[发明专利]一种电机集成设计仿真系统及其方法

摘要

本发明公开了一种电机集成设计仿真系统及其方法，该系统由数据层、服务层、业务层和交互层组成，其中的业务层又包括电机模板选择模块、结构参数计算模块、三维结构显示模块、电磁分析模块、热分析模块和系统仿真分析模块。该方法的步骤包括电机类型选择、性能指标输入、结构参数计算、三维模型显示、电磁分析、热分析和系统仿真分析。本发明通过向导式界面，实现对电机结构的可视化快速计算，并在此基础上对电机性能进行仿真验证和性能分析，形成“设计‑验证‑分析”一体化工具平台，以提高设计效率，降低研发成本，规范设计流程，积累设计经验。

主权项

一种电机集成设计仿真系统，其特征在于：所述仿真系统的总体框架由下到上依次分为数据层、服务层、业务层和交互层；所述数据层是所述仿真系统的知识库，负责提供模板库、算法库、材料库和数据库；所述服务层负责为所述仿真系统提供功能支持，所述服务层包括一系列功能模块和外部接口；其中，所述功能模块包括设计流程数据管理模块、电机设计模板管理模块、三维结构显示模板管理模块、结构参数计算算法管理模块、电磁分析算法管理模块、热分析算法管理模块、系统仿真分析模型管理模块、材料库管理模块、数据库管理模块、结果分析及处理模块；所述外部接口包括pro/E接口、Ansoft接口、Ansys接口和二次开发接口等；所述业务层负责通过对所述服务层中所述功能模块的调用，通过向导式方式，实现对电机的结构参数计算及电机本体性能的仿真分析；所述业务层按照其工作流程包括电机模板选择模块、结构参数计算模块、三维结构显示模块、电磁分析模块、热分析模块和系统仿真分析模块；其中，所述电机模板选择模块负责电机模板类型的选择；所述结构参数计算模块可根据所述指标输入模块提供的输入指标，计算出电机的结构参数；所述三维结构显示模块可根据所述结构参数计算模块的计算结果对电机模型进行显示和参数驱动；所述三维结构显示模块亦可显示和加载Creo模型的电机三维结构图，通过外部修改三维结构，能自动更新三维结构图；所述电磁分析模块负责建立电机设计模型，并通过软件的功能实现电机性能的仿真计算要求；所述热分析模块可利用所述电磁分析模块所建立的模型，通过软件功能实现电机温度场的仿真计算要求；所述系统仿真分析模块负责建立系统级仿真模型，即包括电机、控制器、驱动、传动系统、负载在内的物理模型，并通过系统级仿真，以验证包括机械、电气、电力电子和控制在内的多个领域耦合对系统的影响；所述结果分析及处理模块负责显示性能曲线并对性能曲线上的数据进行单点提取；所述交互层负责提供软件与用户的人机交互界面及数据的显示；所述交互层主要包括设计流程视图、电机模板选择界面、指标输入界面、电机结构参数计算界面、电磁分析界面、热分析界面、系统仿真分析界面、材料库界面、报表视图、表格视图、场显示视图。