9
Prius2004永磁同步電機設計報告：：
磁路法、maxwell有限元法、MotorCAD溫仿真、應力分析。(內容比較完善，用于很需要的朋友，不支持講解，等額外服務哈。)
內容：
1.Excell設計程序，可以了解這個電機是怎么設計出來的，已知功率轉矩等，計算電機的體積，疊厚，匝數等。
2.Maxwell參數化仿真模型：可以學習參數化仿真模型，有限元結果可查看。
3. 橡樹嶺拆解和實測數據：官方的實測數據和差拆解報告。
4.maxwell prius2004建模仿真教程等：ppt資料一步一步教學怎么去建模
5.溫升仿真分析，提供motor cad模型
展開 使用Maxwell實現永磁同步電機ASC仿真
永磁電機的主動短路（Active Short Circuit，ASC）是一種控制策略，用于在特定情況下快速制動電機，并限制電機的回饋電壓。ASC通過將電機的三相繞組短路來實現制動操作。本文介紹了如何在Ansys Maxwell中實現永磁同步電機穩態及瞬態ASC主動短路仿真。
目錄
永磁同步電機ASC介紹
穩態ASC仿真
瞬態ASC仿真
ASC工況下的永磁體退磁分析
1. ASC介紹
● ASC:Active Short circuit，主動三相短路
● 高速時，電機三相主動短路，相當于電機的三相線全部連在一起，此時會產生不大的制動轉矩。
● ASC時，電機會產生比較大的瞬時電流，瞬時電流的大小與轉速、進入相位有關。瞬時電流會由于線路中電阻的影響，逐漸衰減至穩定。
● ASC時，繞組中的瞬時電流有可能導致磁鋼產生不可逆退磁，因此需要校核。
2. 不同轉速下的穩態ASC仿真
正常ASC需要很長時間(很多個電周期)才能穩定。如果只關注穩定之后的結果的話，可以使用半周期性TDM加速求解。
● 半周期性TDM能快速計算穩定值
半周期性TDM，只需要計算半個電周期，直接計算穩態。結果與正常瞬態分析一致。
完整版資料請至GZH“笛佼科技”菜單欄“干貨福利”查看
展開 永磁同步電機降階模型抽取和矢量控制算法仿真
1 前言
在電機設計特別是新能源汽車永磁同步電機設計過程中，通常需將電機與控制系統進行矢量控制算法聯合仿真，以得到更加精確得仿真分析結果。控制系統聯合仿真過程中，由于控制器開關頻率高，仿真步長短，計算時間長等特點，如果直接將有限元模型直接與控制系統進行聯合仿真，仿真時間跟速度通常無法滿足工程需要。為此，介紹一種永磁同步電機降階模型抽取方法，通過對永磁電機有限元結果進行降階抽取，等效抽取的結果是基于有限元計算得到的數據表，在控制系統聯合仿真過程中只需通過查表得方法就能得到電機得性能，因此將抽取后的結果應用到系統仿真中，既保證了精度也提高了速度。
控制系統聯合仿真電路模型
2 永磁同步電機降階模型原理
將永磁同步電機的電流及轉子位置角度進行掃描，在有限元里面進行分析計算，得到永磁電機的轉矩跟磁鏈結果，將這些結果保存在一個數據表中，由于轉矩跟磁通結果是經過有限元計算得到的，因此數據表的精度非常高。若將這個數據表放到控制系統仿真當中，則計算結果非常快，只需在里面查表就可得到電機的電磁性能。
在Maxwell有限元場計算中，有限元模型對電流和轉子位置角掃描，掃描后得到的有限元結果通過降階模型保存在數據表中形成ECE模型，可將ECE模型直接在Simplorer(Twin-Builder)進行分析計算，也可以將ECE模型送到控制當中進行高級控制系統仿真。
由于抽取的ECE結果是基于有限元計算得到的，因此ECE結果精度非常高，與有限元結果幾乎一樣。
ECE與FEA結果對比
3 永磁同步電機降階模型簡介
ECE模型又稱ROM降階模型、狀態空間模型，它是基于表格的電路模型，表格參數來源于預先的有限元計算結果。
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