Ansys Simplorer：考慮控制策略的新能源汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)仿真分析工具
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Ansys Simplorer是在汽車、航空航天、工業(yè)設備中廣泛使用的大規(guī)模機電系統(tǒng)多物理域系統(tǒng)仿真軟件。Simplorer可將電機及控制器的設計、驅(qū)動電路設計、模擬數(shù)字控制設計等不同的技術綜合在一起，實現(xiàn)多技術仿真解決方案。Ansys Simplorer采用多層次的建模方法，根據(jù)不同的仿真需求使用不同精度的模型，適用于從大規(guī)模系統(tǒng)仿真到詳細電路仿真的應用范圍。另外，除了在電氣、電子方面，Ansys Simplorer還可以應用于流體、結(jié)構、熱等領域。
在電機設計特別是新能源汽車驅(qū)動用永磁同步電機設計過程中，通常需將電機與控制系統(tǒng)進行矢量控制算法聯(lián)合仿真，以得到更加精確的仿真分析結(jié)果。控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真過程中，由于控制器開關頻率高，仿真步長短，計算時間長等特點，如果直接將有限元模型直接與控制系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真，仿真時間跟速度通常無法滿足工程需要。為此可以采用永磁同步電機降階模型抽取方法，通過對永磁電機有限元結(jié)果進行降階抽取，等效抽取的結(jié)果是基于有限元計算得到的數(shù)據(jù)表，在控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真過程中只需通過查表的方法就能得到電機的性能，因此將抽取后的結(jié)果應用到系統(tǒng)仿真中，既保證了精度也提高了速度。在Maxwell有限元場計算中，有限元模型對電流和轉(zhuǎn)子位置角掃描，掃描后得到的有限元結(jié)果通過降階模型保存在數(shù)據(jù)表中形成ECE模型，可將ECE模型直接在Simplorer進行分析計算，也可以將ECE模型送到控制系統(tǒng)中進行高級控制系統(tǒng)仿真。
基于Clark變換、Park變換、SVPWM空間矢量變換等前提條件，可搭建出永磁同步電機的矢量控制系統(tǒng)電路?？刂葡到y(tǒng)中的相關模塊可在Simplorer的庫中直接調(diào)用。電機模型降階后通過*.sml file形式得到ECE降階模型，在控制系統(tǒng)中參與矢量控制算法仿真，實現(xiàn)了考慮控制策略下電機性能的仿真計算，助力電機開發(fā)工作更好地開展。
下月24-25日，西莫組織行業(yè)頂級低頻電磁專家團隊聯(lián)袂推出新能源汽車驅(qū)動電機高級仿真技術研修班，全面介紹新能源汽車驅(qū)動電機設計中需要的核心計算仿真方法，同時考慮控制策略和優(yōu)化分析等高級仿真技術的應用，并結(jié)合多個實例深度講解，使學員能夠快速掌握軟件操作技巧，深入學習在考慮控制策略算法的情況下如何基于Ansys Simplorer進行新能源汽車驅(qū)動電機電磁性能計算。關于本次培訓的詳細介紹如下：
1授課背景
