Motor-CAD试用感受

zengxiaodong · 发表于 2018-9-23 10:40

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以前4.x版本的时候，只有热分析功能，那时用来进行温度分析，发觉计算结果是很准的，与实测结果相当吻合！

后来听说有了电磁计算功能，只是一直没有用过，不过有时也认为该软件理应加上电磁场计算功能，只需要基于二维有限元即可，完全抛弃传统的路算方法，无需成天纠结于这个系数那个系数的取值范围，准确度可以提升一个数量级以上！有的电机设计软件，系数达到上千个之多，这样的软件不被淘汰我认为是不可能的。

这么个理想的电机设计软件看来是实现了，Motor-CAD就是杰出的代表，这几天简单试用了一下，发觉其编程思路是完全正确的，快速精准地解决核心问题，不搞花架子！

FOXWHY · 发表于 2018-9-23 15:18

曾老师所言极是??

tztcl001 · 发表于 2018-9-23 16:36

各软件有各软件的特点，MOTOR_CAD用于热设计应该是最好的，比较直观，与电磁结合计算瞬态，更精准

zengxiaodong · 发表于 2018-9-23 17:57

看来Motor-CAD要一统江湖，成为电机设计工程师的标准软件，我真的有这种预感！

zengxiaodong · 发表于 2018-9-26 12:12

本帖最后由 zengxiaodong 于 2018-9-26 12:52 编辑

做了一个实际算例的对比，模型尽可能完全一致，Ansys计算的结果文件如下。

计算结果用于与MotorCAD对比.rar (24.29 KB, 下载次数: 235)

电机是12槽16极的分数槽集中绕组。

无标题.jpg

zengxiaodong · 发表于 2018-9-26 12:23

齿槽转矩对比

MotorCAD计算结果
无标题.jpg

波形差不多，峰值有些差异。

zengxiaodong · 发表于 2018-9-26 12:31

空载相磁链

MotorCAD结果

无标题.jpg

峰值几乎一样。

zengxiaodong · 发表于 2018-9-26 12:44

额定转矩

MotorCAD计算结果

无标题.jpg

平均转矩相差不到1牛米。

zengxiaodong · 发表于 2018-9-26 12:59

本帖最后由 zengxiaodong 于 2018-9-26 13:01 编辑

额定负载磁链

无标题.jpg

MotorCAD计算结果

无标题.jpg

幅值几乎一样，相位移动也几乎一样。

drger · 发表于 2018-9-26 13:51

MOTOR_CAD用于热设计应该是最好的

zengxiaodong · 发表于 2018-9-26 17:35

FOXWHY 发表于 2018-9-23 15:18
曾老师所言极是??

提个建议，我们计算电磁场时，有一个数据是比较关注的，就是不考虑线圈电阻时的功率因数，也就是空载和负载时，线圈绝对磁链基波的超前电角度（取余弦），以及其幅值的变化情况，两根曲线MotorCAD都能准确得到，但是还需人工处理才能得到超前角。

例如

磁链滤波.jpg

FOXWHY · 发表于 2018-9-26 22:56

zengxiaodong 发表于 2018-9-26 17:35
提个建议，我们计算电磁场时，有一个数据是比较关注的，就是不考虑线圈电阻时的功率因数，也就是空载和负 ...

嗯嗯，好的曾老师， Motor-CAD 年底结构模块就会发布，到时候将是覆盖电磁+热+ 结构+虚拟测试一体化的平台化多物理域设计，毋须具备雄厚的流体和机械知识，就能够实现工程化的多物理场设计，一个人几分钟之内全搞定. 附上 Motor-CAD结构模块截图！Motor-CAD结构模块致力于求解由于离心力引起的隔磁桥的疲劳强度分析。真正实现工程化的多物理域设计，而不是停留在PPT 上。

zengxiaodong · 发表于 2018-9-27 08:09

新版还有了结构分析功能，真的是可以集电机设计计算之大成了，软件小巧，运行快速，结果精准，还是中文版的，好多其他软件可以退役了！

zengxiaodong · 发表于 2018-9-27 08:18

本帖最后由 zengxiaodong 于 2018-9-27 08:22 编辑

总体来说，各种软件对于线圈绝对磁链的计算可以说都是很准确的，说明这个参数比较容易计算准确。而对于力和力矩的计算，精度明显不如绝对磁链，说明电磁力和力矩的计算本身就难以很精确！

最典型的是齿槽转矩的计算，网格划分不够细密就不行，即使网格足够细密也不一定就能得到理想的结果！多数软件用的是三角形单元，这个单元属于四边形单元的退化单元，理论上就不如四边形单元精确，我用Ansys Emag时，基本上都是用四边形单元，而且网格（尤其是气隙）划分也足够细密，尽管如此，力矩计算也是有时能得到理想的结果，有时会有明显的误差。

无标题.jpg

zengxiaodong · 发表于 2018-9-27 08:32

本帖最后由 zengxiaodong 于 2018-9-27 08:39 编辑

像本例的齿槽转矩，可以认为没有明显误差，因为波形近乎完美，理论上齿槽转矩为零的地方，实际计算结果也是为零，而且每一个峰值也是幅度一致的，至于曲线变化的方式更是完全相同。

无标题.jpg

但是，下面这个例子就有明显的误差，因为理论上齿槽转矩为零的地方，计算结果并不是为零，而且奇怪的是整个曲线都按照零点误差偏离了，百思不得其解！

无标题.jpg

zengxiaodong · 发表于 2018-9-27 08:49

本帖最后由 zengxiaodong 于 2018-9-27 08:58 编辑

虽然，力矩计算的细节难以精确，但是，如果仅仅关注平均值的话，那又大同小异了，换句话说，平均值本身就有误差均化的效果，这也是各个软件都能做到的。

例如，齿槽转矩的平均值为零，这个应该是很容易获得的结果。可惜的是，齿槽转矩我们关心的不是平均值而是峰值，因此，在这个问题上各个软件的差异就会原形毕露了！

所有有限元法的基础就是所谓的最小能量（或者余能）原理，因此，在有限元的计算结果中“能量”是最精确的可获得量，而力矩是磁共能对于转角的微分，因此我们可以断言，力矩计算的误差是来源于模型本身，例如单元、网格、材料等等。

stevenforest · 发表于 2018-9-27 08:52

个人认为MotorCAD更适用于系列电机的开发

zengxiaodong · 发表于 2018-9-27 22:20

还有电感计算，不知道Motor-CAD是否计算的微分电感？而且提供的结果是一个自感，两个互感，不知具体意思。

FOXWHY · 发表于 2018-9-27 22:31

zengxiaodong 发表于 2018-9-27 22:20
还有电感计算，不知道Motor-CAD是否计算的微分电感？而且提供的结果是一个自感，两个互感，不知具体意思。

可在帮助文档里面查看，里面写的公式都非常清楚

乐高 · 发表于 2018-9-28 07:33

曾老师，试用如何申请？

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