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  Ansys Motor-CAD

ANSYS Motor-CAD(电机仿真工具)是专用的电机设计工具，可在整个转矩-速度运行范围内进行快速多物理场仿真。Motor-CAD使设计工程师能够评估整个工作范围内的电机拓扑和概念，以生成针对性能，效率和尺寸进行了优化的设计。Motor-CAD软件的四个集成模块(EMag，Therm，Lab，Mech)使多物理场计算能够快速迭代地执行，因此用户可以在更短的时间内完成从概念到最终设计的过程。Motor-CAD的直观，基于模板的设置简化并自动化了分析过程，而其内置的电磁，热和机械求解器则为电机设计提供了宝贵的多物理场见解。

特点：

参数估计

通常很难(如果不是不可能的话)直接测量影响电动机性能的某些关键参数；

灵敏度分析和稳健设计

很容易改变输入参数并检查对机器性能，温度分布等的影响。灵敏度分析可用于参数，如尺寸公差，材料特性，浸渍良好性，界面间隙等并绘制机器性能变化的图表。这可用于深入了解机器中的关键设计变量。它还可以扩展为鲁棒设计技术(如6-Sigma)中系统模型的一部分。整个计算过程以及相关参数的变化可以使用ActiveX技术或使用内置的灵敏度分析工具自动完成；

设计优化

Motor-CAD可以作为设计过程中不可或缺的一部分。通过与热回路和机械设计并行优化电磁模型，实现了真正的优化设计。通常，热设计方面一直待到设计过程结束，此时改变设计为时已晚，并且产生了不合标准的电动机；

对客户咨询的快速响应

客户通常希望将现有电机用于具有特定负载特性的给定应用。Motor-CAD可用于使用其占空比分析功能快速建模负载规格。设计师没有清楚地了解电机/驱动器组合是否足以完成任务，并且客户有安全感，设计师已经充分调查了他的询问 – 因此有助于赢得订单；

快速量化设计变更

有时可能会提出材料或制造过程的变化。Motor-CAD允许设计人员快速量化这些变化对电机性能的影响；

程序验证

可以轻松地将Motor-CAD机器性能计算与现有电机的测试进行比较。在进行这种验证时，用户可以深入了解影响机器性能的主要参数，因此可以使用这些知识来改进设计。

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 Simcenter Motorsolve

MotorSolve 是用于感应电机、同步电机、永磁电机、开关磁阻、同步磁阻、无刷直流和直流有刷电机的完整设计和分析软件。电动机和发电机的设计人员可以使用此软件实现非常快速的电机原型开发。MotorSolve 将磁路法和有限元分析完美结合，能够既快速又准确地计算模型。

特点：

电动机线圈绕组

绕组的布局在设计和性能中起着核心作用。用于确定所有可能的平衡布局的完整列表的技术是独特的，并且使评估替代方案变得容易。所有相关因素都是自动计算的。可以修改任何预定的布局，也可以手动输入线圈绕组。绕组图的详细列表可用（相反电动势，戈尔日斯图，气隙MMF等）。

电动机类型

Siemens Simcenter MotorSolve 作为完整的电动机设计软件，适用于永磁，感应，同步，电子和有刷换向电机。基于模板的界面易于使用，并且足够灵活，可以处理几乎所有的电机拓扑。可以导入定制的转子和定子轮廓。

FEA自动化

借助典型FEA预处理和后处理任务的自动化，可以实现更高效的电动机设计过程。不需要典型的FEA操作，例如网格细化，解空间定义和后处理。还为用户预设了虚拟实验和一维模型的导出。