驅(qū)動電機是新能源汽車的核心動力部件，是決定新能源汽車加速性能、續(xù)航里程、噪音振動等指標的主要因素。新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對驅(qū)動電機的性能提出了越來越高的要求。因此，驅(qū)動電機的設計越來越依賴于高精度數(shù)值仿真工具。然而，盡管當前數(shù)值仿真技術已經(jīng)能提供高性能求解器和豐富的通用后處理功能，但是為了追求大功率、小重量、高效率等性能極限，驅(qū)動電機設計過程中的不僅性能要求高而且性能指標類型逐漸細化，導致數(shù)值仿真建模難度和計算規(guī)模急速快速上升，給驅(qū)動電機的設計帶來了新的挑戰(zhàn)。因此，針對不斷發(fā)展的驅(qū)動電機性能指標體系，基于仿真技術和電機設計理論之間的對應關系，考慮控制算法對驅(qū)動電機性能的影響，采用高效和個性化的仿真建模和方案計算，是實現(xiàn)驅(qū)動電機性能深度優(yōu)化的重要前提。新能源汽車驅(qū)動電機高級仿真技術研修班是針對新能源汽車驅(qū)動電機設計與開發(fā)技術人員定制的培訓課程。內(nèi)容涵蓋新能源汽車驅(qū)動電機性能計算時使用的電磁有限元方法介紹，同時針對永磁電機和感應電機分別進行性能分析原理和仿真實現(xiàn)方法的講解，并進行基于電機控制策略的電磁計算方法以及電機電磁性能的多目標優(yōu)化方法的講授。2課程簡介
課程主要分為以下五部分：
一、新能源汽車驅(qū)動電機仿真現(xiàn)狀及電磁性能計算基礎：概述當前驅(qū)動電機的分析方法及發(fā)展趨勢，介紹當前仿真技術的熱點和難點、驅(qū)動電機的電磁設計常規(guī)流程、利用有限元法計算電機性能時的相關基礎知識，電機電磁性能有限元分析設計工具Ansys Maxwell的功能介紹。
二、新能源汽車驅(qū)動用永磁電機高級仿真技術：講解新能源汽車驅(qū)動用永磁電機電磁性能分析中的重要性能和參數(shù)的計算方法，如齒槽轉(zhuǎn)矩的精確計算、電感參數(shù)的提取、電機斜槽與斜極性能的計算、扁線繞組的交流損耗計算、永磁體的渦流損耗計算、高溫和反向電流導致的永磁體退磁計算。這部分內(nèi)容會讓學員掌握新能源汽車驅(qū)動用永磁電機的高級分析方法，實現(xiàn)對電機性能的深度評估。
三、新能源汽車驅(qū)動用感應電機高級仿真技術：介紹感應電機的基本原理，以及仿真計算中的重點和難點問題，如感應電機轉(zhuǎn)子參數(shù)提取方法、感應電機等效電路模型的變換方法、感應電機轉(zhuǎn)矩諧波的分析、感應電機穩(wěn)態(tài)性能的快速計算方法和電機效率MAP的計算等。通過這部分內(nèi)容讓學員了解感應電機與永磁電機在仿真技術中的區(qū)別，學會感應電機的高效仿真分析方法。
四、基于控制策略的新能源驅(qū)動電機電磁性能計算：電機使用時的性能極限由電機的電磁設計決定，但設計性能能否充分發(fā)揮還取決于電機的控制算法。因此，電機設計階段考慮控制算法的影響將有利于提高電機使用時的實際性能。該部分課程將對控制器、控制算法影響下的電機電磁特性分析方法進行介紹，包括考慮交叉耦合的電機電感計算、PMW供電下的電機性能分析、高精度降階模型的生成方法、基于降階電機模型的速度閉環(huán)控制、主動諧波注入對轉(zhuǎn)矩的影響等。這部分內(nèi)容會讓學員掌握控制算法開發(fā)過程中所需要關注的電機電磁特性的計算方法，實現(xiàn)電機本體設計與控制算法開發(fā)流程的對接。
五、新能源驅(qū)動電機性能的多目標優(yōu)化計算方法：介紹電機優(yōu)化的方法，包括參數(shù)化掃描的基本方法、多設計組合的并行計算、多目標優(yōu)化的設置方法、帕累托前沿的計算。另外，會以一款典型電機為例，對影響電機的NVH性能的電磁設計方案進行計算和優(yōu)化，加深學員對整個優(yōu)化過程的認識。
