多极同步机永磁体中渗透变化损耗的分析模型

作为2021年3月ATCx电动动力系统虚拟活动的一部分，电动机开发小组讨论的录音。该小组介绍了捷豹路虎首席汽车设计工程师Cleef Thackwell的见解;Dr. Lars Fredriksson, Altair全球汽车副总裁;James Eves, Altair团队经理;Jonathan Stevens, equipment make高级开发工程师;Andy Jones, HiETA Technologies创新项目经理;Sergi Riba，赛峰通风系统设计工程师;以及牵牛星机电解决方案全球业务发展高级总监Vincent Leconte。

Andrew Lawton，智能制造技术的主要研究工程师。安德鲁在SMT工作了近10年的焦点，重点是动力传动系统的动态分析，包括激励力与电机的效果以及齿轮。安德鲁的演示文稿将介绍对EV动力传动系统的NVH分析，特别是关于对Altair助焊剂产生的电机力的反应。  He will illustrate this by looking at how the presence of unbalanced magnetic pull can affect the NVH response by importing the forces from Flux into MASTA.

Altair的VP - 仿真驱动创新博士介绍了电子电机的多物理设计，特别专注于优化性能，包括在定义的驾驶条件下最大化扭矩和功率的努力，同时保持转子应力，电动机振动和电动机一定限度内的温度。我们还将在保时捷和AMG中看到应用于电子电机开发的一些具体示例。

Altair团队经理James Eves、Equipmake高级开发工程师Jonathan Stevens和HiETA Technologies创新项目经理Andy Jones讨论了AMPERE项目，该项目旨在生产一种极轻、高效、低成本且具有极高持续功率密度的电动机。该联盟将介绍设计如此高性能的电机所面临的一些工程挑战，以及如何通过先进的制造技术和仿真驱动设计来克服这些挑战。

赛峰通风系统设计工程师Sergi Riba，以及牛郎星全球业务发展- EM解决方案高级总监Vincent Leconte的简要介绍。他们一起讨论了航空航天领域电机的发展。

CTO Royston Jones博士和技术总监Anthony Hahnel博士在ATCx Driving Innovation in Electric Powertrain 2021年大会上发表主题演讲。

在本文中，出现在2020年下降的发动机+动力总成技术国际上，Altair概述了一种全体方法的推进系统设计如何使制造商能够满足性能要求，同时最大化车辆范围。

变压器的绕组会通过它们携带的电流来体验来自电磁弹的机械负载。电力变压器可能遭受高突然的短路电流。这些短路电流是一个重要的威胁，不仅来自电气而且来自结构完整性的观点。在本文中，进行了耦合电磁和结构力学模拟，以以全面和准确的方式评估短路故障风险。

Altair的仿真驱动设计解决方案组合 - 包括许多其他学科 - 电磁（EM）和电子设计自动化（EDA）。

Vincent Leconte，牵牛星的业务发展总监- EM解决方案在2019年英国e-Mobility研讨会上展示。电机优化，捷豹路虎保时捷案例分析。电机冷却仿真。

Altair Flux捕获机电设备的复杂性，以精确度优化它们的性能，效率，尺寸，成本或重量，为最终用户带来更好的创新和价值产品。Flux PEC是一种专用环境，可为EMC和电力电子应用，来自小型线焊和PCB轨道电气互连建模，直至汇流栏，电源模块和大型分配交换机。bob电竞官方Flux Peec评估寄生电感和电容，分析当前分布和共振，包括皮肤，接近和电容效果和焦耳损耗的计算，辐射磁场和拉拉普拉斯力。

感应电动机广泛用于汽车行业。为了提高乘客的舒适，电机设计师试图开发新的解决方案，以降低电磁侧的原点的噪音。阻尼绕组可以是改善发出振动和噪音的解决方案。在本文中，LSEE显示了有趣的建模方法，以评估阻尼绕组对考虑PWM电机的振动声行为的影响，并将其与测量进行比较。*请注意，这项技术是专利/ WO 2016207166 A1 * SIA-CTTM Automotive NVH Comfort 2018的LSEE＆Altair演示文稿

由于大约40％的电网损耗从电力变压器消失，因此现在有很大的需求来分析电网的这些重要组成部分。Altair Flux 2D / 3D在这些调查中起着关键作用。

永磁轴向磁通大功率风力发电机组的设计

MV / HV设备中的绝缘部件建模可实现 - 预测和避免介电击穿 - 计算和最小化电应力HVDC线雷击 - 减少超大

在汽车域中，电流返回的EMC现象发生在宽频带上，这是由于电流的路径在最低频率（几Hz）和媒体频率（数百kHz）之间非常不同。

剩磁是剩下所有电流的剩余物，铁芯中仍然存在一些助焊剂密度。这通常是磁通密度的接近路径的情况，尤其是在U或E形器件中。为了摆脱这种效果，添加所谓的remanent气块有时是有用的。本文介绍了我们已纳入助焊剂以模拟由于滞后而模拟这种效果的内容。

