ANSYS MOTORCAD 2023 R1(电机仿真)

　　ANSYS MOTORCAD 2023 R1提供电机仿真制造功能，如果您需要设计电机就可以直接选择这款软件，可以在软件上创建多物理仿真环境，可以将产品数据添加到软件执行仿真，可以让软件给出报告文件，从而根据仿真结果优化电机设计方案，提升后期产品开发效率，让设备制造更加快速，软件提供多个功能模块，支持EMag、Therm、Lab、Mech，您可以在创建新项目的时候选择一个功能模块使用，无论是3D耦合热流体网络分析还是线性结构二维有限元分析、稳态和瞬态热分析都可以在软件执行，需要就可以下载使用！

新版功能

　　Motor-CAD 使设计工程师能够在整个工作范围内评估电机拓扑和概念，以生成针对性能、效率和尺寸进行优化的设计。Motor-CAD 软件的四个集成模块（EMag、Therm、Lab、Mech）可快速迭代地执行多物理场计算，因此用户可以在更短的时间内从概念到最终设计。

　　绕线同步电机 (WFSM) 的 NVH

　　计算汽车行业 WFSM/EESM 的 NVH 行为。电磁激励力使用 2D FEA 计算，并与分析机械和声学模型一起使用，以进行完整的 NVH 分析。这使得能够在设计过程中更早地评估 NVH 行为，从而节省大量时间。

　　绕组定义与分析

　　改进的发夹缠绕灵活性和可行性检查，再加上简化的 UI 和自动发夹布局，可以节省模型生成的大量时间。这些改进将使工程师能够通过分析不同的绕组配置来探索更广阔的设计空间。

　　新的云产品

　　Motor-CAD 现已在 Ansys Gateway 虚拟桌面上提供。通过使用强大的硬件，Motor-CAD 和 OptiSLang 工作流程以及其他 Ansys 工具可以同时运行，从而缩短产品开发周期。

软件特色

　　1、与 Ansys Maxwell 和其他物理解算器集成

　　Ansys Motor-CAD 连接到 Ansys Maxwell 进行高级 2D 和 3D 电磁分析。对于电机噪声和振动以及（心理声学）声音预测，Ansys Motor-CAD 与 Mechanical 和 VRXPERIENCE 集成。它还与 Ansys CFD 求解器连接，利用基于空气、水和油的冷却技术进行冷却系统设计和分析，并向 Motor-CAD 的热模型提供反馈。

　　2、基于模板的电磁和热设计

　　全面而强大的几何模板可以探索完整的电机设计空间。模板涵盖了广泛的电机技术、拓扑和冷却系统。基于比率的参数化选项是一个新增功能，它为参数化设计优化提供了前所未有的功能。

