ANSYS的博客
2021年3月16日
如何改进电机的设计过程
电动机有各种尺寸——从驱动船只的巨大电动机到用于医疗设备的微型电动机。是否为电动汽车设计一个需要小、高效、安静的电机;或者对于尺寸和声音不是主要关注的工业应用，在设计过程的早期模拟电动机至关重要。仿真使设计工程团队能够在投资昂贵的原型和制造之前更好地了解潜在的机电热挑战。
电气化很热，但工程师们需要保持发动机的凉爽
电动机是一个复杂的多物理场系统，需要从一开始就进行仿真以实现优化设计。对能够更大功率输出的小型电机的需求正在推动这种复杂性。以更小的外形提供更大的功率的主要问题之一是热管理。
如果温度不受控制，材料可能超过其正常工作温度，并经历相变、软化、熔化或其他形式的降解。除了热应力可能导致疲劳、开裂和材料变形的明显安全风险之外，现代材料可能很昂贵。例如，一些电动机使用的稀土磁铁会过热，以至于它们变得消磁。
多物理场的使用和集成工程工作流
Ansys提供了一个工程工作流程，从电机设计尺寸选项到电机的详细电磁和热学和机械分析。工作流程包括机械和热模拟软件，以及Ansys opti俚语过程集成和设计优化(PIDO)软件。
使用opti俚语，工程师可以:
- 将不同的物理学结合成多学科的方法，更全面地研究现象。
- 标准化和跨团队共享模拟过程，允许模拟新手获得更直接的模拟访问。
- 加速耗时的手动搜索最佳和最稳健的设计配置，使工程师和设计师能够通过交互式可视化和人工智能(AI)技术更好地了解他们的设计。
opti俚语平台将Ansys、第三方和内部工具连接到自动化仿真工作流程中。
案例:电动牵引电机仿真
电动牵引电机的热模拟需要多个求解器，这通常以牺牲速度为代价提供更高的精度。通过在求解器中引入元模型，可以显著提高联合仿真的性能，在提高模型质量的同时，只略微增加了获得结果的时间。
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