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Simcenter E-Machine Design:加速、创新和优化电机设计流程

作者 Adrian Perregaux

走近 Simcenter E-Machine Design 软件

在电机设计领域,工程师和工程经理经常面临着艰巨的挑战。产品开发似乎会持续数年,原型需要精心构建和测试,成本飙升往往会超出预算。此外,尺寸、重量和可持续性目标也越来越严格。但现在,他们有了解决问题的方法,可以改变设计流程并推动他们走向成功。

引入 Simcenter E-Machine Design 软件,该仿真工具可加速设计流程,通过多物理场仿真及早验证设计,并在性能和成本之间取得理想平衡。这是您一直在等待的答案。

西门子很荣幸地宣布,Simcenter E-Machine Design 是一款站在巨人肩膀上的产品,可充分利用 Simcenter SPEED、Simcenter Motorsolve 和 Simcenter MAGNET 复制电机实验。Simcenter E-Machine Design 旨在连接电机 V 循环的各个部分,并实现 Simcenter 的愿景,帮助企业将产品开发时间从典型的 3-4 年缩短到短于两年。试想一下跳过一个或多个物理原型的可能性!

创造力不会耗尽。 使用的越多,拥有的就越多

玛雅·安杰洛 (Maya Angelou),作家和人权活动家。

当失败不再是一种选择时

究竟是什么让 Simcenter E-Machine Design 与众不同呢?让我们深入了解其迷人的功能:

首先,Simcenter E-Machine Design 采用基于模板的设计方法。工程师可以利用专为电机量身定制的预定义模板,即使不是有限元专家,也可以虚拟设计数百台机器。这不仅缩短了设计时间,还使他们能够跳出局限,思考并优化他们的创作。

温度会毁灭电机

东芝电机
显示电机运行时温度变化的 gif(上图)和设计中包含冷却的机器(下图)
图 1:比较电机温度(包含和不包含冷却)。

其次,Simcenter E-Machine Design 解锁了早期多物理场验证的力量。工程师可以在设计阶段的早期执行仿真,预先加载潜在的故障模式,并确保强大的性能。电机的热性能是重中之重,因为温度决定其可靠性和使用寿命。正如东芝电机所说,“温度会毁灭电机”;这是因为只要温度升高 10 度就可以将机器的预期使用寿命缩短一半。
 借助此工具,工程师可以在单个工具中运行快速电热仿真,从而预测和缓解过热问题。

当别人拥有轴向磁通电机时,不要掉队......

还有一个更令人兴奋的消息:Simcenter E-Machine Design 现在包含轴向磁通电机模块。该模块具有独特的功能,使工程师能够在数秒内预测轴向磁通电机的性能。由于将输入侧的接口模板和输出侧的分析功能相结合,工程师可以快速利用轴向磁通电机的强大功能。这种电机正在许多领域接受研究,因为堆叠它们有可能显著提高性能。用户现在可以评估轴向磁通和径向磁通的替代方案,并亲自证明是否可以实现更高的功率密度。 许多人认为这些电机可以塑造电动汽车的未来。

但神奇之处不止于此。Simcenter E-Machine Design 允许工程师通过与 Simcenter 产品组合集成来验证动力传动系统中的电机。能够对组件进行数字化集成,这样就能更有信心地进入物理原型阶段,避免代价高昂的故障。

轴向磁通电机工作流程

此集成可为我们的合作伙伴带来更多价值的三个示例为:

设计不只是外表和感觉,设计是产品如何运作。

史蒂夫·乔布斯 (Steve Jobs),苹果公司联合创始人

一应俱全

系统集成:优化系统内的电机是将效率提升到新水平并将电气应用推向新水平的唯一途径。Simcenter E-Machine Design 可用于创建准确的降阶模型 (ROMS)

集成到 Simcenter AMESIM 中进行机电一体化仿真。如果您对逆变器电机集成感兴趣,那么也可以将 ROM 集成到 Xpedition 软件或 PartQuest 软件中进行探索。

完成电机项目时的 Simcenter Amesim 用户界面。

热集成:为了提高效率和性能,工程师们不断探索越来越复杂的冷却策略。冷却越复杂,就越需要仿真来验证一切 是否按预期工作。正如我们的同事盖坦在此解释的那样,这就是为什么 Simcenter E-Machine Design 可以帮助您在 Simcenter STAR-CCM+ 中利用模型并构建详细多物理场解决方案的原因。

机械集成:特别是,验证机器、变速箱和机壳的 NVH 性能可能是一场噩梦。没有考虑到电磁负载和传输之间集成的传统方法已经反复被证明不胜其任。因此,Simcenter 可以帮助您准确复制集成式电驱动并审核系统 NVH。 可以测试结果并将其与物理系统相关联。

感到迷惑不解?通过此点播式网络研讨会深入探讨该主题。

考虑通过变速箱和机壳传播的电磁载荷的影响,可以更准确地验证电驱动 NVH。
图 2:考虑通过变速箱和机壳传播的电磁载荷的影响,可以更准确地验证电驱动 NVH。

我感受到内心的渴望,对速度的渴望。

汤姆·克鲁斯在《壮志凌云》中饰演彼得·米切尔时的经典台词。

你渴望更多吗?

电机设计的故事正在快速变化。有了 Simcenter E-Machine Design 作为盟友,工程师可以克服挑战,加快上市时间,并创造出质量、效率和性能出类拔萃的产品。

那么,准备好加速了吗?通过此播客进入 Simcenter E-Machine Design 的世界(在视频右侧也可以点击重播),并反思贵公司的工程过程。我们可以携手开启激动人心的合作伙伴关系,重塑电机设计的未来。

要了解有关此新产品的更多信息,请访问我们的网页:

Simcenter E-Machine Design 产品经理阿德里安 佩雷戈 (Adrian Perregaux) 将介绍 EMAG 仿真的背景以及新产品如何在现有选项的基础上有所改进。

或通过此博客了解有关最近 Simcenter Mechanical 版本的更多信息: