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直流无刷电机CAD软件简介

目前 ， 已有多种适用于永磁直流无刷电机设计使用的软件 ， 例如 ANSYS、ANSOFT、MotorSolve、 SPEED等 。国内也有多个新开发的设计软件可用于直流无刷电机设计 。
加拿大以电磁计算分析著名的 Infolytica公司于2006年推出了专门针对永磁直流无刷电机的MotorSolve BLDC电机设计软件 。MotorSolve软件包括电机和驱动两个部分 。它将经典的解析方法和电磁场有限元分析方法结合在一起用于电机设计 。用户仅需输入设计参数 ， 便能自动生成模型和绕组 ， 得到基于电磁场有限元分析软件 MagNet的仿真结果 。用户可以改变转子和定子的几何尺寸、极数和槽数、槽形、绕组、材料等设计参数 ， 计算电机磁通、电流、反电动势、转矩、铁损耗、铜损耗、效率、齿槽转矩等性能数据 ， 并可进行多设计方案比较 。在 MotorSolve软件里 ， 用户只需简单地输入极数、槽数、绕组节距、相偏移等参数 ， 就能自动地产生绕组分布 ， 并计算反电动势 ， 绕组系数和电动势谐波分析 。
SPEED软件是一种有效的磁场设计分析软件 ， 它是由英国的 Glasgow大学电子电气工程系研究实验室开发的 。它包含很多层面的设计分析 ， 每年推出已更新的新功能 ， 以改善其功能 ， 使之更容易使用 。其中 PC-BDC是专门用于永磁直流无刷电机设计的 。设计过程大致如下：
（1）审查设计目标要求；
（2）选择转子永磁材料和定子冲片材料 。SPEED软件内含永磁和软磁材料性能数据库；
（3）基于经验或定子模板 ， 选择了转子极数与定子槽数 ， 输入电机初步结构尺寸参数；
（4）使用该程序建立电磁模型 ， 根据需要调整电机尺寸得到符合要求的转矩和转速、损,耗计算结果；
（5）选择绕组模式 ， 优化匝数 ， 给出导线直径及槽满率；
（6）检查方案的有效性；
（7）变更某些参数迭代计算不同的优化方案 。例如 ， 变更绕组匝数、气隙、磁体厚度 ， 检查热性能和电机运行的影响 ， 验证对电压 ， 电流等影响；
（8）重新验证方案是否符合设计要求 ， 
可利用SPEED和Motor-CAD两个软件包进行无刷电机的电磁计算和热计算 。
CAD技术将计算机的快速准确计算能力与电机专家研究理论成果及设计经验结合起来 ， 加速了产品的设计过程 ， 缩短了设计周期 ， 提高电机产品设计质量 。尽管设计软件功能越来越丰富 ， 为无刷电机设计带来不少方便 ， 但设计者的直流无刷电机基本理论相关知识和设计经验是不可或缺的 。实际上 ， 在初始设计和设计程序中 ， 参数的选择都需要设计者正确参与和判断 。利用现代设计软件并与传统电磁设计方法相结合 ， 有利于提高设计水平 。
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