Simcenter E-Machine Design 和 Simcenter Amesim 携手合作,实现更好的电动机设计
典型的电动机设计序列涉及多次迭代,尤其是在早期设计阶段。 确定给定设计问题的最重要的负载点是必要的,但很复杂。
我们于 2020 年发布的 Simcenter Motorsolve 软件添加了一组利用用户定义的占空比的新实验。 此功能在 Simcenter Motorsolve 的替代软件 Simcenter E-Machine Design 软件中得到了增强。 通过与 Simcenter Amesim 交换机器性能要求,Simcenter E-Machine Design 可以使用真实的车辆行为来推进设计流程。 计算损耗和前五个最重要的负载点并在软件之间传输。
该技术包括汽车行业的多种标准电动汽车驱动循环。 要激活此功能,用户只需定义所需的车辆扭矩和转子速度详细信息。
任意电压的脉宽调制分析
使用传统有限元分析根据测量电压或任意电压计算机器性能 [FEA] 由于信号的开关频率,这可能既耗时又不切实际。 在 Simcenter E-Machine Design 中,脉宽调制 (PWM) 分析实验利用分析分析与 FEA 相结合,及时确定准确的性能。 将用户定义的任意电压分配给相绕组的附加选项现在是 PWM 分析功能的一部分。
因此,数字孪生或模型校准可以基于直接从测功机或其他来源导入的测量结果。
Simcenter E-Machine Design 中的 Halbach 阵列电动机设计
转子模板支持创建每极具有偶数和奇数编号磁体段的 Halbach 阵列图案。 它还包括应用具有用户定义的磁化方向的不均匀分布的段的能力。 由于 Halbach 阵列会生成所需体积(气隙)的磁极,因此转子设计还有第二个优点。 磁芯所在的体积中存在通量抵消,因此不需要背铁或钢; 可以使用非磁性轻质核心来代替,从而显着减少转子的质量。
“……基于 Halbach 阵列的电动机与传统设计相比具有可衡量的优势,包括高功率密度和高效率。 这些优势的促成因素之一是 Halbach 阵列电机不需要转子叠片或背铁,因此电机本质上是无铁芯的。 这显着降低了涡流损耗和磁滞损耗……“
摘自“什么是 Halbach 阵列以及它如何在电动机中使用?Danielle Collins 的作者强调了 Halbach 阵列电动机设计的优点。
最大扭矩和弱磁控制
电机性能高度依赖于控制策略。 电机和电子设备之间的这种联系会影响效率、损耗和机器输出功率等性能参数。 Simcenter E-Machine Design 继续支持这两个关键控制策略。
- 每安培最大扭矩
- 基于最佳负载点的磁通弱化
您可以确信,使用这些控制策略,您的实验数据可以更准确地复制物理条件。
上图展示了新添加的 MTPA 驱动循环和弱磁控制策略相结合的电机效率图实验。
Simcenter E-Machine Design 影响电机设计流程。 通过在实验结果中纳入真实的车辆行为和控制策略,显着提高您的工作效率。