[发明专利]一种基于CAE的动力汽车用电机的模拟优化方法

说明书

本发明涉及一种基于CAE的动力汽车用电机的模拟优化方法，该方法包括：提供虚拟电机；对虚拟电机进行静态电磁场分析，根据静态电磁场计算模型计算虚拟电机的静态电磁参数；对虚拟电机进行瞬态电磁场分析，根据瞬态电磁场计算模型计算虚拟电机的瞬态电磁参数；判断虚拟电机的静态电磁参数和瞬态电磁参数是否均在电磁参数阈值范围内；若是，则对虚拟电机进行振动噪声分析，根据振动噪声计算模型计算振动噪声，并判断该振动噪声是否在振动噪声阈值范围内，若是，则存储电机初始参数，作为电机设计参数设计电机。本发明的方法不仅满足一般电机的条件，还满足振动噪声低的条件，采用参数联动、扫描特征等方式，大大缩短开发周期，节省人力物力。

技术领域

本发明涉及电机优化设计领域，尤其涉及一种基于CAE的动力汽车用电机的模拟优化方法。

背景技术

目前，电机作为一种能量转换工具被广泛用于交通、工业、航空等场所，已成为国家现代化建设不可缺少的一部分，随着日益严峻的能源政策，开发高性能、低成本的电机成为迫切需求，传统电机设计方案往往采用尺寸等比例放大、基于等效磁路计算的方式，这样带来计算时间长、算不准、无法全面优化电机提升性能的问题。

动力汽车用电机是指以车载电源为动力，动力汽车用电机利用电机驱动车轮行驶，动力汽车用电机符合道路交通、安全法规各项要求。由于对环境影响相对传统汽车较小，动力汽车的前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。电源为动力汽车的驱动电动机提供电能，动力汽车用电机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

特别地，动力汽车用电机可以驱动轮轨来传递牵引力和制动力，振动和噪声较大，车辆用户体验不好，因此，在设计动力汽车用电机时，不仅需要满足一般电机的条件，还要满足振动噪声低这一条件。

因此，提供一种基于CAE的动力汽车用电机的模拟优化方法。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于CAE的动力汽车用电机的模拟优化方法，利用CAE仿真技术，对电机的进行全方位、多角度优化设计，不仅满足一般电机的条件，还满足振动噪声低的条件，采用参数联动、扫描特征等方式，大大缩短开发周期，节省人力物力。

根据本发明的一个方面，提供一种基于CAE的动力汽车用电机的模拟优化方法，包括以下步骤：

提供虚拟电机；

对虚拟电机进行静态电磁场分析，根据静态电磁场计算模型计算虚拟电机的静态电磁参数；

对虚拟电机进行瞬态电磁场分析，根据瞬态电磁场计算模型计算虚拟电机的瞬态电磁参数；

判断虚拟电机的静态电磁参数和瞬态电磁参数是否均在电磁参数阈值范围内；

若是，则对虚拟电机进行振动噪声分析，根据振动噪声计算模型计算振动噪声，并判断该振动噪声是否在振动噪声阈值范围内，若是，则存储电机初始参数，作为电机设计参数设计电机。

进一步地，上述基于CAE的动力汽车用电机的模拟优化方法，还包括：

对虚拟电机进行热分析，根据温升计算模型计算虚拟电机温升；

判断虚拟电机温升是否均在温升阈值范围内；

若是，则存储电机初始参数，作为电机设计参数设计电机；若否，则调整电机初始参数，直到虚拟电机温升在温升阈值范围内为止。

进一步地，虚拟电机的构建具体如下：

导入电机三维模型；

定义电机各组成部件的厚度、尺寸和材料；

添加电机各组成部件的连接单元。