蔡海維，東南大學電氣工程學院副研究員，江蘇省“雙創(chuàng)博士”。2015年于美國俄亥俄州立大學獲得博士學位，2016-2018年任職美國Ansys公司低頻電磁場應用工程師，2018年底加入東南大學電氣工程學院任副研究員，擔任美國俄亥俄州立大學和邁阿密大學兼職教授。長期從事新能源汽車驅(qū)動電機、高精度傳感器、多物理場仿真等方向的研究，主持和參與多項省部級以上縱向項目、企業(yè)橫向項目。發(fā)表SCI/EI期刊會議論文20余篇，擔任IEEE TIE、IEEE TEC等多個國際學術期刊的審稿人。江蘇省伺服電機工程中心秘書，IEEE工業(yè)應用學會電機委員會委員。譚洪濤，Ansys中國低頻電磁產(chǎn)品技術經(jīng)理。哈爾濱理工大學電機與電器專業(yè)碩士畢業(yè)，于2007底加入ANSOFT中國，2008年隨ANSOFT公司并入Ansys公司，歷任高級應用工程師、資深高級應用工程師、技術經(jīng)理。負責Ansys中國低頻電磁產(chǎn)品業(yè)務發(fā)展，在大客戶技術支持和重點市場推廣工作領域有豐富的經(jīng)驗。王楊，曾長期從事電機研發(fā)、設計等工作，對Ansys低頻電磁產(chǎn)品有深入了解，在電機工程仿真領域經(jīng)驗豐富。2019年加入Ansys公司，負責低頻電磁仿真軟件Maxwell在電機行業(yè)的技術支持、工程咨詢等工作。Ansys中國高級應用工程師。本課程凝聚了各位老師多年豐富的工作經(jīng)驗和科研成果，相信通過本課程短期的培訓，必將使您收獲滿滿，飛躍長進。
4授課對象
從事電機研發(fā)的工程師、電機技術支持工程師等；
新入職的電機工程師，或者在校的大學生、研究生以及相關的研究人員。
5課程收獲
本課程將通過具體案例規(guī)范學員使用仿真工具的方法，提升仿真工具的使用效率，提升學員高性能電機的設計能力。學員可以系統(tǒng)了解學習新能源汽車驅(qū)動電機電磁特性的高級仿真方法，掌握基于電機控制策略的電磁性能的計算方法，以及電機電磁性能的多目標優(yōu)化計算方法，實現(xiàn)對新能源汽車驅(qū)動電機電磁性能的深度評估。
6課程大綱
新能源汽車驅(qū)動電機高級仿真技術培訓課程過程中可能出現(xiàn)針對學員提出的普遍問題進行深入討論或者作為重點進行延伸。每次課程講述教授部分之后都會有互動環(huán)節(jié)，進行現(xiàn)場答疑以及交流。
1. 西莫會員報名享8折優(yōu)惠，全日制在校學生憑學生證享5折優(yōu)惠，培訓后皆可領500積分用于論壇學習資料的下載。
2. 往期西莫任何研修班學員參加本次培訓享72折的優(yōu)惠。
以上優(yōu)惠均需提前付款方可參加，如要求開具增值稅專用****（****類別可為培訓費、會議費或技術服務費）則不享受任何優(yōu)惠，優(yōu)惠付款提供開具的增值稅普通紙質(zhì)****類別可為會議費或技術服務費。
3. 參訓學員可以針對課程相關問題在課程結(jié)束后也能得到老師的解答與指導（微信、郵件、電話）；并建立培訓后學習的專用微信群作為培訓講授的補充，供學員間開展后續(xù)交流討論；對課堂上講授過的內(nèi)容可長期答疑，以幫助大家鞏固課后學習效果。
4. 凡參加我單位組織電機電控培訓的企業(yè)，均可免費幫助在西莫電機論壇及公眾號上發(fā)布推送招聘信息，助力企業(yè)引進優(yōu)秀技術人才。
5. 凡參加我單位組織電機電控培訓的企業(yè)，均可免費幫助在西莫電機論壇及公眾號上發(fā)布產(chǎn)品信息推廣，助力企業(yè)宣傳產(chǎn)品品牌建設。
8培訓課程費用及報名
1. 標準費用：3980元/人，含專業(yè)培訓教材、證書費。食宿可統(tǒng)一安排，費用自理。
2. 培訓時間：2022年9月24-25日（授課兩天，可提前一天報到）
3. 培訓地點：上海（具體地點會提前一周通知）
4. 報名方式：掃描下方二維碼進行預報名，提交報名信息后可通過提示添加微信索取培訓的正式邀請函以及報名回執(zhí)。
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