電機本體設計的案例
淺談Magneforce軟件與傳統電機設計的優勢
另外，Magneforce 材料庫收錄了多種工廠中常用的永磁材料和鐵心材料，永磁材料M-H曲線涵蓋了電機工作的多個溫度點的剩磁和矯頑力溫度修正系數。鐵心材料的損耗曲線也涵蓋了多個頻率點的損耗特性。基于以上材料參數計算得到的電機方案將更加準確。
二、
控制系統的耦合
電機設計時需要分析計算電機在空載，不同負載工況，故障工況等多種工況時的性能以驗證方案是否滿足設計要求。此外，對于新型永磁電機的設計，在電機本體設計時必須考慮控制方式以及控制系統對電機的影響，甚至控制體系對電機本體的設計起到決定性的作用。Magneforce軟件中集成了豐富的控制電路模塊，可以實現開關式和PWM調制時方波驅動系統，PWM調制式正弦波驅動系統，PWM調制式Bang-Bang電流控制系統。并且集成了豐富的閉環控制模塊。
控制系統搭建
同時Magneforce可以與Mat lab/simulink實現用戶自定義的控制方式。
控制系統聯合仿真
三、計算結果的后處理
磁路法軟件往往可以輸出豐富的計算結果，例如功率因數、效率、過載能力、電負荷、磁負荷、熱負荷等等。這些都是電機設計人員判定方案的依據。
展開 ANSYS 電機設計專欄發布
為了推廣仿真工程理念，服務中國電機設計人員，ANSYS推出電機設計專欄，提供超過200多份 ANSYS集成化電機設計解決方案的相關技術資料。
專欄地址：http://www.ansys.com/zh_cn/em
此次專欄共包含三個主題：
電機本體設計
● 電磁設計● 結構設計● 熱設計● 多物理場耦合設計
電驅動系統
● IGBT應用及封裝設計● 控制代碼自動生成● 集成化系統設計● 電磁、熱、結構設計●EMI/EMC
定制化開發
● 電機設計工具包● 電機等效短路模型提取● 永磁體溫度退磁參數提取● 電纜寄生參數提取● 電機設計導航● 電機設計平臺
每個專欄涉及資料包括：應用文檔、培訓資料、培訓視頻和常見問題解答。提供了從電機本體到驅動電路、從電磁場到多物理場耦合，高效實現電機從磁路法到有限元、從部件到系統、從單場到多物理場耦合的多領域、多層次、集成化電機及驅動/控制系統設計。
關于ANSYS, Inc.
ANSYS通過快速、準確、可靠的工程仿真技術幫助客戶掌握和理解最為復雜的設計難題。我們的技術能夠讓各個行業的機構準確預測產品在現實中的真實性能?？蛻粝嘈盼覀兲峁┑膭撔萝浖軌驇椭麄兇_保產品的完整性并實現商業價值。ANSYS成立于1970年，目前雇員人數超過2,700人，其中大多數具有工程專業背景，例如有限元分析、計算流體動力學、電子和電磁、設計優化。ANSYS總部設在美國匹茲堡南部，在世界各地設立的戰略銷售部門超過75個，渠道合作伙伴網絡遍及40多個國家。欲了解更多詳情，敬請訪問www.ansys.com.cn。
ANSYS在主要社交媒體上也保持積極宣傳態勢。在中國，敬請關注ANSYS新浪微博：@ANSYS中國。ANSYS官方微信公眾號：ansys-china。
展開 電機本體設計仿真解決方案
Ansys Motor-CAD專用于電機電磁、熱、結構、復雜周期工況下的設計工具。
MotorCAD軟件可以幫助電機設計工程師避免在原型機或制造階段代價昂貴的錯誤，而將設計風險轉移到計算機的數值模擬階段，從而使企業減少設計時間，降低設計成本，提高產品質量，縮短產品上市時間，最終增加企業利潤。
MotorCAD包括MotorCAD-Therm熱計算模塊、MotorCAD-EMag電磁計算模塊和MotorCAD-Lab虛擬實驗室模塊和Motor-CAD-Mech機械模塊。
目錄
1. 電機概念設計
2. 電磁場有限元分析
2.1 一鍵有限元
2.2 自動自適應網格剖分
2.3 磁滯材料建模
2.4 電磁優化設計
2.5 損耗精確計算
2.6 高性能計算
3. 電機結構分析
3.1 電機定子結構及模態計算
3.2 電機臨界轉速計算
3.3 電機轉子動力學分析
3.4 電機轉子疲勞壽命分析
4. 電機散熱分析
4.1 直流無刷永磁電機散熱分析
4.2 某小型電機瞬態溫升分析
4.3 電鉆電機通風散熱分析
5. 電機振動噪聲分析
6. 電機振動噪音設計
6.1 基于聯合仿真的聲音分析及優化
6.2 結合測試與仿真的系統集成與聲音設計
6.3 面向最終用戶感受的聲品質研究
7. 多物理場耦合分析
7.1 電磁、結構耦合分析
7.2 電磁、熱耦合分析
8.
