ANSYS Motor CAD 2024最新版

ANSYS Motor CAD2024最新版是一款功能强大的磁热、电机电磁设计软件。这款软件能够借助其丰富的算法帮助用户有效的提升多种类型的冷却型式的电机电磁机器他的计算精准度。该软件经过不断的更新换代，目前支持热路、热网络、磁路、智能优化、有限元分析等多种快速智能的算法，这是其他软件所不具备的，凭借这些算法该软件能够有效的帮助设计师们提高工作质量、缩短工作时间。并且软件工程师们还对软件的操作进行的简化，让使用软件的门槛更低，能够面向更多的用户。还采用了目前最为先进的汇编语言来进行编写的核心程序，该语言能够让核心程序的运行速度以及计算速度都非常有效的提升，相比于传统语言所编写的程序能够提高接近十倍的速度。

并且解决了业界"参数估计"得难题，再之前设计师们很难通过测量来获取或者影响机器的关键参数，但是拥有这款软件之后用户能够直接的使用软件进行模拟，这样就能够获取到准确的各种关键参数。小编今天带来的是ANSYS Motor CAD2024最新版，感兴趣的用户可以在本页面的下载链接处进行下载。

功能介绍

一、电磁学
ANSYS Motor CAD 的EMag模块将基于2D瞬态有限元的方法与针对不同电机的分析方法相结合，以快速计算其电磁性能。EMag用于计算转矩，功率，效率，转矩脉动，损耗，电流，磁链，电感和力。它还可以计算损耗，包括铜损耗，铁损耗，绕组中与频率相关的损耗以及诸如磁铁和轴之类的固体部件中的涡流损耗。的基于模板的编辑器使您可以轻松，轻松地设置几何形状并进行高级计算。十分灵活，允许用户尝试不同的选项，例如自定义绕组模式或从DXF导入自己的几何形状。
二、热性能
ANSYS的Therm模块以秒为单位计算电机的热性能，包括稳态和瞬态运行条件下电机组件的温度。在对复杂的占空比（例如牵引电动机驱动周期）和应用程序（例如电梯负载周期）进行建模时，软件中的快速仿真非常有用。
软件使用分析集总参数热建模技术，该技术会根据用户的输入（例如几何形状，材料，冷却类型等）自动设置。根据这些输入，将自动计算所有热阻和电容。不需要了解复杂的传热现象，例如对流的无量纲分析相关性。集总电路技术可加快热分析速度，并允许进行假设测试。对主要传热路径的充分了解使工程师可以优化机器的冷却性能。
三、驱动周期
ANSYS的实验室模块在整个工作范围内分析机器性能。用户可以快速创建效率和损耗图，绘制扭矩/速度特性，研究受热约束的工作范围并分析整个驾驶周期的性能。
Lab模块最初使用电磁2D有限元求解器构建模型。它通过不同电流幅值，相位超前角和频率的整个范围扫描机器的性能，以建立机器的等效模型。等效模型与控制策略一起使用，以计算整个工作范围内的性能。快速生成诸如效率图，转矩/速度曲线和损耗图之类的输出。用户可以输入时间/扭矩/速度占空比，或使用内置的车辆模型生成一个。实验室模块计算该周期内的电流，电压和损耗，并输出详细的损耗与时间的关系曲线。这可以通过热模型来解决，以计算整个周期内的温度升高。用户还可以计算受热限制的连续转矩/速度特性。输入最大绕组温度和最大磁体温度极限，并共同求解热模型，控制模型和损耗模型，以计算电机在整个速度范围内的连续转矩/速度曲线。
四、机械
ANSYS提供了对离心力在转子中引起的机械应变，应力和位移的快速估计。在高速旋转电机中，确保结构完整性是一项重大挑战。力学计算使用带有自适应网格的二维线性有限元求解器。通过在设计过程中考虑机械约束，电动机设计人员可以确定转子的尺寸，以实现最佳的电磁性能，同时确保工业可行性和在机器全速范围内的安全运行。
五、详细的设计，分析和验证
为了进行详细设计，深入分析和验证电动机设计，可以将ANSYS模型转移到ANSYS Maxwell，ANSYS Icepak和ANSYS Fluent中。将这些求解器与软件结合使用可提供高保真2D / 3D分析功能，使您能够分析最终效果，退磁，铁损，磁滞，噪声振动苛刻性（NVH）以及完成设计所需的其他高级电磁现象电机冷却系统。在ANSYS电机设计流程中增加了Motor-CAD，为电机设计创建了完整的端到端工作流程。

