一、电机的电磁热快速设计分析解决方案 –
MotorSolve
电机设计是一个电、磁、热等多学科耦合的优化过程,不同类型的电
机有着不同的侧重点。电机设计的首要任务就是根据电机性能指标和运行条件计算得到相应
的电磁方案,随着计算机技术的迅猛发展,越来越多的工程师开始使用电磁场有限元分析技
术来校核磁路设计的方案,并进一步形成以电磁场有限元分析技术主导的电机设计和分析新
方法。现有的电机设计先利用磁路法得到电机方案,再建立有限元模型进行电磁场分析。这
样做既不能发挥有限元分析的优势,又会降低设计精度和效率,往往一个电机设计出来需要
花费数月的时间。 MotorSolve是加拿大Infolytica公司提出的电磁热快速设计分析方案,
结合有限元法和磁路法,独有的热设计,一个界面完成电、磁、热设计仿真,快而准确。几
分钟就能进行电磁热初步分析,这样一到两周内就能完成之前几个月的工作,节省大量成本
,抢得市场先机。
1978年加拿大Infolytica公司第一个将电磁仿真有限元技术商业应用
在电机上,其主要产品MagNet,ElecNet, ThermNet, OptiNet已经演变成工程师进行电磁或
热分析不可缺少的和强大的设计工具,在著名的国际期刊、会议上发表了1000多篇计算电磁
领域的论文,近2000家客户的正式应用。MotorSolve是Infolytica公司36年来针对电机快速
电磁热设计开发的明星产品,推出6年来国际市场反响强烈,超过200家正式客户。其集成了
电磁设计MagNet和热设计ThermNet核心求解器。并添加了电机细节设计功能模块、经验参数
和3维电机模型图形界面等,材料库齐全,导出图纸可直接标注生产;大大降低了电机设计
使用难度,中文版简单易学,提高了用户舒适度和使用难度,几分钟内就可以快速上手。
二、电机的振动和噪声仿真分析方案–ACTRAN
微型电机应用广泛,市场用量与日俱增,尤其是在汽车及家电领域。
在微型电机的众多性能指标中,振动与噪声指标是非常重要的指标,如果能设计低噪声的微
型电机就可以获得更多客户的青睐,产品将更具市场。
电机的振动和噪声研究十分复杂,它涉及电磁、机械振动、声学、电
子学和数学等多学科。由于噪声涉及因素众多,如电磁、气动、振动都会引起噪声问题,因
此,噪声研究比振动研究更为复杂。一般而言,电机噪声主要分为:(1)电磁噪声;(2)
机械噪声;(3)空气动力噪声。
在以上三种电机噪声中,机械噪声所占成分较少;空气动力噪声可以通过成熟的CFD手段与
噪声软件联合来预测与优化;而电磁噪声可通过专业的电磁分析软件Infolytica与声学仿真
软件Actran联合仿真,即先通过电磁分析软件Infolytica求解电磁场,输出电磁力,然后将
电磁力求解结果加载到声学软件Actran中,使电机研发工程师能在电机设计阶段预测和评估
噪声问题,优化与设计出低噪声的电机产品,避免因为噪声问题影响产品性能,节省产品研
发周期,降低开发成本。
三、步进电机解决方案 — MagNet
当前电机市场最具发展前景的当属混合式步进电动机,目前主要向以
下四个方向发展:沿着小型化的方向发展、改圆形电动机为方形、对电动机进行综合设计、
向五相和三相电动机方向发展。新发展对产品研发的要求更高,混合式步进电机的设计可以
采用一些经验来设计,而更为准确的验证分析则需要依靠三维有限元仿真工具来实现。
Magnet软件是最早具有3D有限元电磁分析的软件之一,在3D分析方面具有网格划分方便,计
算速度快,精确高等优势。且Magnet在混合式步进电机和其它新型步进电机设计方面具有广
泛的应用和成熟案例,能够高质量的解决步进电机三维分析的难题。
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