電(diàn)機是一(yī)種應用廣泛的能量轉換裝置，按照能量轉換方式分(fēn)爲發電(diàn)機和電(diàn)動機兩個大(dà)類。電(diàn)機系統是一(yī)個集電(diàn)氣、機械、動力學、散熱、電(diàn)子電(diàn)路、控制系統等衆多學科專業于一(yī)體(tǐ)的複雜(zá)系統。
新能源電(diàn)機設計是一(yī)個複雜(zá)的多物(wù)理場問題，它涉及到電(diàn)磁、結構、流體(tǐ)、溫度和控制等多個領域。随着新材料、新工(gōng)藝以及各種電(diàn)機新技術的發展，電(diàn)機設計的要求越來越苛刻，精度要求也越來越高，傳統的設計方法和手段已經不能滿足現代電(diàn)機設計的要求，必須借助于現代仿真技術才能解決各種設計難題。
針對電(diàn)機永磁化、高速化、無刷化、數字化、集成化、智能化、高效節能化的發展趨勢和相關技術挑戰，ANSYS能提供集成化設計解決方案和流程，高效實現電(diàn)機從磁路法到有限元、從部件到系統、從電(diàn)磁到多物(wù)理場耦合的多領域、多層次、集成化電(diàn)機及驅動/控制系統設計。
基于磁路法的旋轉電(diàn)機設計專家RMxprt，不僅能完成多達19種電(diàn)機的磁路法計算，還能夠一(yī)鍵生(shēng)成電(diàn)機的二維和三維全參數化有限元分(fēn)析模型，包括自動建立幾何模型、設置材料屬性、網格剖分(fēn)、邊界條件、外(wài)電(diàn)路以及運動和求解選項等，并且RMxprt中(zhōng)設置的設計變量能夠無縫傳遞到Maxwell中(zhōng)，用于參數化、優化設計、極大(dà)的簡化了電(diàn)機電(diàn)磁場有限元分(fēn)析和瞬态性能優化流程。
基于電(diàn)磁場有限元分(fēn)析的軟件Maxwell 2D/3D，可通過對RMxprt直接輸出的有限元模型進行簡單修改，就可以完成電(diàn)機各種正常和故障工(gōng)況下(xià)的電(diàn)磁性能分(fēn)析，例如：齒槽轉矩、開(kāi)路反電(diàn)動勢、額定負載特性、轉矩電(diàn)流特性、繞組短路/斷路、導條斷裂等，并可直接設置或調用RMxprt設置的各種變量，對電(diàn)機的各種瞬态特性進行參數化/優化設計，還可利用HPC和DSO，加速電(diàn)機電(diàn)磁計算和性能優化進程。并結合内置外(wài)電(diàn)路或Simplorer控制電(diàn)路，對電(diàn)機有限元模型進行仿真設計和細節優化，并輸出等效電(diàn)路模型備用。
采用Simplorer進行電(diàn)機及控制系統仿真，結合SCADE嵌入式控制代碼自動生(shēng)成技術；結合Maxwell場路耦合、瞬态協同仿真技術；結合Q3D線纜、母排、IGBT寄生(shēng)參數提取技術；對整個電(diàn)驅動系統進行高精度仿真和性能優化。
采用Maxwell輸出電(diàn)機的幾何模型和分(fēn)布式損耗到Mechanical或FLUENT等工(gōng)具中(zhōng)，進行電(diàn)機溫度場仿真，實現電(diàn)磁、熱單/雙向耦合分(fēn)析，預測電(diàn)機在各種工(gōng)況下(xià)的溫升并優化散熱系統設計。
采用Maxwell輸出電(diàn)機的幾何模型到Mechanical，利用Workbench和ANSYS電(diàn)機電(diàn)磁、振動、噪聲自動化耦合仿真流程,便捷地分(fēn)析電(diàn)機在各種工(gōng)況下(xià)的結構應力、形變以及振動噪音。
除此之外(wài)，ANSYS還提供了定制化開(kāi)發功能UDO和ToolKit包，方便用戶将複雜(zá)的設計流程化、自動化。UDO能夠在電(diàn)磁場有限元分(fēn)析結束後，直接輸出電(diàn)機的各種電(diàn)磁性能數據；ToolKit能夠一(yī)鍵完成永磁和感應電(diàn)機的LdLq、效率Map圖、一(yī)鍵輸出電(diàn)機的轉矩轉速曲線等，且采用MPTA控制算法，并考慮溫度、頻(pín)變交流電(diàn)阻、斜槽、不同頻(pín)率下(xià)鐵耗系數等對電(diàn)機性能的影響。
UDO是Maxwell内置的、針對電(diàn)機設計的後處理工(gōng)具，能夠在電(diàn)磁場有限元計算完成之後，直接輸出電(diàn)機的輸入輸出功率、轉矩、轉速、各種損耗、LdLq、效率以及功率因數等電(diàn)磁性能數據。
Toolkit是Maxwell内置的、針對電(diàn)機設計的定制t化後處理工(gōng)具，能夠一(yī)鍵完成永磁電(diàn)機的效率Map圖、損耗Map圖、LdLq以及電(diàn)流的Map圖，一(yī)鍵輸出電(diàn)機的轉矩轉速曲線等功能，采用單位電(diàn)流最大(dà)轉矩輸出（MPTA）的控制算法，并考慮溫度、頻(pín)變交流電(diàn)阻、斜槽、不同頻(pín)率下(xià)鐵耗系數等對電(diàn)機性能的影響。