软件特色

1、设计优化
软件可以作为设计过程中不可或缺的一部分。通过与热回路和机械设计并行优化电磁模型，实现了真正的优化设计。通常，热设计方面一直待到设计过程结束，此时改变设计为时已晚，并且产生了不合标准的电动机。
2、对客户咨询的快速响应
客户通常希望将现有电机用于具有特定负载特性的给定应用。可用于使用其占空比分析功能快速建模负载规格。设计师没有清楚地了解电机/驱动器组合是否足以完成任务，并且客户有安全感，设计师已经充分调查了他的询问 - 因此有助于赢得订单。
3、快速量化设计变更
有时可能会提出材料或制造过程的变化。允许设计人员快速量化这些变化对电机性能的影响。
4、程序验证
Motor CAD可以轻松地将Motor-CAD机器性能计算与现有电机的测试进行比较。在进行这种验证时，用户可以深入了解影响机器性能的主要参数，因此可以使用这些知识来改进设计。
5、参数估计
通常很难（如果不是不可能的话）直接测量影响电动机性能的某些关键参数，例如：界面间隙，转子损耗。在许多情况下，可以通过将软件输出与可以容易地测量的数据匹配来估计这些参数，例如，元件温度，定子损耗。例如，定子叠片和外壳之间的界面间隙可以改变，直到与T [定子]和T [外壳]的测量值给出匹配。

功能分析

一、分析方法
电动机的分析模型依赖于电磁场和广义力定理。以简化的形式，后一个定理指出，如果在基本转子运动过程中电流和磁链是恒定的，则电磁转矩（或力）由系统的协能或能量随转子位移的增加而给出。由于系统是电动马达，因此能量或余能可以表示为磁链和电流之间乘积的函数。此外，磁链被表示为电抗和电流之间的乘积。所以。所有开发的用于计算交流电动机中电磁转矩的分析模型都依赖于等效电路参数（电阻和电抗），这些参数可以具有固定值或可变值（线性或非线性）。因此，估计旋转电机中电磁转矩的任何分析模型的精度取决于表征电机参数的精度水平。
1、优点：
它为电动机的任何初步设计和分析提供了重要的起点。
分析方法基于可测量的物理参数，并允许包含非线性效应。 因此，许多电机设计人员通过使用分析工具来解决新的原型开发问题。
2、缺点：
旋转电机中仍然会发生物理现象（例如，杂散负载损失），无法进行数学建模，对于任何分析型电机模式，都必须使用几个简化的假设，否则精度可能会很低，除非在最重要的非线性影响下进行了显着改善 （例如，饱和度，铁芯损耗，风阻和摩擦损耗以及谐波）是通过电动机数学模型中足够多的元素来建模的。
二、数值模拟
电动机的数值建模具有电磁场理论的基础。 有几种数学方法，例如有限元方法（FEM）。 有限差分法（FDM），边界元法（BEM）来解决数值方法中的系统方程式无论这些方法的数学如何，都可以通过麦克斯韦应力理论，虚拟功（能量变化）或拉普拉斯方法估算电磁转矩 （励磁电流）
1、优点：
计算机功率和速度的逐步提高导致了一种情况，其中电机的数值分析已成功地用作研究和设计工具。在旋转机械中，使用最广泛的模型是二维
如果正确设置了问题设置，则旋转电机的数值建模通常会比估算模型的精度更高。
2、缺点：
2D模型仍然忽略了最终效应和三维涡流效应
3D模型虽然可能更精确，但需要多一两个数量级的计算机资源；
3D模型仍然超出了经济能力的范围。特别是在电机行业中，一天之内可能只需要针对一个电机的数十个设计版本。
在现代实践中，需要将分析模型和数值模型结合起来。通过分析建模优化的初步设计代表了进一步的数值模型的最佳初始解决方案。还有非常完善的组合数值和分析模型，可以对电动机进行数值模拟，并可以分析模拟驱动系统的外部电路（逆变器，连接件等）。

