Motor-CAD14

Motor-CAD14简介

Motor-CAD14是国外开发的电机设计软件和电磁分析软件。软件界面显示多个设计模块，可启动电磁模块、热设计模块、实验模块和机械模块。目前热模型适用于以下机器类型:BPM、BPMOR、Synrel(附BPM)、IM、SRM、PMDC、IM1PH，集合模型可以在软件中显示结果和图，可以直接查看电磁输出图的汇总页面，用户可以选择包含与自己应用最相关的结果的图。当加载到*时，图表在摘要页面上的显示和排序不会改变。mot文件，从而允许快速和直接的模型之间的比较！

Motor-CAD14软件功能

1.电磁

ANSYS电机CAD的EMag模块将基于2D瞬态有限元的方法与不同电机的分析方法相结合，快速计算电机的电磁能量。EMag用于计算转矩、功率、效率、转矩脉动、损耗、电流、磁链、电感和力。它还可以计算损耗，包括铜损耗、铁损耗、绕组中与频率相关的损耗以及磁体和轴等固体部件中的涡流损耗。基于模板的电机计算机辅助设计编辑器使您可以轻松设置几何图形和执行高级计算。电机计算机辅助设计非常灵活，允许用户尝试不同的选项，如定制绕组模式或从DXF导入自己的几何图形。

第二，热能

ANSYS Motor-CAD的Therm模块以秒为单位计算电机的热能，包括稳态和瞬态工况下电机部件的温度。电机计算机辅助设计中的快速仿真在建模复杂的工作循环(如牵引电机驱动循环)和应用程序(如电梯负载循环)时非常有用。

Motor-CAD采用分析集总参数的热建模技术，根据用户输入(如几何形状、材料、冷却类型等)自动设置。).基于这些输入，将自动计算所有热阻和电容。无需了解复杂的传热现象，如对流的无量纲分析。集总电路技术可以加速热分析并允许假设检验。对主要热传递路径的良好理解使工程师能够优化机器的冷却能量。

第三，驾驶周期

ANSYS电机计算机辅助设计实验室模块分析整个工作范围内的机器能量。用户可以快速创建效率和损耗图，绘制扭矩/速度特性，研究热约束的工作范围，分析整个行驶循环的能量。

实验室模块最初使用电磁2D有限元解算器来建立模型。它通过不同电流幅值、相位超前角和频率的全范围扫描机器的能量，建立机器的等效模型。等效模型与控制策略一起用于计算整个工作范围内的能量。快速生成输出，如效率图、扭矩/速度曲线和损耗图。用户可以输入时间/扭矩/速度占空比或使用内置车辆模型生成一个。该模块计算该周期的电流、电压和损耗，并输出损耗与时间关系的详细曲线。这可以通过热模型求解，计算整个循环的温升。用户还可以计算热极限的连续扭矩/速度特性。输入最大绕组温度和最大磁体温度限值，联合求解热模型、控制模型和损耗模型，计算电机在整个转速范围内的连续转矩/转速曲线。

Motor-CAD14安装方法

1.打开ANSYS _电机-CAD _ setup _ 14 _ 1 _ 2.exe直接安装软件。

2.提示安装和指导，然后单击下一步。

3.有关软件安装协议的内容，请单击接受协议。

4.提示许可配置，单击不要设置稍后指定，并且不要配置它。

5.软件安装地址c: ANSYS _电机-CAD_1_2

6.提示快捷方式名称电机计算机辅助设计

7.提示安装进度条并等待几秒钟。

8.电机CAD安装完成，点击【完成】完成安装。

Motor-CAD14破解方法

1.打开“破解”文件夹，将共享文件复制到安装地址进行替换。

2.替换地址为C: ANSYS _电机-CAD。

3.双击SolidSQUADLoaderEnabler.reg添加注册内容以完成激活并重新启动计算机。

4、打开软件可以正常使用，进入功能界面。

5.这是帮助菜单，您可以在其中查看提供的教程文件。

Motor-CAD14教程

电磁力能量测试

当选择电磁力能量测试(负载/开路)时，电机CAD将计算单个转子位置对机器的电磁力。结果将显示在“图形”选项卡中，总力将在“输出数据”->“电子磁力计”中报告。

此外，如果瞬态扭矩能量测试与有载电磁力测试一起选择，电机计算机辅助设计将在满载瞬态模拟期间计算电机的电磁力。

如果在开路电磁力测试的同时选择瞬态反电势能量测试，电机CAD将在整个开路瞬态仿真过程中计算电机的电磁力。

这些计算的结果仅在图形查看器中可用。

对于电磁力能量测试(负载/开路)，测量气隙中的力。对于定子上的力，使用最靠近定子孔的气隙层。对于转子上的力，使用最近的转子表面上的气隙层。用于测量力计算的Br和Bt的路径将显示在有限元分析路径编辑器中。

力坐标系

定子上测量的力分量将在定子坐标系中报告。因为没有静态偏心，这和全局坐标系是一样的。当包含静态偏心率时，它会偏离全局坐标系的中心。

在转子上测量的力分量将在转子坐标系中报告。这将在瞬态模拟期间随转子一起旋转。转子坐标系和“电磁体”的方向->有限元分析路径选项卡中显示的转子方向匹配。当包含动态偏心时，转子坐标系也会偏离全局坐标系的中心。下图显示了无偏心的转子坐标系。

对于R和T力，正径向定义为向外，切向定义为逆时针(见下图)。

关于x和y分量，x和y方向以传统方式定义。

使用有限元路径的力测量

除了内置的性能测试，用户还可以在任何有限元分析和计算过程中测量机器中任何空气区域的自定义路径上的电磁力。有关通过有限元分析测量数量的更多详细信息，请参见有限元分析路径测量。