所有电动机设计人员都知道齿槽扭矩的计算是一个棘手的任务，特别是在3D中。实际上，该变量的幅度几乎与数值噪声相同。在大多数情况下，传统的网格方法是不够的，必须使用特定方法。在Cedrat，由于其经验，应用团队在大多数情况下开发了成功计算齿槽扭矩的方法。本文提出了一种特定的网格方法，用于计算3D非径向电动机的齿槽扭矩。

所有电动机设计人员都知道齿槽扭矩的计算是3D中的一项棘手的任务。实际上，该量的幅度与数值噪声几乎相同。在大多数情况下，古典网格化方法是不够的，必须使用特定方法。在Cedrat，由于其经验，申请团队在大多数情况下开发了成功计算齿槽扭矩的方法。本文介绍了对2D和3D径向电机计算齿槽扭矩的特定网格化方法。它始于一些关于几何定义的一般建议，以便于旨在啮合操作。然后，它呈现了应用于2D SPM电动机的特定网格化方法和3D IPM电机。

本文对集中绕组和分布绕组的三相永磁同步电机进行了比较研究。本研究的目的是找出具有更好的电磁性能(扭矩、效率、反电动势…)的机器。设计了两个具有相同输出功率、定子和转子外径、气隙、轴向长度的集中绕组和分布式绕组的永磁同步电动机。利用有限元分析(Flux 2D)比较了两种机器的性能。

在当前的电机能效背景下，越来越多地研究了旋转机器的诊断。设计师寻求包括定子绕组电流，扭矩，泄漏磁场等旋转机器故障的在线，无侵入性诊断和典型签名。在旋转机器的故障中，7至10％位于转子中，其中一些故障是偏心。这些故障产生电磁扭矩振荡：在定子上作用的电磁力，特别是定子绕组，其可以加速其绝缘的磨损。没有排除定子与转子之间的摩擦;这也可以对轴承产生不利影响。在文献中，我们经常发现三种类型的怪癖：静态，动态和混合。我们的磁通2D / 3D / SKEW有限元件可以相当有帮助来预测偏心断层故障的典型签名以及这些缺陷对这些机器的电磁和振动声学性能的影响，这是软件的非常差异的特征。本文的目的是展示使用机械组提供的可能性，展示了使用磁通2D / 3D / Skew的不同偏心率的可行性。

在文献中，我们可以找到两种方法来进行诊断：模型方法 - 自动化工程师的特定方法。根据所采用的机制，我们可以将三个分支区分开在这种方法中：通过分析冗余和参数估计来监测观察者。信号方法 - 该方法基于可测量的信号数据，例如电流，扭矩，杂散通量，噪声和振动，温度。该方法的原理是寻找健康或故障操作独特的频率。电动旋转机器中的缺陷可以诱导其他现象，例如噪音和振动，并且可能是定子与转子之间的摩擦等其他故障，或者加速的绝缘体。

电机的热分析和相关的流体动力学计算，与机械工程学科相关的任务，似乎更感兴趣的电气工程师比电磁分析。但是，随着对新设计和新材料的充分开发的要求越来越高，对电机的热行为进行分析已或多或少地成为一种强制性要求，其程度不亚于电磁设计。

非接触式能源转移（CET）系统用于许多工业领域。这些包括输送机，手推车，存储和检索单位，行李处理，电池充电站，手机和医疗植入物。能量转移模型与传统的变压器非常相似，除了初级和次级绕组和部分或不存在的铁磁性闭合路径之间的弱耦合。电感耦合通常在几MW到几百千瓦的范围内使用。

感应加热和强制冷却原理（淋浴）：感应加热是加热导电物体而不接触的过程。通过线圈（参见图1）的电流流动产生交替磁场。该字段引起电导体（涡流）中的电流。涡电流的重置取决于电导体中使用的材料的形状，频率和物理性质。除此之外，在感应加热应用中使用的高频率导致称为皮肤效果的现象：所有电流仅集中在边界上。bob电竞官方

对于开关磁阻电机，通常使用电流的特定命令与斩波器一起使用，以减少电流纹波或磁滞频带。我们建议在此示例中看到（参见图1）如何使用Groovy语言在通量中实现此类命令。

要求：旋转电机设计师希望高可靠性，最小功率损耗，最大功率，最大扭矩和低机械共振振动和噪音。为满足电气机设计师的需求，Cedrat开始开发开发2003年考虑到扭曲的工具。对此工具进行了几种改进。通常通过将机器的活动长度分成几个2D切片来占据偏差。在最新的偏光版本的通量后，后处理是完整的3D后处理。