展開 高精度模擬，多物理協同 | 《ANSYS電機本體設計仿真解決方案》現已開放領取
1 電機概念設計
2 電磁場有限元分析
· 一鍵有限元
· 自動自適應網格剖分
· 磁滯材料建模
· 電磁優化設計
· 損耗精確計算
· 高性能計算
3 電機結構分析
· 電機定子結構及模態計算
· 電機臨界轉速計算
· 電機轉子動力學分析
· 電機轉子疲勞壽命分析
4 電機散熱分析
· 直流無刷永磁電機散熱分析
· 某小型電機瞬態溫升分析
· 電鉆電機通風散熱分析
5 電機振動噪聲分析
6 電機振動噪音設計
· 基于聯合仿真的聲音分析及優化
· 結合測試與仿真的系統集成與聲音設計
· 面向最終用戶感受的聲品質研究
7 多物理場耦合分析
· 電磁、結構耦合分析
· 電磁、熱耦合分析
8 基于optiSLang的電機多目標優化設計
· 問題描述
· 輸入模型參數化
· Workbench中建立分析用Maxwell模型
· 定義輸入輸出變量
· 添加OptiSLang設置
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展開 
新能源汽車與新能源電池設計中的CAE仿真技術應用
二是求解器模型方面的優勢，ANSYS Fluent中的流動方程耦合MSMD模型的電化學方程，可以得到更為準確的溫度分布，以更為準確的指導換熱設計。
麥格納國際混合動力汽車電池包熱管理模擬
福特和德爾福合作的全混合電動車電池包散熱系統設計
電池模組風道優化案例
針對電池包還需要進行結構強度分析，比如翻轉，沖擊，跌落分析等。試用ANSYS分析軟件，觀察電池包在各種工況中結構表現情況，快速，安全，可行。
鋰離子電池包跌落分析結果
2、電驅動系統分析
新能源汽車電機及驅動/控制系統設計包括電氣、電磁、熱、流體、結構、噪聲、控制等多物理場、多層次、集成化設計內容，迫切需要引進新型電機設計解決方案，透過平臺化的方法，形成集多物理場協同設計工具為一體的，糅合高性能計算技術和多學科優化技術的數字化研發環境。
電機本體設計
根據電機本體永磁化、無刷化、高速化、高效節能化的發展趨勢、研發需求和技術挑戰，全面考慮了電機本體設計的各方面，包括：基于磁路法的電機快速設計、初始方案評估和優化設計；基于瞬態電磁場有限元分析的電機精確分析和參數化/優化設計；基于有限元的熱、應力、形變分析；基于有限容積法的流體熱分析和散熱系統優化；基于電磁、熱、結構單/雙向耦合的多物理場耦合設計；基于電磁、振動、噪聲自動化設計流程的耦合設計等。
展開 新能源汽車與新能源電池設計中的CAE仿真技術應用
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2、電驅動系統分析
新能源汽車電機及驅動/控制系統設計包括電氣、電磁、熱、流體、結構、噪聲、控制等多物理場、多層次、集成化設計內容，迫切需要引進新型電機設計解決方案，透過平臺化的方法，形成集多物理場協同設計工具為一體的，糅合高性能計算技術和多學科優化技術的數字化研發環境。
電機本體設計
根據電機本體永磁化、無刷化、高速化、高效節能化的發展趨勢、研發需求和技術挑戰，全面考慮了電機本體設計的各方面，包括：基于磁路法的電機快速設計、初始方案評估和優化設計；基于瞬態電磁場有限元分析的電機精確分析和參數化/優化設計；基于有限元的熱、應力、形變分析；基于有限容積法的流體熱分析和散熱系統優化；基于電磁、熱、結構單/雙向耦合的多物理場耦合設計；基于電磁、振動、噪聲自動化設計流程的耦合設計等。
通過快速優化傳統的電機設計方案，實現高效節能化；通過高效探索和積累無刷及永磁電機設計經驗，實現無刷化、永磁化；通過優化設計電機在高速時的電磁和多物理場耦合特性，實現高速化。
展開 新能源汽車與新能源電池設計中的CAE仿真技術應用
二是求解器模型方面的優勢，ANSYS Fluent中的流動方程耦合MSMD模型的電化學方程，可以得到更為準確的溫度分布，以更為準確的指導換熱設計。
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2、電驅動系統分析
新能源汽車電機及驅動/控制系統設計包括電氣、電磁、熱、流體、結構、噪聲、控制等多物理場、多層次、集成化設計內容，迫切需要引進新型電機設計解決方案，透過平臺化的方法，形成集多物理場協同設計工具為一體的，糅合高性能計算技術和多學科優化技術的數字化研發環境。
l 電機本體設計