必须注意的是，力的计算只在空气区域有效。为了计算力，路径必须完全位于空气区域，不接触或重叠任何钢或磁铁区域。以下是一个例子。对于定子和转子力，最佳做法是使用与电机CAD用于电磁力能量测试相同的半径。启用力和能量测试时，可以在有限元分析编辑器的“自动有限元分析路径”列表中找到。

对于使用有限元分析路径功能测量用户定义路径上的力，要测量的点数将是用户指定的数量。

必须计算气隙中的大量点，建议点与点之间的增量至少为0.5机械度，或者720点为一整圈。

热量计算

“热量计算”页面仅在热量上下文中可见。

这是定义热量计算的主页，提供以下选项:

轴速度

这定义了求解稳态热计算时要使用的轴。

计算类型

定义热量计算类型:

稳态热计算将被解决。如果电磁-热耦合选项设置为迭代到收敛解，耦合的EMag热模型将按照电磁-热耦合中的描述进行求解。如果实验室热耦合选项设置为迭代收敛解，耦合的实验室热模型将按照实验室工作点中的描述进行求解。

否则，将使用损耗[输入数据编辑器]中指定的损耗和损耗模型选项来求解热模型。

瞬态-热瞬态模型将使用瞬态计算设置和占空比定义中定义的选项来求解。

模型尺寸

全模型-全热模型将被解决。

简化节点模型-简化节点模型将被求解。

模型类型

三维模型-将解决一个完整的三维热模型。

将求解用于有限元分析校准的2D模型-2D模型。此选项应仅用于有限元分析校准。

稳态耦合

这些选项仅在“计算类型”设置为“稳定状态”时可用。热量在任何时候都只能与电磁模块或实验室模块耦合。

电磁耦合-允许稳态溶液的电磁损耗和热温度之间的耦合。

参见电磁-热耦合。

实验室热耦合-允许实验室模块计算的损耗和稳态溶液的热温度之间的耦合。

明白了。

求解热模型

单击“求解热模型”按钮或从主下拉菜单中选择“结果”->“运行计算”(Ctrl+R)以启动模型求解器。

在稳态计算过程中，电机计算机辅助设计窗口底部的状态栏将显示计算进度。

在暂态解算过程中，弹出的暂态进度表示计算进度。

立方缠绕模型

绕组温度的准确估计是热模拟的关键因素之一。电机CAD采用立方绕组模型[1]精确进行绕组各部分的三维传热。

(旧型号(和1MPH机器)可能使用旧的绕组分层型号。在这种情况下，您可以通过在默认设置页面中将缠绕模型类型设置为立方体元素模型来选择新的立方体模型。)

长方体模型(也称为长方体绕组模型和长方体单元模型)将绕组分成几个长方体。这些三维物体在三维(径向、切向和轴向)中具有不同的电导率。通过以这种方式离散绕组，可以实现绕组的不同部分和机器的不同部分之间的三维热传递。长方体的优点是考虑了绕组的冷却面，冷却方式可以应用于特定的区域。例如，水箱水套冷却，从水箱开口、水箱底部或水箱中心冷却。

立方缠绕模型理论

每个长方体在热网中有七个节点:六个长方体面各有一个节点，一个中心节点代表长方体的平均温度。

图1显示了长方体数量为2的情况。

因为电机CAD的热模型分为前、主动、后三部分。这导致加热网络中有六个长方体(两个长方体代表前绕组，两个长方体在槽中，两个长方体代表后绕组)。

长方体模型示意图

图1。详细电路图，显示了长方体编号设置为2的绞合绕组和机器。

相邻的长方体相互接触时共用一张脸。

在热网络中，这些立方体共享一个面节点。

在图1中，活动部分中的两个长方体共享一个节点370。类似地，缠绕在前端的长方体1与活动部分中的长方体1共享节点348。

这样，绕组的不同区域之间的传导被建模。

默认情况下，只显示外部接线盒连接的简化图。绕组:显示电路复选框允许显示连接到单个长方体的节点的内阻，如图2所示:

立体显示电路

图2。显示电路使能，显示长方体内部电阻。

图3显示了每个节点在插槽中的位置。请注意，对于不同卷绕设置的机器(例如，没有分配器，2个以上的长方体)，相应的位置会相应地改变。

长方体模型节点的块位置

图3。带有2个长方体和上/下分隔器的机器移动部分中每个节点的相应物理位置。

失去

该模型是一个分布式损耗模型:损耗放在中心节点上，中心节点的作用是将损耗分布在整个立方体体积上。

箱式模型设置

图4。缠绕式绕线机立体缠绕模型设置页面。

长方体数

增加长方体的数量将导致绕组径向方向更精细的离散化。

增加轴向切片数，相应增加活动段的长方体数，从而提高绕组温度的轴向分辨率。

长方体大小

盒子的型号取决于每个盒子的正确尺寸。长方体侧面的长度用于确定传导路径的长度/面积。盒子大小显示在表格(图4)和绕组编辑器视图中。

有效k值

立方体模型依赖于在三个方向上具有正确的有效热导率值。这些值根据设计中使用的导线类型、导线尺寸、槽填充、浸渍程度和材料等级自动计算。如图4所示，铜线的轴向有效导热系数明显高于径向或切向有效导热系数。在径向和切向，搪瓷和浸渍层的导电性较差，阻碍了导电性。

对于李兹导体，首先计算李兹梁的有效k值(不包括李兹梁绝缘)。用这些值代替铜以正常方式计算盒子的有效k值。

有效k值:端部绕组

图5。绞合绕组(左)和发夹绕组(右)的设置页面。