Ansys Maxwell on Cloud生成最快和最准确的电机效率地图

电动机用于许多不同的设备，从无绳钻头和电动汽车到无人驾驶飞机、无绳吸尘器、电动割草机、电动自行车等等。当每个设备操作和控制电机以提供特定的速度和扭矩工作点时，电机和电子控制的目标是在设备的整个工作范围内以最佳效率向机械轴输送动力。机器设计和工程团队的目标是扩大设备的工作范围，使电机和驱动系统更有效地工作，从而提高电池寿命，减小设备尺寸。

电机效率图

效率的地图是一个有用的工具，电机设计师看看性能的机器超过操作点的扭矩和速度下的现实控制。仿真使我们能够设计出满足系统要求的高性能设备，并在整个运行寿命内提供最佳性能。仿真和效率图的结合使电机设计人员能够创建电机几何概念，估计其性能和效率，并评估扭矩和速度的可操作范围边界。如今，电动和混合动力汽车的所有电动牵引电机都需要效率图和仿真，而且它们在所有变速动力设备上的使用也越来越多。这些数据也可以用于进一步的系统建模的电机运行和驱动循环分析。

现在有两个内置的Ansys解决方案，以创建准确和稳健的效率地图，无论您是否使用麦克斯韦有限元分析(FEA)电机工具包或使用Ansys Motor-CAD实验室的工具。从3D设计拓扑到先进的材料模型，有各种各样的设计决策可以告知电机模型是否需要Motor-CAD或Maxwell。

让我们关注麦克斯韦的电动机床工具箱Ansys云．有一些改进2022 R1发布这提高了这些地图解决方案的保真度和鲁棒性，特别是对于复杂的感应电机模型。此外，还对云计算进行了工作流改进，使按需高性能计算(HPC)能够实现快速周转时间。Ansys Cloud使任何工程团队都可以访问以前不切实际的模拟，并可以将数小时的模拟时间缩短为几分钟。我们将通过这篇博客来探讨这个工作流程的含义。

效率图计算的核心有两个部分。首先是高保真的麦克斯韦瞬态求解器，它可以包括各种电磁损耗效应，有助于电子机器性能计算的准确性。其次是包含在机床工具包中的工作流自动化(详细描述)在之前的博客文章中)．为了从有限元模拟中获得更高的精度，由于模型的复杂性，计算时间和资源可能会增加。这可能会使一些模拟需要更长的时间才能以所需的精度生成效率图。例如，3D仿真(例如下面的轴向通量模型)比标准的2D电机模型需要更多的仿真资源。下面描述的功能使我们能够高效地为这些大型3D电机模型生成有效和准确的效率图。

工作流的内置流程包括使用Maxwell中的内置应用程序定制工具包(ACT)向导。通过使用工具包向导，我们可以输入一些关于电机和驱动器参数的信息，例如驱动电压、最大电流能力和电机运行的最大速度。一旦输入了信息，就有几种本地解决方案，可以在单独的工作站上、在计算机集群中或在云上。一旦选择了该选项，工具包将自动验证设计设置、绕组方向和旋转方向的过程。它还创建了求解效率图所需的电机性能特征的仿真模型。

工具包中对每种类型的电机都进行了持续的改进，增强了从该工作流中提取效率图的健壮性、能力和计算速度。2022 R1版本中最显著的改进集中在感应机类型上，其中地图生成的健壮性提供了迄今为止最准确和最流畅的地图。过去几个版本的速度改进允许同步电机(永磁体，伤口场和同步磁阻类型)在一小部分时间内解决。此外，在定义交流绕组电阻计算和损耗缩放因子方面的灵活性提供了关键的可用性改进。

有了所有这些能力来自动化大型模拟空间，我们需要额外的计算机资源来实现高精度模型。为此，工程师可以借助Ansys Cloud根据需要利用硬件和软件工具。通过使用内置的云提交工具，我们可以并行解决每个设计点，并在很短的时间内返回结果。使用小型云配置，由Ansys RMxprt软件生成的3D轴向通量模型从开始到结束需要1小时，其中包括30分钟的云解决时间。在一台笔记本电脑上，使用相同的设置，一个高保真地图解决方案可能需要一天的时间。由于机器工具包和云作业提交都内置在Ansys电子桌面(AEDT)界面中，因此工作流位于单个窗口中，可以进一步自动化以满足您的需求。

这种全面的电机解决方案使电机设计人员能够查看电机仿真的多个保真度，包括最苛刻的保真度。内置的Ansys仿真工作流和云计算的结合使任何设计工程师都可以访问仿真功能。

hth华体会 询问Ansys云看看如何麦克斯韦电机工具箱能够实现高效的机械设计。