根據電機本體永磁化、無刷化、高速化、高效節能化的發展趨勢、研發需求和技術挑戰，全面考慮了電機本體設計的各方面，包括：基于磁路法的電機快速設計、初始方案評估和優化設計；基于瞬態電磁場有限元分析的電機精確分析和參數化/優化設計；基于有限元的熱、應力、形變分析；基于有限容積法的流體熱分析和散熱系統優化；基于電磁、熱、結構單/雙向耦合的多物理場耦合設計；基于電磁、振動、噪聲自動化設計流程的耦合設計等。
通過快速優化傳統的電機設計方案，實現高效節能化；通過高效探索和積累無刷及永磁電機設計經驗，實現無刷化、永磁化；通過優化設計電機在高速時的電磁和多物理場耦合特性，實現高速化。
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電池模組風道優化案例
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2、電驅動系統分析
新能源汽車電機及驅動/控制系統設計包括電氣、電磁、熱、流體、結構、噪聲、控制等多物理場、多層次、集成化設計內容，迫切需要引進新型電機設計解決方案，透過平臺化的方法，形成集多物理場協同設計工具為一體的，糅合高性能計算技術和多學科優化技術的數字化研發環境。
電機本體設計
根據電機本體永磁化、無刷化、高速化、高效節能化的發展趨勢、研發需求和技術挑戰，全面考慮了電機本體設計的各方面，包括：基于磁路法的電機快速設計、初始方案評估和優化設計；基于瞬態電磁場有限元分析的電機精確分析和參數化/優化設計；基于有限元的熱、應力、形變分析；基于有限容積法的流體熱分析和散熱系統優化；基于電磁、熱、結構單/雙向耦合的多物理場耦合設計；基于電磁、振動、噪聲自動化設計流程的耦合設計等。
通過快速優化傳統的電機設計方案，實現高效節能化；通過高效探索和積累無刷及永磁電機設計經驗，實現無刷化、永磁化；通過優化設計電機在高速時的電磁和多物理場耦合特性，實現高速化。
展開 如何在Maxwell中將邊界條件和幾何一起復制？
● 也可參見 Maxwell 在線幫助:
Assigning Boundaries and Excitations for 3D/2D Designs > Modifying Boundary Conditions and Excitations > Duplicating Boundaries and Excitations
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展開 工藝對電機效率的影響——退火
（轉）
隨著電機設計和制造技術的發展 ，電機的能效標準要求越來越高 ，最新的國際標準是 IE4。就我國當前執行的 IE3 能效標準來說，要提升至 IE4 僅通過優化設計是很難實現的。在我們電機本體設計水平已達極致的情況下后，就需要綜合提高材料性能、制造工藝水平來提高電機的效率。
鐵損是電機損耗的主要成分，它來源于由硅鋼片疊裝而成的電機定、轉子鐵芯。鐵芯是電機的主要構件之一，鐵芯的退火工藝對電機的性能有什么影響呢？
上圖是某公司做的電機進行退火與不退火性能比較，可以看出退火提升了電機效率及功率因數。為什么退火能提升電機效率及功率因數呢？
第一部分 硅鋼晶體結構
硅鋼的晶體結構是體心立方結構
第二部分 硅鋼片的生產工藝
硅鋼是“鋼材中的藝術品＂，其生產工序多，生產工藝復雜，每一步生產工藝都需要嚴格控制，硅鋼片的主要生產工序包括：熔煉、熱軋、常化、酸洗、冷軋、退火、絕緣涂層、剪裁等。完美的每一步工序才能生產出優質的硅鋼片產品。
第三部分 退火對硅鋼性能的影響晶界，晶粒與晶粒間的接觸面。
1) 晶界處點陣畸變、晶體缺陷 ( 空位和位錯 ) 多 , 內應力大。
2) 在磁化過程中，磁疇在晶界處移動需要更多的能量。
3) 晶界越少 , 磁滯損耗 Ph 和矯頑力 Hc 就越小
從上圖可以看出不同的熱處理（工藝）會獲得不同的晶粒排布，理想的退火工藝可以促進晶粒長大大和均勻排布，從而減小晶界的面積。
第四部分 沖剪對鐵芯的影響
1) 沖剪邊緣產生塑性變形
2) 沖剪產生內應力
3) 沖剪邊緣晶體結構變差
小功率電機齒部寬度較小，受沖剪應力影響較大，磁感下降也大，使勵磁電流增大。沖片鐵損增大，將直接影響電機效率。
展開 電機設計會議報名 | 打造全新升級的電機設計和聲品質仿真
電機設計，作為Ansys 電氣化仿真解決方案中的重要一環，其在噪聲、振動與聲振粗糙度 (NVH)、電磁設計、材料等各方面有著非常完善的方案。
