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解决方案

电(dian)子电(dian)器—电(dian)磁


  

电机(ji)设计研发人员经常面临(lin)这(zhei)样(yang)的问题(ti):

      1.改善电机效率。

      2.设计一种(zhong)新型电机(ji)。

      3.审查替(ti)代稀土(tu)永磁体的方案(an)。

      4.解决(jue)热和结构问(wen)题。

      5.在不损失性能的(de)同时改(gai)善外观尺寸样式。

      6.降低成本。

      目(mu)前(qian)多数在电(dian)机设计(ji)方面(mian)主要(yao)依赖于工(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)经验(yan),或者直接对(dui)原型(xing)样(yang)机进行(xing)(xing)实验(yan)分析,通过反复修(xiu)改与再试验(yan)的(de)过程(cheng)(cheng)(cheng)来确保电(dian)磁特性要(yao)求(qiu)。由(you)于系统(tong)复杂化程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)越来越高,类似单纯依靠工(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)经验(yan)和实验(yan)测量进行(xing)(xing)电(dian)磁设计(ji)不仅周期(qi)很长(zhang),而且成本很高,不能满足新(xin)产品的(de)设计(ji)要(yao)求(qiu)。

      随着计(ji)(ji)算机(ji)辅(fu)助工(gong)程(CAE)技术在(zai)西方(fang)发达国家引发的(de)(de)工(gong)业设计(ji)(ji)技术“革命”,新的(de)(de)、快速(su)而准确的(de)(de)电(dian)(dian)机(ji)设计(ji)(ji)方(fang)法成为(wei)必然需求,同(tong)时计(ji)(ji)算机(ji)电(dian)(dian)磁(ci)仿真(zhen)技术的(de)(de)飞速(su)发展(zhan)也(ye)为(wei)这种需求提(ti)供了很好的(de)(de)解决方(fang)案。

实际电机(ji)系统自身电磁(ci)环境很复杂,设(she)计精度和可靠性要求也越来(lai)越高,测试对象越来(lai)越庞大(系统级设(she)计分析),因此(ci)应用传统方(fang)法进行电机(ji)设(she)计面(mian)临更(geng)多(duo)的困难:


      1)       传统方(fang)法耗时,成本高。

      传统(tong)方(fang)法做(zuo)稍许的设(she)计改(gai)动要(yao)经历大量的实验和测试(shi)来(lai)判(pan)断(duan)性能的改(gai)变,而通(tong)过仿真可(ke)以完(wan)成这个过程(cheng),并且省(sheng)时、省(sheng)钱、准确(que)。

      2)       传统方法往(wang)(wang)往(wang)(wang)无(wu)法洞悉电机设计失败(bai)的本(ben)质原因。

      由于(yu)难以(yi)准确(que)地直接测(ce)量电机(ji)内(nei)的(de)(de)参数,如(ru)导(dao)致电机(ji)温升问(wen)(wen)题(ti)的(de)(de)损(sun)耗,只能(neng)通过实验去发现(xian)(xian)问(wen)(wen)题(ti),但(dan)是(shi)要去判断问(wen)(wen)题(ti)产生的(de)(de)原(yuan)因就需(xu)要设计(ji)大量的(de)(de)实验甚至(zhi)无(wu)法(fa)去确(que)定原(yuan)因。但(dan)是(shi)借助仿真(zhen)方(fang)法(fa)可以(yi)计(ji)算到是(shi)哪一种损(sun)耗导(dao)致的(de)(de)发热最严重(zhong),哪个部位(wei)是(shi)主要发热源,从而有的(de)(de)放矢的(de)(de)修正方(fang)案。同样诸如(ru)饱(bao)和和故障(zhang)分析(xi)时仿真(zhen)手段(duan)都(dou)是(shi)独一无(wu)二的(de)(de)方(fang)法(fa),发现(xian)(xian)并解决问(wen)(wen)题(ti)。

      3)       电机设计参数的(de)优化

      电机设计能力(li)的(de)提(ti)(ti)升需要进行有效(xiao)的(de)优化设计,传统上只能依靠经验,按照(zhao)设计标准(zhun)对(dui)调整相关参(can)(can)数,并(bing)进行单个参(can)(can)数的(de)实验测试(shi),不仅(jin)耗时费力(li)、提(ti)(ti)高成(cheng)本,还无法处理多(duo)个设计参(can)(can)数相互影响的(de)情形。借(jie)助有限元仿真方法,可以有效(xiao)的(de)解决这个问题。