电机热分析

电动机的电磁和热分析之间的无缝协同仿真，以研究热量和各种冷却策略对性能的影响。使用强大而高效的自动化3D FEA引擎，性能结果可以基于稳态或瞬态温度分析。

绩效分析

使用预设的虚拟实验评估电动机的仿真性能。实验产生输出量，波形，场和图表。虚拟实验包括对整个转矩-速度曲线，热性能，电机特性，瞬时波形和热点的分析。

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COMSOL Multiphysics

为了分析涉及静态和低频范围的电磁系统和过程，离不开功能强大而灵活的仿真工具。“AC/DC 模块”是 COMSOL Multiphysics 平台的附加模块，为您提供各种各样的建模特征和数值方法，您可以通过求解麦克斯韦方程来研究电磁场和 EMI/EMC。借助 COMSOL 软件的多物理场功能，您可以研究其他物理效应（比如传热、结构力学和声学）对电磁模

型的影响。

特点：

内置用户界面

“AC/DC 模块”为上面列出的每个电磁领域提供内置的用户界面，以及用于特定建模目的的变体。这些界面都可以定义域方程、边界条件、初始条件、预定义的网格、带有稳态和瞬态分析求解器设置的预定义研究，以及预定义的绘图和派生值。

除此之外，其中还有一些特征可以连接不同的接口，以便用户轻松进行组合建模，这对于电感器、线圈和电机来说非常方便。

非线性材料

您可以从包含铁磁材料、亚铁磁材料、B-H 曲线和 H-B 曲线的大型材料数据库中随意进行选择。

材料属性可以随空间或时间变化、呈各向异性、有损耗、为复值以及不连续。只需很少的额外工作，您便可以轻松扩展仿真的应用范围。您可以使用数学表达式、查找表或两者的组合来定义自己的材料。利用 Jiles-Atherton 材料模型进行准静态参数化建模和全瞬态分析，支持全各向异性滞回仿真。您甚至可以用 C 代码编译自己的材料模型，并将其作为外部材料进行链接。

线圈

内置的专用特征可用于轻松地模拟线圈，并将电流和电压等集总物理量转换成电流密度和电场等分布物理量。单导线和均匀多匝线圈可以在全三维、二维或二维轴对称模型中定义。零件库具有完全参数化的线圈和磁芯形状，可以在分析变压器、电感器、电机和执行器时更快地建立模型。

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SIMULIA OPERA

Opera 仿真软件是一种有限元分析软件套件，允许用户对电磁 (EM) 和机电系统进行二维和三维仿真。Opera 是对现有 SIMULIA EM 产品组合的补充，在低频仿真方面具有强大优势，这对于设计磁体、电动机和其他电气设备非常有用。

特点：

Opera 可以灵活地适应用户需求，这使其能够成功地用于不同行业的各种应用。医疗设备或粒子加速器中的磁场均匀性可达到百万分之一级别，在此类应用中，Opera 所能提供的精确度会变得极其重要。先进的材料建模和解决方案程序允许对包含永久磁体或超导线圈的设备进行详细的研究。此外，特定于应用领域的前端有助于指导用户完成模拟和优化高效高性能电机、发电机和变压器的复杂任务。

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Altair Flux

Altair FluxMotor致力于解决电机的全球设计问题。它使工程师能够加速机器的设计，在考虑多物理场约束的同时快速探索各种配置，并在几分钟内选择最有前途的选项。FluxMotor的直观环境允许用户 – 从通才到专家 – 有效地创建，分析，报告和优化他们的电动机。在单一环境中，新的多物理场功能使设计人员不仅可以预测电机的电磁性能，还可以优化冷却策略和NVH性能。

