Motor-CAD案例教程系列4——SPEED与MOTORCAD互耦

Page1Motor-CAD与SPEED的耦合分析(2015)简介本教程将对电机电磁热计算软件Motor-CAD以及电机电磁计算软件SPEED之间的链接方法进行简要讲解。两种软件有多种链接方法，本文将针对其中使用最普遍的一种方法进行介绍。将SPEED模型输出到Motor-CAD以SPEED电磁计算模型作为本章内容的开始，使用的电机模型为BDC模块中的默认模型，如下图所示：Page2为保证电机运行在正常工作状况下，其驱动电流幅值设置为27A。在将SPEED模型导入到MOTOR-CAD之前，需首先对SPEED模型进行静态或动态分析，操作方法如下图所示：Page3上述操作执行完毕之后，下面的Motor-CAD选项变为可操作状态：点击上图中的选项后，弹出如下对话框。点击其中的‘options’按钮以便继续编辑其他设置项。Page4选择下图中的“智能几何模型”（Intelligentgeometry)选项。该功能可令Motor-CAD自动评估并给出SPEED模型中未给定的部件尺寸参数。点击“OK”继续操作。点击Next，在下图对话框中选择Motor-CAD软件安装文件夹。设置完毕后点击OK。Page5此时，Motor-CAD软件的BPM模块自动加载，其加载的电机模型即为自SPEED中导入的模型。此时，Motor-CAD软件默认为电磁计算模块，用户可使用电磁计算模块对电机性能进行计算。由于SPEED中已经计算得到该电机的各部分损耗结果，因此用户也可以直接在Motor-CAD软件的热路分析模块中分析电机的热分布情况。选择热路分析模块如下图：Page6于是，SPEED软件中计算得到的损耗结果被应用到Motor-CAD的热路分析中，如下图所示：用户可按照实际要求，在Motor-CAD中对SPEED中未进行定义的机壳、绕组、冷却方式等信息进行修改，以使计算结果更为准确。Page7当上述设置完成后，可计算得到电机的稳态温度分布情况，如下图所示：Page8SPEED与Motor-CAD间的耦合仿真上述操作过程是将SPEED中计算得到的电机各部分损耗导入到Motor-CAD中进行热计算。需要注意的是，SPEED中的计算结果是在一个假定温度前提下的计算值。为使计算结果更加精确，有必要实行SPEED与Motor-CAD间的耦合迭代计算。在此过程中，SPEED将损耗结果导入到Motor-CAD，而Motor-CAD则计算对应的温度结果并导回到SPEED，并以此温度值再次计算损耗结果。将上述过程迭代计算，直至计算结果收敛到稳定值。具体操作方法如下所示：Page9弹出的窗口如下所示。按照下图设置之后，点击OK按钮，SPEED与Motor-CAD开始迭代计算。Page10收敛过程取决于计算机运算速度，一般配置的计算机的收敛时间大概在1分钟之内完成。当迭代计算结束之后，可在SPEED中查看由Motor-CAD得到的温度分布结果。Page11由SPEED导入到Motor-CAD中的损耗结果如下所示：Page12在Motor-CAD的热路图中可清晰的观察此时电机温度的分布情况。由于采用了电磁热耦合的方法来迭代计算，从而使得计算结果更加准确。