　　3、电磁热控耦合仿真

　　从设计过程开始就进行耦合多物理场分析，内置控制算法可实现虚拟测试，考虑瞬态驱动周期或稳态下的温度影响。

　　4、弱磁设计

　　现代电机的设计需要在整个扭矩/速度工作范围内进行性能分析。Motor-CAD 使设计人员能够轻松快速地分析其设计在工作范围内的性能，包括弱磁行为。

使用方法

　　1、首先将许可服务安装到电脑，打开ANSYS License Manager 2023R1执行安装

　　2、这里是软件的安装界面，点击安装ANSYS License Manager

　　3、设置软件的安装地址，小编将软件安装在D盘

　　4、安装完毕以后打开SolidSQUA破解文件夹，将里面的ANSYS Inc文件夹复制到安装地址替换同名文件夹

　　5、替换完毕以后直接打开ANSYS License Manager，会在浏览器上打开

　　6、点击左侧获取系统host信息，查看电脑的主机ID，这里选择使用MAC地址破解

　　7、在SolidSQUA破解文件夹打开许可证文件license.txt，将MAC地址复制替换里面的xxxxxxxxx，然后保存文件

　　8、点击左侧添加许可证文件，将替换完毕的license.txt直接打开，弹出安装的提示，点击install开始安装

　　9、提示license文件已经安装成功

　　10、双击SolidSQUADLoaderEnabler.reg添加许可信息

　　11、点击win+Q进入电脑搜索界面，输入系统变量查询功能，打开环境变量设置界面

　　12、点击底部的环境变量功能，可以创建系统变量

　　13、如图所示，新建一个系统变量，输入ANSYSLMD_LICENSE_FILE，变量值输入1055@localhost，点击确定

　　14、重启电脑让系统读取你安装的许可信息和变量信息

　　15、将ANSYS Granta Selector软件直接安装到电脑

　　16、将主程序MOTORCAD直接安装到电脑，点击下一步

　　17、服务器设置界面，直接输入1055@localhost，点击next

　　18、设置MOTORCAD的安装地址，这里可以直接点击下一步

　　19、提示安装进度条，等待软件安装结束吧

　　20、MOTORCAD成功安装到电脑，可以点击finish结束安装

　　21、在破解文件夹上复制2023_2_1文件夹到软件的安装地址替换同名的文件夹

　　22、打开软件以后进入配置许可证界面

　　23、选择所有许可证，点击升级，如果已经默认是所有许可证就不需要升级

官方教程

　　力坐标系

　　定子上测得的分力将在定子坐标系中报告。在没有静态偏心的情况下，这与全局坐标系相同。当包括静态偏心率时，这是从全局坐标系的中心偏移的。

　　转子上测得的分力将在转子坐标系中报告。这将在瞬态模拟过程中与转子一起旋转。转子坐标系的方向与E-Magnetics->FEA Paths选项卡中显示的转子方向相匹配。如果包含动态偏心，转子坐标系也会偏离全局坐标系的中心。下图显示了没有偏心的转子坐标系。

　　对于R、T力，正径向定义为向外，正切向定义为逆时针（见下图）。

　　对于X、Y分量，以传统方式定义X和Y方向。

　　转子应力计算

　　机械计算

　　机械转子应力通过“转子应力”选项卡计算。此页面在“机械”上下文中可见。

　　这是定义机械计算的主页面，提供以下设置：

　　轴速度-进行计算时的机器速度。

　　离心力-应力计算仅使用离心力。磁力通常较低，不考虑。

　　机械零部件选项

　　磁铁（仅限BPM、BPMOR）

　　不包括-不包括计算中的磁铁

　　包括-在计算中包括磁体。注意：必须在模型中指定磁体间隙。

　　转子棒（仅限IM、IM1PH）

　　不包括-计算中不包括转子钢筋

　　包括-在计算中包括转子钢筋。

　　粘附系数

　　这允许将表面的粘附性考虑在内。磁铁/转子棒的杨氏模量乘以该系数。

　　求解机械-单击此按钮时，将求解转子应力有限元分析。

　　E-NVH/力计算

　　该接口用于研究机器电磁噪声、振动和不平顺性（E-NVH）。

　　它计算可以查看并导出到其他NVH工具的多个操作点的力。

　　BPM、BPMOR、SYNC、SYNCREL、IM和SRM机器类型的多力计算选项卡可见。

　　计算出的力可以在力选项卡中使用，请参阅时域1D、空间谐波1D、时域2D和频域2D主题。有关使用“强制导出”导出到文件的信息，请参见强制数据导出。

　　加载点

　　定义-用于定义力多力计算中使用的载荷点的载荷点定义。

　　Add Point–将加载点添加到表中。

　　清除点–从表中清除所有装载点。

　　Delete Point–从表中删除选定的（蓝色高亮显示）加载点。

　　验证扭矩点-检查表中的值

　　扭矩-速度包络

　　最大速度–用于计算扭矩-速度曲线的最大速度点。

　　步长–扭矩-速度曲线上计算点之间的步长。

　　显示扭矩包络线–在界面中的扭矩图表上绘制扭矩-速度包络线。如果实验室模型已经建立，扭矩包络将自动显示。

　　计算

　　生成力数据–对表中所有指定的载荷点运行多个力计算。

　　力节点/点的定义与电磁模块一致，但也在机械模块的输入数据->计算中设置

　　转子应力

　　机械模块允许对机器上离心力引起的转子应力进行建模。

　　以下着色功能可用于Mechanical FEA：

　　SVM：Von Mises应力，

　　SGT：Tresca应力，

　　U、 Ux，Uy，Ur，Ut：位移分量，

　　Ex，Ey，Gxy：变形（应变）张量分量，

　　Sx，Sy，Txy：应力张量分量，

　　Sp1，Sp2：溶液主轴上的应力张量。

　　还可以在转子叠片和磁体上添加圆角

　　圆角

　　圆角用于用用户定义半径的圆角替换尖锐的不切实际的几何体角。这尤其有利于机械模拟，因为尖角可能会影响应力计算。

　　圆角可用于平面（腹板）、内部V形（腹板）和内部U形BPM转子几何图形。

　　可以从“几何图形设置”选项卡启用圆角功能。

　　启用后，径向几何选项卡中提供了两个参数，用于使叠片和磁体拐角变圆

　　圆角半径参数充当所需的值。可以容纳在特定拐角上的圆角的半径将由其他点或特征的接近度决定。以下以Interior V（Web）为例进行了说明：

　　端环几何结构

　　添加端环[外部F]

　　感应电机端环向外延伸超过机器前部槽口半径的量。

　　添加端环[内部F]

　　感应电机端环向内延伸超过机器前部槽底半径的量。

　　添加端环[外R]

　　感应电机端环向外延伸超过机器后部槽口半径的量。

　　添加端环[内部R]

