Eddie Chong-基于Motor-CAD的自定义电机热网络模型散热分析.pdf

1、2025.Proprietary.Do Not Share.基于基于Motor-CAD的自定义电机热网络模型散热分析的自定义电机热网络模型散热分析Eddie Chong12 Sept 20252025.Proprietary.Do Not Share.2目录 Motor-CAD 软件的简单介绍 电机热网络模型编辑/自定义功能 案例分享 油冷电机 小结2025.Proprietary.Do Not Share.3Motor-CAD 多学科设计仿真工具多学科设计仿真工具 一款世界领先且成熟，包含电磁、热、机械的电机专业设计和仿真工具。结合有限元法和解析法，它同时兼顾了计算速度与精度，工程师能够高效

2、完成电机方案设计。电机设计和仿真的各功能模块:-Emag:电磁性能-Thermal:电机温度场、瞬态温升-Lab:效率 map 图、路谱能耗/效率仿真-Mechanical:机械强度分析,NVH分析 导入到其他Ansys工具的接口，用于详细高阶仿真、模型优化、验证以及系统仿真2025.Proprietary.Do Not Share.4Ansys Motor-CAD:Thermal 热网络法热网络法 电机行业标准仿真工具，具有超过20年在电机冷却分析的经验。不但可以计算电机部件在稳态的温度，而且还可以计算瞬态运行条件下的温度。能够高效分析电机温度场，帮助用户深入了解电机的冷却效果。有助于识别主

3、要的传热路径，从而有效提升冷却性能。实现磁热双向耦合分析，提高仿真精度。支持大量热设计计算，充分探索设计空间，并可与电磁分析耦合，确保优化设计决策的科学性与可靠性。喷油冷却示意图喷油冷却示意图等效热网络等效热网络径向的温度分布图径向的温度分布图电机瞬态温度的计算电机瞬态温度的计算2025.Proprietary.Do Not Share.5Ansys Motor-CAD:Thermal 热网络法热网络法 自动生成相关的等效热网和流体网。热网络法热网络法，基于大量CFD、FEA 和实验的经验公式，这有效提高热网络模型的精度。加工工艺，例如过盈热阻、浸渍工艺等。软件中内置了经验和最佳实践，建立贴近

4、与实际真实情况的热模型。2025.Proprietary.Do Not Share.6Thermal Circuit Editing 编辑编辑/自定义热网络自定义热网络 在 Motor-CAD 软件中,等效热网络是自动生成的。对于高级热建模需求，用户可在标准热网络基础上进行编辑：-在原有热网络中添加额外的热阻，以考虑特殊的传热效应，例如热管等；-修改或调整原有热网络中热阻的数值；-考虑影响电机温度场的额外组件/流道，如新的/特殊的冷却方式等；-将特定/某些热节点设置为实际测量温度以做模型校准。2025.Proprietary.Do Not Share.7Automation自动化自动化 Scr

5、ipting 脚本脚本 内置的脚本功能，从而实现电机设计流程的自动化。模型运算时调用脚本，实现对模型的控制。脚本功能对仿真计算非常有用，模型自定义：-前处理，后处理-创建自定义几何结构、计算损耗、设置流量以及自定义换热系数等。User guide pymotorcad-core2025.Proprietary.Do Not Share.8案例驱动电机冷却系统 无刷永磁体驱动电机-720V,500Nm,340kW(峰值)48 槽,8 极;定子外径(mm)=198 铁芯长度(mm)=150 双层 V 形永磁体 转子斜极-3 段-磁钢(轴向分段)-磁钢牌号 N42EH 6 层 Hairpin win

6、ding 扁线绕组2025.Proprietary.Do Not Share.9案例电机冷却系统 电驱动电机主流的冷却方式 油冷-进油油温 90C-定子流量 8 l/min-转子流量 2 l/min 特殊冷却方式-定子冷却 铁芯流道冷却 油冷，导油环喷淋到绕组端部-转子冷却 转子铁芯“交叉”冷却 转子甩油冷却2025.Proprietary.Do Not Share.10Rotor Water Jacket 转子铁芯冷却模型 冷却液的流动方向从前端到后端从前端到后端从后端到前端从后端到前端从中间进入到转子铁芯，从中间进入到转子铁芯，然后流向前后两端然后流向前后两端2025.Proprietar