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电机的鲁棒性设计 基于多物理场的 稳健电机设计 电磁、机械与热仿真加上设计优化能够帮助提高稳健电机的能源 效率，降低噪声和延长轴承使用寿命。 作者 ：Cassiano A. Cezario Briam C. Bork Marcelo Verardi José R. Santos （研究与技术创新部）与 （产品开发与 应用部），WEG Equipamentos Elétricos S.A. — Motores, Jaraguá do Sul, 巴西 © 2014 ANSYS, INC. ANSYS ADVANTAGE 2014年 | 第 2 期 | 第 VIII 卷 11 电机的鲁棒性设计 据国际能源署的一项分析，电机是耗电最多的单个 WEG是美洲最大的工业电机制造商，同时也是全球最大 根设备，其占工业能耗的三分之二左右，占全球能耗 的工业电机制造商之一，其设备年产量超过1000万套。WEG 的45%左右。《世界能源展望2012》指出发达国家 工程师采用ANSYS的电机综合设计解决方案实现电磁、机械 计划在未来25年每年将能源效率提高1.8%。此项任务必须 与热仿真。设计优化已经帮助工程团队在必威体育精装版W50系列电机 主要依靠电机设计的改进。开发此类设备的企业必须确保电机 中实现最佳能源效率、低运行噪声和较长的轴承使用寿命。 具有低运行噪声和较长的使用寿命。工程师在过去的两个世纪 一直努力平衡电机设计的改进与优化需求，而目前需要全新的 电机设计方法：革命性方法 方法与工具以取得新进展。 /82robust 电机设计方法：革命性方法 应用 技术 预期成果或目标 评估一系列冷却风道设计 计算流体动力学 降低风扇损耗，提高能源效率 (CFD) – 电磁仿真 最大限度地降低电机产生的 电磁 结构 热分析 – – 降低运行噪声 整体噪声 • 预测空气动力噪声 • 预测电磁噪声 降低轴承的工作温度 CFD 热仿真 – 延长轴承的使用寿命 自动完成设计探索 ANSYS DESIGNXPLORER和 无需手动评估每项设计方案即可 ANSYS WORKBENCH 优化电机设计 WEG 的工程师采用一系列 ANSYS 工具实现了必威体育精装版电机系列产品的最佳 能源效率、低运行噪声和较长的轴承 使用寿命。  响应面图能够显示随多个设计变量变化的 风扇气流效率。 © 2014 ANSYS, INC. ANSYS ADVANTAGE 2014年 | 第 2 期 | 第 VIII 卷