本文使用Cedrat Flux软件介绍了磁静电3D模拟的主要结果，特别是用于新的TMR角度传感器应用。bob电竞官方这种磁传感器今天在汽车电子中部署，以及许多新工业，消费品，医疗，航空电子，防御等应用。bob电竞官方在磁通3D下，研究了磁体几何参数的影响以及传感器定位的机械公差的几个效果，例如气隙和倾斜效果。结果包括可用于TMR的最佳解决方案，以及各种其他角度传感器类型和应用。bob电竞官方

如今，在不考虑热应力的情况下设计电气技术装置越来越困难。在越来越多的应用（电动车辆，电动机bob电竞官方等）中，需要减轻重量和成本，提高效率，同时保持安全性。一种可能性是增加相同设备的电流，因此如何利用热量。这就是为什么要使用新工具交叉检查的传统近似。这些新工具必须快速且精确地运行参数甚至优化分析。当然，热分析已经在磁通套件中获得感应加热，感应硬化，锻造等。已经创建了专用应用以将磁共振稳态与热瞬态分析耦合到热瞬态分析。bob电竞官方什么是新的更容易且更有效地耦合任何类型的磁性应用以热分析。本文审查了在创建不同工具时的热分析，并查看热分析中的最新进展。

热分析是设计电机时的一个关键因素。我们建议将瞬态应用中的电磁学和热学方面的研究与有限元法(FEM)结合起来，以更高的精度表示电机的热状态。由于电磁响应时间与热响应时间不同，采用原始方法提取一个磁周期损耗(焦耳损耗和铁损耗)的平均值，作为瞬态热分析的输入。因此，提取电机不同部位的温度，并带回作为输入，以进行下一步的电磁计算。

本文介绍了气隙变化对浓缩定子绕组的28极轴向磁通永磁电动机（AFPM）性能的影响。AFPM使用三维有限元方法进行建模。该模型包括机器组件的所有几何和物理特性。

摘要 - 论文提出了一种用于研究电容器值对网络和逆变器馈电永久分流电容器感应电动机的磁噪声影响的有限分析方法。一个4极，24个定子槽和30转子槽，感应电动机在FLUX2D有限元软件下建模，以确定作用在定子上的磁力的幅度和频谱。通过使用MATLAB / SIMULINK耦合FLUX2D，考虑了逆变器供应的影响。将结果与从研究的电动机执行的噪声测量获得的结果进行比较。

该研究工作描述了永磁线性机器，其特性，控制和应用。bob电竞官方它旨在在基于有限元软件，Flux2D中开发线性机器模型。FINTE元件方法（FEM）模型由8个极点和9个槽组成，其中杆的周期性用于模拟无线电石行程长度。还模拟了空载和标称负载条件以验证模型的性能。在空载时，模拟齿槽力并被发现为1.1n

消除结构部件中的热点和减少涡流损耗是变压器设计的重要组成部分之一。在这项工作中，使用3D有限元方法计算夹紧框架，变压器罐和电磁屏蔽中的涡流损耗。夹紧框架，变压器箱和电磁屏蔽是通过表面阻抗法建模的。本文分析了电磁屏蔽和磁分流对变压器箱涡流损耗的影响。

本文研究了电感曲线离散化对带阻尼线圈和搜索线圈的同步发电机详细耦合电路模型的影响。采用二维有限元法计算了不同转子位置下各耦合电路的自电感和互感。

对能源安全和化石燃料发动机造成的环境污染的日益关注推动了电动汽车(ev)的重大研究。牵引电气化在效率、扭矩和功率密度等方面都有很高的要求

本文介绍了应用于电力电子设备互连的建模的基准元素等效电路（PEEC）的方法。虽然这种方法已经是众所周知的，但这项工作的原创性是模拟呈现工业复杂性的设备的用途。

近年来，为了提高低电阻率金属坯的感应加热效率，人们提出了一种创新的直流感应加热概念[1-3]。在这种方法中，钢坯通过电动马达驱动在横向直流磁场中被迫旋转

摘要磁控制器(集中器，磁芯，屏蔽，分流器)的温度控制是感应线圈设计的重要组成部分。线圈铜的预测和研究已经描述在一个报告“冷却条件对感应线圈铜温度的影响”(V. Nemkov, R. Goldstein)[1]。利用Flux二维计算机模拟程序进行了研究。

在本文中，提出了两种用于管道感应焊接过程的模拟策略。通过施加三维FEM模型来解决耦合电磁和热问题。比较了所得到的功率密度和温度分布。报告的策略可用于设计管道感应焊接装置，并验证该过程的主要参数的影响，即焊接速度，频率，特定和总功率。