方案 | CAE仿真技术在电机产品设计中的应用

引言

电机是一个集电气、机械、动力学、散热、电子电路、控制系统等众多学科综合于一体的复杂系统。在实际研制过程中，我们必须考虑电机的电磁设计、机械设计、热设计以及多物理场耦合等方面的问题。

电机电磁场分析问题

• 电机空间磁密分布、气隙磁密分布

• 电机动态磁场效应

• 电机启动/停止性能

• 电机电磁力/力矩计算

• 涡流分析

• 电机损耗（铜损、涡损、铁损）

电机机械结构分析问题

• 定转子应力和变形（强度问题）

• 转子动力学、临界转速

• 定转子振动、噪声

• 转轴扰度、强度计算

• 电机装配（过盈配合、螺栓预紧）

• 疲劳寿命

电机散热流动分析问题

• 电机结构温升

• 结构传热与流体散热分析

• 冷却系统（风冷、水冷）设计

• 热变形和热应力

电机多物理场耦合分析问题

• 电磁生热（电磁和热的耦合）

• 通风冷却（流场和热的耦合）

• 热应力和热变形（热和结构的耦合）

• 电磁振动（电磁和结构的耦合）

• 振动噪声（电磁、结构和声场的耦合）

• 气动噪声（流场和声场的耦合）

相关CAE软件模块

• 几何建模：、ANSYS SCDM
  

• 结构仿真分析： ANSYS Mechanical

• 疲劳寿命分析：Ansys nCode Designlife、Ansys Fatigue

• 流体仿真分析： Ansys CFX、Fluent、ICEM CFD、HPC

• 电磁以及多物理场耦合分析： Ansys Multiphysics、ANSYS Mechanical/Emag、Ansys Maxwell

• 设计优化分析：Ansys optiSLang

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