　　感应电机端环向内延伸超过机器后部槽底半径的量。

　　端环厚度[F]

　　机器前部端环的厚度。

　　端环厚度[R]

　　机器后部端环的厚度。

　　端环加长件[F]

　　从机器前部的转子叠片伸出的转子杆。

　　端环延长件[R]

　　从机器后部的转子叠片伸出的转子杆。

　　端部绕组几何结构

　　EWdg外壳[F]

　　端部绕组和外壳之间的间隙[电机前部]。

　　EWdg外壳[R]

　　端部绕组和外壳之间的间隙[电机后部]。

　　EWdg孔径[F]

　　端部绕组和定子孔之间的间隙[电机前部]。

　　EWdg孔径[R]

　　端部绕组和定子孔之间的间隙[电机后部]。

　　EWdg悬挑[F]

　　端部绕组轴向悬伸[电机前部]。

　　仅当在“几何图形设置”中指定了用户指定的末端绕组悬挑时显示

　　EWdg悬挑[R]

　　端部绕组轴向悬伸[电机后部]。

　　仅当在“几何图形设置”中指定了用户指定的末端绕组悬挑时显示

　　EWdg OH Mult[F]

　　端部绕组轴向悬伸乘数[电机前部]。

　　仅当在“几何体设置”中指定了自动端部绕组悬挑时显示

　　EWdg OH Mult[R]

　　端部绕组轴向悬伸乘数[电机后部]。

　　仅当在“几何体设置”中指定了自动端部绕组悬挑时显示

　　Wdg扩展[F]

　　绕组在弯曲到端部绕组[电机前部]之前延伸超过定子叠片的量

　　Wdg扩展[R]

　　绕组在弯曲到端部绕组[电机后部]之前延伸超过定子叠片的量

　　EWdg端盖[F]

　　端部绕组和端盖之间的间隙[电机前部]

　　EWdg端盖[R]

　　端部绕组和端盖之间的间隙[电机后部]

　　注：在Wdg Extension[F]和[R]中创建的通道可用于在端空间对流相关性中使空气通过-默认情况下，由于k1因子设置为零，因此忽略该冷却路径。

　　最近，提供了一种指定端部绕组尺寸的附加方法。（请参见几何体设置）

　　如果端部绕组规格=绕组膨胀，则

　　绕组添加[外部F]：

　　绕组径向向外延伸超过电枢上末端绕组延伸部分的量。用于驱动端（前）绕组。

　　绕组添加[外部R]：

　　绕组径向向外延伸超过电枢上末端绕组延伸部分的量。用于非驱动端（后端）绕组。

　　绕组添加[内部F]：

　　绕组径向向内延伸超过电枢上末端绕组延伸部分的量。用于驱动端（前）绕组。

　　绕组添加[内部R]：

　　绕组径向向内延伸超过电枢上末端绕组延伸部分的量。用于非驱动端（后端）绕组。

　　法兰安装板

　　在对法兰安装的伺服电机进行额定值测试时，通常将其安装在充当散热器的板上。这是为了表示在实际情况下可以通过传导到电机连接的设备来实现的冷却。NEMA MG 7-1993第2.6.1.6节“伺服电机输出测试的安装配置”给出了建议的法兰安装冷却板尺寸。然而，在实践中，制造商通常使用比建议尺寸更大的法兰盘，以优化其目录数据。如果电机用户从目录中选择的机器将用于不允许通过法兰进行良好冷却的应用，则应小心。在这种情况下，目录数据应降级。电机CAD是计算减额的理想工具。

　　在某些情况下，电机可以安装在具有固定温度的设备上。电机CAD中的“固定温度”选项可用于对此类情况进行建模。

　　脚部几何图形

　　在对脚装伺服电机进行额定值测试时，通常将其安装在充当散热器的基板上。这是为了表示在实际情况下可以通过传导到电机连接的设备来实现的冷却。NEMA MG 7-1993第2.6.1.6节“伺服电机输出测试的安装配置”指出，“脚安装电机安装在任何类型或尺寸的安装底座上。“与机器采用法兰安装的情况相比，这远没有那么具体，NEMA给出了法兰安装板的推荐尺寸。

　　在某些情况下，电机可以安装在具有固定温度的设备上。电机CAD中的“固定温度”选项可用于对此类情况进行建模。

　　轴高度：

　　底座上方的轴中心高度：

　　脚部宽度[电机]：

　　与电机连接处的英尺宽[假设为2英尺]。

　　脚部宽度[基础]：

　　与底座连接处的英尺宽[假设为2英尺]。

　　英尺长：

　　脚部轴向长度

　　底座宽度：

　　底座安装宽度。

　　基底厚度：

　　底座安装厚度。

　　底座长度：

　　底座轴向长度。