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OPERA 电机解决方案

____. Three-phase permanent magnet synchronous motor model. Mesh of a Switch reluctance motor. Three-phase induction motor. Hybrid Vehicle Motor Using in the Prius of TOYOTA. OPERA 电机解决方案. 技术支持联系方式: zeus.shen@t-solutiongroup.com zeus@simol.cn. 电机行业 opera 涉及到的范围. 电机应用是一个多物理场环境的应用:.

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OPERA 电机解决方案

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Presentation Transcript


  1. ____ Three-phase permanent magnet synchronous motor model Mesh of a Switch reluctance motor Three-phase induction motor Hybrid Vehicle Motor Using in the Prius of TOYOTA OPERA电机解决方案 技术支持联系方式:zeus.shen@t-solutiongroup.comzeus@simol.cn

  2. 电机行业opera涉及到的范围 Electromagnetic Design

  3. 电机应用是一个多物理场环境的应用: • 有定子,转子,绕组,机壳组成,各个部件的材料属性各异,导致设计出的电机性能差异 • 需要解决的问题: 输出转矩,电流/反电势(感应电势),输出功率/损耗/效率, 温升及其控制, 振动与噪声, 控制器与驱动器设计,电磁干扰与电磁 兼容性 • 关键字: 叠片材料,B/H曲线,永磁材料,磁感应强度, 磁通线, 反电势,IGBT/MOSFETS,NVH等等。 Electromagnetic Design

  4. 针对您的产品,我们能计算 • 磁通量 • 齿槽转矩 • 磁场饱和 • 反电势 • 力分布 • 铁损 • 磁滞损耗 • 磁滞效应 • 动态退磁 • 谐波分析 • 应力分析 • 热学分析 • 运动控制 Flux plot Cogging torque Harmonic – iron loss Back emf Electromagnetic Design

  5. OPERA 在电机设计中的特点 • 前、后处理方便,可以直接导入各种CAD软件模型、自动网格剖分、便捷的电机设计环境 • 能够进行准确的磁场强度计算,MRI应用中求解器精度达到百万分之一,工程验证 • 能够进行多物理场分析,分析焦耳热效应及涡流场的堆叠效应 • 可以与Matlab进行场路耦合分析和系统级耦合分析、短路电流及电压分析 • 非线性材料的各向异性和迟滞,精确的损耗计算,根据磁滞分析转矩效应 Electromagnetic Design

  6. 强大的前处理和后处理功能 可以直接导入各种CAD软件模型 气隙磁场辐射场结果 电机旋转运动状态下的网格划分 Electromagnetic Design

  7. 多物理场的耦合分析结果 磁通计算 产生的热量 谐振分析 温度分析 Electromagnetic Design

  8. 特点1 • 丰富的多物理场后处理! • 不仅可以计算通常的电机内电磁相关问题,还可以计算谐振 、温度! • 在一个软件内无缝耦合。 Electromagnetic Design

  9. Opera机电行业解决方案——磁化退磁分析 Electromagnetic Design

  10. Opera机电行业解决方案——计算永磁体退磁特性效果Opera机电行业解决方案——计算永磁体退磁特性效果 9°时电枢电流与磁场等位线 27°时电枢电流与磁场等位线 电机气隙旋转前后磁场强度比较下降8% 受电枢反应改变的永磁体磁场 Electromagnetic Design

  11. 特点2 • 可以计算磁钢动态增去磁! • 发挥磁钢最大利用率,预防不可逆退磁现象! Electromagnetic Design

  12. Opera机电行业解决方案——铁心损耗计算的准确性Opera机电行业解决方案——铁心损耗计算的准确性 Electromagnetic Design

  13. Opera机电行业解决方案——铁心损耗计算的准确性:40毫秒时磁滞损耗Opera机电行业解决方案——铁心损耗计算的准确性:40毫秒时磁滞损耗 Electromagnetic Design

  14. Opera机电行业解决方案——铁心损耗计算的准确性:60毫秒时磁滞损耗Opera机电行业解决方案——铁心损耗计算的准确性:60毫秒时磁滞损耗 Electromagnetic Design

  15. 特点3 • 基于opera特有的复指数磁导率计算法,更符合电机学原理,可以计算瞬态磁滞损耗,结果经过工程验证可以逼近实验至10%误差以内! Electromagnetic Design

  16. Opera机电行业解决方案——铁心损耗计算的准确性:空载矩计算Opera机电行业解决方案——铁心损耗计算的准确性:空载矩计算 典型无磁滞效应的空载转矩 计算磁滞效应的两种硅钢片和一种永磁材料的空载转矩 Electromagnetic Design

  17. 特点4 • 计算转矩计入磁滞效应,真实反映实际工况,从而精确仿真转矩! Electromagnetic Design

  18. 电机加速转矩脉动分析 Electromagnetic Design

  19. Opera机电行业解决方案——与Matlab进行场路耦合分析Opera机电行业解决方案——与Matlab进行场路耦合分析 电磁转矩结果 启动时,发电机处于开环状态,加速时嵌入了一个电阻负载 转速变化 Electromagnetic Design