如今，市場對電機性能的要求越來越高，新的電機設計需要對電機進行多物理場的全方面的考慮。2019年10月，Ansys正式宣布將Motor-CAD集成到電機設計流程中，從而實現完整的端到端工作流程，集成了Ansys Motor-CAD的新電機設計方案，能夠將電機設計工作流程擴展到研發早期階段的概念設計工程團隊，仿真可以在幾秒鐘內完成，工程師有足夠的時間進行設計探索。
近期，又一重磅網絡研討會專題「打造全新升級的電機設計和聲品質仿真」即將上線，您將有機會近距離了解Ansys Motor-CAD軟件、電機設計流程、NVH仿真流程及電機聲品質等主題內容，歡迎報名并關注后續更多專題研討會！
打造全新升級的電機設計和聲品質仿真
活動形式：網絡直播
時間：每天16:00
費用：免費
4月14日 | Ansys Motor-CAD 電機設計軟件功能介紹
簡介：由于市場上對電機性能的要求越來越高，新的電機設計需要對電機進行多物理場的全方面的考慮。Motor-CAD 是專門針對電機設計而開發的一款工程軟件工具，在設計階段能夠更加高效地綜合分析電機電磁性能、熱管理、應力結構、駕駛工況，以及加工工藝對電機設計的影響，為工程師提供電機設計更加全面的解決方案。本次網絡研討會將詳細介紹和演示Motor-CAD 的功能。
展開 
電機設計會議報名 | 打造全新升級的電機設計和聲品質仿真
電機設計，作為Ansys 電氣化仿真解決方案中的重要一環，其在噪聲、振動與聲振粗糙度 (NVH)、電磁設計、材料等各方面有著非常完善的方案。
如今，市場對電機性能的要求越來越高，新的電機設計需要對電機進行多物理場的全方面的考慮。2019年10月，Ansys正式宣布將Motor-CAD集成到電機設計流程中，從而實現完整的端到端工作流程，集成了Ansys Motor-CAD的新電機設計方案，能夠將電機設計工作流程擴展到研發早期階段的概念設計工程團隊，仿真可以在幾秒鐘內完成，工程師有足夠的時間進行設計探索。
近期，又一重磅網絡研討會專題「打造全新升級的電機設計和聲品質仿真」即將上線，您將有機會近距離了解Ansys Motor-CAD軟件、電機設計流程、NVH仿真流程及電機聲品質等主題內容，歡迎報名并關注后續更多專題研討會！
打造全新升級的電機設計和聲品質仿真
活動形式：網絡直播
時間：每天16:00
費用：免費
4月14日 | Ansys Motor-CAD 電機設計軟件功能介紹
簡介：由于市場上對電機性能的要求越來越高，新的電機設計需要對電機進行多物理場的全方面的考慮。Motor-CAD 是專門針對電機設計而開發的一款工程軟件工具，在設計階段能夠更加高效地綜合分析電機電磁性能、熱管理、應力結構、駕駛工況，以及加工工藝對電機設計的影響，為工程師提供電機設計更加全面的解決方案。本次網絡研討會將詳細介紹和演示Motor-CAD 的功能。
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。
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）
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展開 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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下面給大家介紹一款好用的“軸向磁通電機仿真APP”。
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。
在線體驗APP：http://www.simapps.com/v/226938.html
參數設置
仿真計算結果展示（部分）
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展開 電機設計及電機仿真APP系列之——三相感應電機仿真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。
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下面給大家介紹一款好用的“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、閥門控制系統、自動繞線機及醫療設備等應用領域。
本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。
參數設置
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