ANSYS电机设计专栏：打造高效电机的秘诀

ANSYS 电机设计专栏

电机设计是一个复杂的多物理场问题，它涉及到电磁、结构、流体、温度和控制等多个领域。随着新材料、新工艺以及各种电机新技术的发展，电机设计的要求越来越苛刻，精度要求也越来越高，传统的设计方法和手段已经不能满足现代电机设计的要求，必须借助于现代仿真技术才能解决各种设计难题。

针对电机永磁化、高速化、无刷化、数字化、集成化、智能化、高效节能化的发展趋势和相关技术挑战，ANSYS能提供集成化设计解决方案和流程，高效实现电机从磁路法到有限元、从部件到系统、从电磁到多物理场耦合的多领域、多层次、集成化电机及驱动/控制系统设计。

ANSYS集成化电机设计流程主要包括：

1.电机快速设计和方案优选：采用电机磁路法设计工具RMxprt，快速实现电机的初始方案评估和优化设计，缩小电机的设计空间，并一键输出电机二维或三维有限元模型以及电机的系统仿真模型备用；

2.电机电磁场有限元精确优化设计：采用Maxwell二维或三维电磁场有限元仿真，并结合内置外电路或Simplorer控制电路，对电机有限元模型进行仿真设计和细节优化，并输出等效电路模型备用；

3.电驱动系统集成化设计：采用Simplorer进行电机及控制系统仿真，结合SCADE嵌入式控制代码自动生成技术；结合Maxwell场路耦合、瞬态协同仿真技术；结合Q3D线缆、母排、IGBT寄生参数提取技术；对整个电驱动系统进行高精度仿真和性能优化；

4.电机电磁、热耦合分析：采用Maxwell输出电机的几何模型和分布式损耗到Mechanical或FLUENT等工具中，进行电机温度场仿真，实现电磁、热单/双向耦合分析，预测电机在各种工况下的温升并优化散热系统设计；

5.电机电磁、振动、噪声耦合分析：采用Maxwell输出电机的几何模型到Mechanical，利用Workbench和ANSYS电机电磁、振动、噪声自动化耦合仿真流程，便捷地分析电机在各种工况下的结构应力、形变以及振动噪音。

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