Ansys + Atomberg

“我们的风扇设计在能源效率、材料和整体外观和感觉方面都发生了巨大的变化。我们的电机技术在不断发展，模拟是这一进化旅程的重要组成部分。Ansys工具帮助我们有效地验证各种变量，包括成本优化、产品设计和性能要求，从而减少了我们的原型制作工作。”

——Manoj Meena, Atomberg的首席执行官和创始人

介绍

传统的吊扇每天要消耗70-80瓦的电力，但其中只有22瓦的能量用于风扇叶片，这导致了近50瓦的热量净损失。这种表现在很大程度上对环境产生了负面影响。Atomberg的成立是为了挑战现有市场，提供新的，更节能的家电体验，作为其“可持续设计”研发战略的一部分。

挑战

消费者对家用电器效率的需求不断增加，由此带来的市场竞争压力推动了新产品的快速发布。因此，Atomberg正在以极快的速度迭代生产更轻、更高效的叶片和电机设计，这些设计采用了铜、塑料和钢等新材料。它从产品开发到市场的过程非常复杂，包括原型设计、注塑成型、叶片和电机设计测试以及性能验证，所有这些都是耗时且昂贵的。

工程解决方案

• 设计了一种大规模生产的风扇概念，支持快速的设计变更以及迭代的显著运营效率提高
• 在Ansys Fluent中以不同角度对叶片的三维轮廓进行优化，消除叶轮叶片在正常运行过程中穿过空气时产生过大噪音的空气湍流
• 在Ansys Maxwell中进行热模拟，以优化商品材料，包括铜和钢，以及铁氧体磁铁和特定电机外壳的材料。
• 利用Maxwell进行印刷电路板(PCB)研究，满足电机驱动电子要求，实现无刷直流电动机设计中的电能-机械能转换

好处

• 实现了更紧凑的电机设计，从而产生了一个可扩展的解决方案，运行功率仅为28瓦，在风扇运行期间能源效率提高了65%(下一代设计将提高92%的效率)。
• 通过虚拟建模，将原型活动减少到每个设计周期的一到两次迭代，显著降低了原型费用
• 其刀片成型模具在外形性能无偏差的情况下，实现了90%的设计精度，显著降低了刀片注塑和模具成本
• 改善了风扇叶片的气流特性，消除了湍流，使风扇运行更安静，符合家庭和办公环境
• 确定具有应力特性和热性能的材料，使风扇性能达到峰值，同时满足更流线型、更轻量化的设计要求