全球观热点：altair fluxmotor 2020.1 永磁同步电机新功能应用
altair fluxmotor™是一款基于altair flux™软件开发的旋转电机专用工具。它通过界面简洁，易学易用等特点为电机设计过程提供了快速验证和性能参数评估的有力工具。fluxmotor®以flux有限元求解器为计算内核，集成有限元仿真与解析公式的优点，具有精度与速度的平衡。2010年发布的fluxmotor 2020版本新增了电机热、nvh分析功能，将fluxmotor的电机分析应用由电磁计算扩展至多物理场分析。此外，即将发布的fluxmotor 2020.1将进一步扩展其实用分析功能，主要包括电机电磁-热双向耦合、nvh分析支持hyperstudy优化、感应电机nvh分析、永磁同步电机系统降阶模型输出(fmu)、永磁同步电机斜极/斜槽应用、新增感应电机ssfr分析。
(资料图片仅供参考)
1、电机电磁 – 热双向耦合分析
FluxMotor 2020 新增电机热分析功能，包括散热方式建模以及电机空间温升计算：
热分析测试中的热源可以自定义输入也可直接导入电磁分析结果（包括指定工作点、效率 Map 图等测试），即实现电磁到热的单向耦合分析。
此次 2020.1 版本新增电机电磁与热之间的双向耦合分析测试，即考虑电机温升对材料电磁属性的影响。该功能内嵌于工作点测试中（TEST > Working Point > Sine Wave > I-ψ-N），在 Thermal 选项中选择工作点测试工况采取的热分析类型，包括：
1、仅电磁计算（非耦合）2、电磁-热单次迭代（只计算单次温升并更改电磁材料属性，执行顺序为：电磁→热→电磁）3、电磁-热双向耦合迭代（执行顺序为：电磁↔热）
FluxMotor 电磁 – 热耦合分析实施逻辑图
02、永磁同步电机 NVH 快速评估
FluxMotor 2020 版新增关于电机 NVH 的快速评估，包括电机气隙磁密时空分布、磁压力分布及阶次分析、定子结构模态分析、辐射声功率评估。
其中定子结构模态与辐射声功率计算按解析公式进行，目的是用于噪声特性快速预估，无法考虑电机外壳等外设结构外形对模态、振动的影响。
但是电机气隙磁密、磁压力结果均是基于 Flux 有限元瞬态磁场计算所获得的结果，具有可靠的分析精度，对于评估电机电磁力波、阶次分布具有实际意义。
FluxMotor 中的 NVH 评估功能包括两组测试工况：
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一是对指定工作点（即单转速工况）进行计算，可获得气隙磁密时空分布图、磁压力时域分布与阶次分布图，以及辐射声功率分布等结果。
气隙磁密时空分布
磁压力时域分布
磁压力阶次分布
辐射声功率分布
图片Tips图片
磁压力阶次分布是通过对磁压力时空数据的 2 阶 FFT 分析获得，其显示结果中可能会包含数值噪声点，通过调整右侧计算设置中的两个选项参数 (No. points/ teeth pitch 和 Displayed pressure range(dB)) 可对显示结果滤噪，其中 Displayed pressure range(dB) 数值为显示色条的最大 dB 数值，图中每个色块的磁压力绝对值需要根据 0dB 参考值计算获得，如 (8,8) 阶色块磁压力显示为 38dB，当前 0dB 对应的磁压力参考值为3483.612Pa，则 38dB 对应的磁压力绝对值为
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NVH 测试中包含的另一种应用工况为噪声谱分析，即对多个转速工况的计算应用，其中多个转速工况可以直接指定为电机效率 Map 图的 T-N 包络线，也可由用户输入任意转速 – 转矩工况。软件根据输入转速计算工况后台执行 Flux 有限元计算，并进行辐射噪声谱分析。
03、永磁同步电机系统降阶模型输出（FMU）
FluxMotor 中的 Model 测试用于计算电机在 DQ 平面下的参数，包括 DQ 平面磁链、电感、转矩、损耗等，其结果可用作电机控制系统分析中的电机降阶建模。在之前版本中，从 FluxMotor 中输出电机 1D 降阶模型需要通过手动输出保持结果数据文件并转换成查询表（LUT）的方式。在 FluxMotor 2020.1 版本中，新增电机降阶模型自动输出功能，输出为 FMU 模型，可直接应用于支持 FMU 的 1D 电机控制系统分析工具中（如 Altair Activate™ ）或半实物仿真系统。
