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Ansys Motor-CAD：热分析

news 来源：原创 2025/9/19 12:07:40

您好，汽车迷：

在这篇博客中，我将讨论如何使用 Ansys Motor-CAD 中的热物理模型对 IPM 电机进行热分析。我展示了可以应用的各种冷却系统，并演示了一些计算方法，包括稳态、简单瞬态和占空比。

 

热物理和设置

选择热物理模块，该模块将显示其他物理模块中未显示的相关几何结构，例如用于冷却的电机外壳。下面，各种选项卡中有许多设置可用于配置建模冷却。

 

 

 

 

 

热模型设置

建立热模型涉及应用以下内容：

  • 单位：设置体积流量的单位。
  • 冷却选项：启用冷却系统。
  • 外壳水套流量选项：设置风扇定义、流体体积流量。
  • 外壳水套流体流动：设置数据、属性、管壁粗糙度、冷却选项、通道数据。
  • 冷却设置：设置喷雾冷却喷嘴定义，以及其他设置。 
  • 喷雾冷却流选项：选择喷嘴配置。
  • 喷雾冷却液流动：设置流体数据、特性、喷嘴数据。
  • 界面：设置表面之间的附着优度。
  • 材料：更新浸渍和槽衬的选择。
  • 模型设置：设置轴向切片的数量。
  • 损耗设置：选择交流绕组损耗计算类型和温度指数。

 

 

 

所选的冷却系统将显示相应的选项卡。

 

 

选择风扇定义。

 

 

定义外壳水套流体流动。

 

 

应用冷却设置。

 

 

选择喷嘴配置。

 

 

定义喷雾冷却液流动。

 

 

应用定子叠片外壳和轴承表面之间的粘附优度。

 

 

选择浸渍和槽衬的材料。

 

 

选择轴向切片的数量。

 

 

选择交流绕组损耗计算类型和温度指数（定义交流损耗如何随温度变化）。

 

 

热分析和结果

选择 LAB 模型。转到“工作点”选项卡并应用计算工作点的设置。我们将选择“最高温度”作为输入定义，并指定定子绕组和磁铁的速度和最高温度，Motor-CAD 将确定这些条件所需的工作点。

 

 

 

然后转到“热”选项卡并为最大绕组节点选择热点。 

 

 

接下来返回操作点并选择计算操作点。

 

 

转到 E-Magnetic 模型，查看操作点是否已从 LAB 计算转移到该模型。启用耦合 E-Magnetic 损耗 --> 热。选择 On Load 下的 Torque 进行性能测试。通过选择 Solve E-magnetic Model 运行分析。

 

 

 

 

稳态计算

进入热模型并导航至输入数据>>损失

 

 

 

计算完成后，模型的热电路将自动出现。此电路为集总参数热网络 (LPTN)。符号定义如下所示。选择“详细信息”选项卡可以显示电路的更多详细信息。

 

 

 

 

 

 

简单瞬态计算

在热模型中导航到计算>>计算并选择瞬态作为计算类型。

 

 

导航到计算 >> 瞬态并选择简单瞬态作为瞬态计算类型。

 

 

 

占空比瞬态计算

 

 

 

 

 

 

 

 

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