      对于上述复(fu)杂的(de)电(dian)机(ji)(ji)设计(ji)问题,Cobham公(gong)司的(de)OPERA电(dian)机(ji)(ji)设计(ji)及优化系(xi)统提供了全面、精确(que)、高效、易(yi)用的(de)解(jie)决方(fang)(fang)案,而(er)本项目中的(de)所要购买的(de)Opera软件系(xi)统由英国Cobham公(gong)司技术(shu)服务部(bu)门(Cobham Technical Service - CTS)生产,软件系(xi)统提供了完(wan)整的(de)电(dian)机(ji)(ji)设计(ji)和仿真(zhen)方(fang)(fang)案,其网(wang)格剖(pou)分(fen)的(de)技术(shu)优势非(fei)常(chang)突出,可以(yi)方(fang)(fang)便地进(jin)行电(dian)机(ji)(ji)的(de)三维模型仿真(zhen)分(fen)析,同时还可以(yi)实时耦合热分(fen)析、应力分(fen)析,在电(dian)机(ji)(ji)设计(ji)仿真(zhen)方(fang)(fang)面长期以(yi)来都是欧洲主流电(dian)机(ji)(ji)企业的(de)首(shou)选(xuan)工具(ju)软件,从而(er)拥有大(da)量工程(cheng)验证。


      电机专(zhuan)用设计及优化(hua)系(xi)统Opera,采用有限元技术,具有一整(zheng)套完善(shan)的(de)电机3D电磁场(chang)分析与(yu)优化能力。软(ruan)件包(bao)括前后处(chu)理及求解器等电机专用(yong)模(mo)块(kuai),并集成(cheng)了英(ying)国著名(ming)军工企业(ye)Cobham公(gong)司(si)在电机设计行(xing)业(ye)方面超过20年的研究和工程设计经验(yan),要(yao)素及(ji)功(gong)能特点如(ru)下:

全面(mian)的3D电(dian)磁仿真(zhen)功能

      Opera拥有(you)(you)全(quan)面(mian)的(de)电磁仿真(zhen)能力(li),有(you)(you):建模器、前后处(chu)理器,包括电机求解(jie)器在内的(de)多种专业求解(jie)器,实(shi)时瞬态(tai)多物理(li)耦合求(qiu)解工具(ju)、优化器等(deng),可(ke)完(wan)成(cheng)设计、仿真(zhen)、分析、优(you)化等一整套的电磁设计分析任务流程。

 
 

  

专用(yong)电机项目管理(li)器

-文(wen)件管理

-建模器、求(qiu)解(jie)器、后处理模块调用接口

-任务(wu)批处(chu)理管(guan)理

-分布式计算、多线程计算管理

  

强大(da)的几何建模功能

      -CAD接口(kou),支(zhi)持多(duo)种(zhong)CAD格式文件的(de)导入

      -2D/3D分别(bie)具有独立的内置ACIS建(jian)模核心

      -鼠标点击(ji)实现物(wu)体2D和3D拉伸

      -多种(zhong)几何(he)结构体的拓(tuo)扑操作

      -外部(bu)电路环(huan)境建模

      -全参数化建(jian)模,提高建(jian)模效(xiao)率和准(zhun)确(que)性(xing),便于后续优化求解

      -独(du)有(you)的六(liu)面体(ti)网(wang)(wang)格(ge)类型,多种类型的网(wang)(wang)格(ge)单元及多种网(wang)(wang)格(ge)剖(pou)分技巧综(zong)合(he)应用,得(de)到(dao)完善的网格(ge)剖分结果(guo),极(ji)大(da)提高仿真计算的速度(du)和精度(du)

 

 

  

丰富(fu)的(de)高(gao)级材(cai)料库(ku)

-BH曲线编辑器

-线(xian)性和非线(xian)性材料

-各向异性材料

-磁滞材料

-永磁(ci)体增去(qu)磁(ci)曲线。

  

电机设计分析(xi)环境(jing)和耦(ou)合(he)分析(xi)工具

      -多(duo)物理场耦合(he)仿真和分析,提(ti)高仿真精(jing)度和应(ying)用范(fan)围(wei)

      -高(gao)效(xiao)的优化求解器帮助(zhu)实现快速设计

      -与工业标准Simulink进(jin)行协(xie)同(tong)仿真(zhen)灵活易用功能强大的(de)用户(hu)可编程接口(kou)和(he)脚本控制功能

      -脚本程序记录每一部GUI操作

      -可以随意嵌(qian)入任何其他程序中运行

      -程(cheng)(cheng)序中允许调用任何外部程(cheng)(cheng)序模(mo)块

 

 

 

  

功能(neng)强大的(de)后处(chu)理(li)器功能(neng)

-丰(feng)富的绘(hui)图功(gong)能,实现各种方(fang)式2D/3D结果显示(shi)

-提供(gong)各种函数,方便用户自定义(yi)数据处理

-求(qiu)解(jie)结果的(de)再计(ji)算,得到更多设计(ji)参数