应用范围

一、电磁学
EMag模块将基于2D瞬态有限元的方法与针对不同电机的分析方法相结合，以快速计算其电磁性能。EMag用于计算转矩，功率，效率，转矩脉动，损耗，电流，磁链，电感和力。它还可以计算损耗，包括铜损耗，铁损耗，绕组中与频率相关的损耗以及诸如磁铁和轴之类的固体部件中的涡流损耗。软件的基于模板的编辑器使您可以轻松，轻松地设置几何形状并进行高级计算。该软件十分灵活，允许用户尝试不同的选项，例如自定义绕组模式或从DXF导入自己的几何形状。这里列出了EMag的一些关键功能：
1、广泛的参数化模板和几何
2、针对不同性能测试的自动计算设置
3、具有啮合和边界条件的内置2D瞬态或静磁FEA求解器的自动配置
4、先进的计算功能，例如磁体中的涡流，感应电机转子棒以及交流绕组损耗的计算
5、DXF和可编写脚本的几何形状，自定义电流波形和多层转子偏
6、结合了2D有限元和分析建模方法，因此可以在几分钟内输入和计算设计，使您能够在设计过程的早期就解决复杂的电磁效应
7、耦合到Motor-CAD Therm，使您能够迭代求解热计算
8、‘计算扭矩，功率，损耗，电压，电流，电感，磁链和力
9、链接至Maxwell进行详细的FEA分析
二、热性能
Therm模块以秒为单位计算电机的热性能，包括稳态和瞬态运行条件下电机组件的温度。在对复杂的占空比（例如牵引电动机驱动周期）和应用程序（例如电梯负载周期）进行建模时，软件中的快速仿真非常有用。
使用分析集总参数热建模技术，该技术会根据用户的输入（例如几何形状，材料，冷却类型等）自动设置。根据这些输入，将自动计算所有热阻和电容。不需要了解复杂的传热现象，例如对流的无量纲分析相关性。集总电路技术可加快热分析速度，并允许进行假设测试。对主要传热路径的充分了解使工程师可以优化机器的冷却性能。
自动设置的热阻网络是三维的，可对端部空间的冷却，端部绕组的冷却，旋转对气流的影响以及沿机器轴向的热传递进行3D分析。
支持多种冷却类型：
1、自然对流（TENV）
2、强制对流（TEFC）
3、通过通风
4、水套（几种配置）
5、潜水式
6、被淹
7、湿转子和湿定子
8、喷雾冷却
9、辐射
10、传导性
三、驱动周期
实验室模块在整个工作范围内分析机器性能。用户可以快速创建效率和损耗图，绘制扭矩/速度特性，研究受热约束的工作范围并分析整个驾驶周期的性能。
Lab模块最初使用电磁2D有限元求解器构建模型。它通过不同电流幅值，相位超前角和频率的整个范围扫描机器的性能，以建立机器的等效模型。等效模型与控制策略一起使用，以计算整个工作范围内的性能。快速生成诸如效率图，转矩/速度曲线和损耗图之类的输出。用户可以输入时间/扭矩/速度占空比，或使用内置的车辆模型生成一个。实验室模块计算该周期内的电流，电压和损耗，并输出详细的损耗与时间的关系曲线。这可以通过热模型来解决，以计算整个周期内的温度升高。用户还可以计算受热限制的连续转矩/速度特性。输入最大绕组温度和最大磁体温度极限，并共同求解热模型，控制模型和损耗模型，以计算电机在整个速度范围内的连续转矩/速度曲线。
四、机械
Mech提供了对离心力在转子中引起的机械应变，应力和位移的快速估计。在高速旋转电机中，确保结构完整性是一项重大挑战。力学计算使用带有自适应网格的二维线性有限元求解器。通过在设计过程中考虑机械约束，电动机设计人员可以确定转子的尺寸，以实现最佳的电磁性能，同时确保工业可行性和在机器全速范围内的安全运行。
五、详细的设计，分析和验证
为了进行详细设计，深入分析和验证电动机设计，可以将ANSYS模型转移到ANSYS Maxwell，ANSYS Icepak和ANSYS Fluent中。将这些求解器与软件结合使用可提供高保真2D / 3D分析功能，使您能够分析最终效果，退磁，铁损，磁滞，噪声振动苛刻性（NVH）以及完成设计所需的其他高级电磁现象电机冷却系统。在ANSYS电机设计流程中增加了，为电机设计创建了完整的端到端工作流程。

更新日志

v14.1.2版本
1、3阶段时改进的相量表显示。
2、校正衬管和槽的绝缘重量，不考虑槽的数量。
3、增加了自动Nx3相绕组选项。
4、增加定子和转子叠片数量计算。
5、修复了从ActiveX DoSteadyStateAnalysis调用运行校准模型的问题。
6、多个切片的负载定子和转子力计算的校正。
7、固定TVent磁铁和转子表面积调整因子。
8、修复实际最大电流检查，每个线圈的转动比例。
9、改进了磁缠绕形式，用无线电组取代了组合盒。
10、使用方波驱动时改进的BPM相电流计算。
11、使用不同的区域设置校正实验室线程。