  20. Opera机电行业解决方案 ——与Matlab进行场路耦合分析 Electromagnetic Design

  21. 短路电流及电压分析 -三相电压和短路电流的前,中,后三相短路分析 -观察由于永磁体退磁故障后削弱的开路电压 Electromagnetic Design

  22. 特点5 • 结合simulink实现电机电路控制策略! • 断路,短路,缺相等电机故障分析! Electromagnetic Design

  23. Opera机电行业解决方案——可编程完全开放的前处理后处理接口Opera机电行业解决方案——可编程完全开放的前处理后处理接口 • 开放失的接口功能,用户可以建立自主产权的专用工具,与Optimizer优化器结合加速设计优化过程。 Electromagnetic Design

  24. 特点6 • 开放的接口使您可以拥有您自己的快速建模和分析模块! Electromagnetic Design

  25. 汽车行业中感应淬火 Electromagnetic Design

  26. BMOD Temperature T #sigma(T) #Elementheat Electromagnetic Design

  27. Three-phase permanent magnet synchronous motor model Mesh of a Switch reluctance motor Three-phase induction motor Hybrid Vehicle Motor Using in the Prius of TOYOTA 几张PPT感受OPERA计算电机的高效率!

  28. 便捷的电机设计环境——表贴式电机定子设计 定子叠片参数设置 定子绕组设计:分布式绕组,集中式绕组,集中整距线圈,双层绕组设计,单相集中整距绕组 Electromagnetic Design

  29. 三相感应电机设计环境 • 自动生成网格 • 用户也可以在2D中设置网格剖分 Electromagnetic Design

  30. 三相感应电机设计环境 • 自动生成电路定义 Electromagnetic Design

  31. 三相感应电机设计环境 仿真结果自动产生各种电机属性的标准示意图 Torque v speed 鼠笼阻尼损耗 v speed Electromagnetic Design

  32. 三相感应电机设计 • 设计结果可以在Opera2D的后处理中展示 Electromagnetic Design

  33. 电机设计环境 • 开放式的设计环境 • 允许所有的用户按照自己需求修改生成新的功能对话框 Electromagnetic Design

  34. Three-phase permanent magnet synchronous motor model Mesh of a Switch reluctance motor Three-phase induction motor Hybrid Vehicle Motor Using in the Prius of TOYOTA 您关心的2D斜槽分析!

  35. 斜槽设置 能够设置斜槽电机。 Electromagnetic Design

  36. 斜槽后效果比较 Electromagnetic Design

  37. Cogging Torque Result No Skew Skew Electromagnetic Design

  38. Three-phase permanent magnet synchronous motor model Mesh of a Switch reluctance motor Three-phase induction motor Hybrid Vehicle Motor Using in the Prius of TOYOTA 您一定关心,除了先进的算法,是什么从根本上保证了OPERA如此高的精度?

  39. 根据麦克斯韦方程组,电磁计算一切来源于对B、H和E、D的计算,其余关心的参数都为该4大参数后处理结果。然而,根据有限元原理,网格质量根本上保证了4个参数的计算精度。根据麦克斯韦方程组,电磁计算一切来源于对B、H和E、D的计算,其余关心的参数都为该4大参数后处理结果。然而,根据有限元原理,网格质量根本上保证了4个参数的计算精度。

  40. opera支持所有网格种类 • 六面体Hexahedra: • 四面体Tetrahedra • 棱锥体Prism • 角锥体Pyramid

  41. 网格根据有限元计算原理,遵循七大法则! 1.三角形单元不重叠。 2.边界或内部边界上的三角形,只有一边压在边界上。 3.当交线为曲线,用折线段近似代替。 4.任意三角形顶点必须同时是其相邻三角形的顶点。 5.交界上边界条件不同,交界点为三角形顶点。 6.三角形三边长度悬殊不大,尽量为锐角三角形。 7.场梯度变化较大地方剖分会更细密。

  42. 不止内核先进,更支持手动控制网格,大到面,小到点的范围内的网格控制。20*20*20正方体模型网格控制演示不止内核先进,更支持手动控制网格,大到面,小到点的范围内的网格控制。20*20*20正方体模型网格控制演示 原始网格 基于点的网格控制

  43. 20*20*20正方体网格控制演示 原始网格 基于线的网格控制

  44. 20*20*20正方体网格控制演示 原始网格 基于面的网格控制

  45. Three-phase permanent magnet synchronous motor model Mesh of a Switch reluctance motor Three-phase induction motor Hybrid Vehicle Motor Using in the Prius of TOYOTA OPERA完善的网格功能保证您在计算过程中不会出错!保证您极高的计算精确度!

  46. 英国Cobham集团 拥有70多年历史的专注于航空航天军工领域的国际大型集团,其下属部门及子公司分布全球。 -成立于1934年,世界军工100强 -应用领域:太空、航空、陆地、海事 -有四个部门:航电检测、防御系统、导弹系统、航空服务 -全球员工超过12,000人,年收入达$3 billion ,客户100多国家 -公司分布:英国本部、美国、澳大利亚、印度、南非 Vector Fields — Cobham Technical Service

  47. 全球主要客户列表

  48. THANKS

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