特点：

高效的几何描述和网格划分

专注于探索 2D/Skew/3D 创新设计并使用 Flux 工具箱加速预处理：草图建模器/建模器、简化功能、专用电机环境和智能自适应网格。

级物理属性

针对磁、电、热耦合的物理模型；静态、稳态交流和瞬态分析；用于预测现实条件的复杂电路编辑器和刚体运动。

强大的建模技术

用于进行快速、准确分析的不均匀建模解决方案：无网格线圈、非线性各向异性材料、磁滞特性、用于精确分析的考虑涡流损耗和邻近损耗的绕组模型。

快速可靠的求解器

利用 Flux内嵌的多参数功能探索全面性能分布，该功能由多个线性和非线性稳健求解器支持，并通过高效的优化方法和 HPC 实现进一步加速。

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MotorAnalysis

MotorAnalysis是一个免费的电机设计软件。电机分析目前支持感应电机和发电机，永磁同步电机（PMSM）和发电机以及无刷直流（BLDC）机器。电机分析基于自动有限元分析（FEA）仿真，并建立了一套完整的工具，用于电机和发电机的设计和分析。MotorAnalysis可作为基于MALTALB的应用程序或无需MATLAB的独立程序提供。

特点：

内转子和外转子拓扑结构

使用多层有限元分析解决偏斜定子和转子几何形状

DXF 定子和转子导入

自动或手动定子绕组布局生成

不同的线材尺寸方法

材质库和用户定义的材质

不同的驱动类型：正弦波和六步驱动

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  EasiCarDriveLab

EasiCarDriveLab是车用电机设计及虚拟试验平台，可以一键实现整车参数到电机性能指标的转换，获取电机的峰值转矩、峰值功率、最高转速、额定转速、额定转矩、额定功率等力能指标，用于指导汽车驱动电机的选型与设计。

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AVL CRUISE

AVL Cruise软件提供了大量的模型实例，在进行车型建模时，建议在相应的模型实例基础上进行变更。如下图所示，为软件自带的电动汽车模型实例。该模型包含了基础的传动系统、纯电动汽车特有的电池、电机模块以及实现能量回收的function模块。AVL Cruise的Electric Motor模块主要用来仿真驱动车载附件的直流电机，通常搭配Mechanical Consumer模块或Oil Pump模块等一起使用。

特点：

灵活的模块化设计理念可以对任何结构式的汽车传动系进行仿真建模；

智能化得驾驶模型，能够模拟驾驶员的真实反映；

黑箱模块和MATLAB接口模块，使用户方便地开发复杂的控制算法。

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MotorWizard

MotorWizard 是一款基于模板的电机设计软件，完全集成在 SOLIDWORKS 中。它允许 SOLIDWORKS 用户构建和分析不同的电机设计。它通过提供对各种可定制尺寸和参数的访问，使电机的研究变得灵活和容易，这些尺寸和参数完全定义了电机的设计。配备集成的分析和基于有限元的求解器，电机设计过程变得轻松，准确和快速。

特点：

简易拓扑编辑器：可自定义的模板，用于轻松快速地开发不同的电机模型，无需在 SOLIDWORKS 中从头开始创建模型。

自动上链编辑器：能够自动创建不同的绕组配置，例如单层或双层，集中或分布式，全间距或短路间距。

用户友好和直观的界面：学习曲线短且易于使用的程序，包含预定义的设置和结果，从而避免了定义场景，网格细化和边界条件的过程。

结果的多样性：提供分析和有限元结果，以加速分析过程，并为机器性能提供准确的结果。

大型可定制材料库：材料库中包括各种材料，如永磁体、钢层压、导体和绝缘子。

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 QuickField

QuickField是一款高效的电磁、热、应力多场耦合分析软件包，它包括一系列的分析模块，使用了蕞新的求解器，具有界面友好的模型编辑器和功能强大的后处理器。

特点：

简单的参数建模工具LabelMover，把复杂的分析难题转化成一系列连续的简单步骤，只需点击鼠标操作。

QuickField在蕞新的Windows环境下运行，结构紧凑，功能强大，可以应用于多种设计。QuickField 的特色在于它具有一个高效和友好的有限元分析内核ActiveField Technology。现在，在有限元分析的基础上，中仿QuickField也变成了一个开放的工程应用软件开发平台，所有用户可以不仅仅拘泥于QuickField的图形用户界面，还可以在QuickField内核的基础上开发自己的专业程序或软件。QuickField使用的开发语言包括蕞新的Visual Basic，C++，Delphi等等。