新能源汽车电机低频电磁场仿真应用

随着新能源汽车的普及，电机作为新能源汽车驱动系统的核心组成部分，其重要性不言而喻。电机使电能转化为机械能，通过传动系统将机械能传递到车轮，驱动汽车行驶。新能源汽车电机的发展经历了从初步探索到技术成熟的多个阶段。早期，新能源汽车电机技术相对落后，存在效率低、功率密度低、可靠性差等问题。然而，随着科技的进步和市场的推动，新能源汽车电机技术不断取得突破。

通过低频电磁场仿真可以分析得出电机的磁场分布、电磁力、转矩、功率等性能指标，从而优化电机的设计方案，提升电机性能。不仅如此，仿真分析还可实现在电机打样前多次调整设计参数，能够有效降低电机厂家打样成本，提高研发生产效率和样机出厂质量，逐渐成为电机设计制造过程中的重要环节。

云道智造通用多物理场仿真PaaS平台伏图(Simdroid)具备完备的低频电磁场分析功能，支持多物理场耦合仿真，为仿真工作者提供前处理、求解分析和后处理工具。功能特点：

• 电场、电流场和磁场的静态、瞬态和时谐分析，通电导体的运动和场路耦合分析等分析类型；

• 电荷、电流、电压、电路和外加电磁场等激励；

• 悬浮电位、周期边界、开放边界和滑动边界等边界条件；

• 电容、电导、电感、损耗、电磁力等后处理计算功能。

作为仿真PaaS平台，伏图内置的APP开发器支持用户以无代码化的方式便捷封装参数化仿真模型及仿真流程，将仿真知识、专家经验转化为可复用的仿真APP。封装好的仿真APP可通过工业仿真APP商店Simapps，实现云端部署与在线应用，为用户提供在线仿真工具。

三、电机仿真APP

同步磁阻电机具有结构简单、坚固耐用、效率高、调速范围广、成本较低等优势。

使用同步磁阻电机仿真APP进行仿真计算，可以得到电机的磁感应强度云图、电压、磁链、电磁转矩等结果。通过改变定转子尺寸及电机驱动参数，工程师可以评估多种电机方案。

同步磁阻电机仿真APP

磁感应强度云图

三相磁链

内置式永磁同步电机是一种将永磁体直接嵌入到转子内部的电动机，通过永磁体产生的磁场与定子绕组产生的旋转磁场相互作用，实现电能到机械能的转换。此类电机具备高效节能、动态性能好、可靠性高等特点，是当前电动汽车主驱电机最常用的电机类型。

内置式永磁同步电机仿真APP能够通过更改几何参数、驱动参数，计算多种拓扑结构的电磁性能。输出结果包括磁力线图、磁感应强度云图、绕组电压、三相磁链、输出转矩等。

表贴式永磁同步电机是一种将永磁体直接粘贴在转子外表面的电动机。这种设计使得电机的磁场分布更加均匀，且制造工艺相对简单。此类电机具备高效率、高功率密度、响应速度快、噪音小等特点。表贴式永磁同步电机的应用范围比较广泛，包括电动汽车、轨道交通、工业设备等领域。

表贴式永磁同步电机仿真APP可实现48槽8极表贴式永磁同步电机的仿真计算，能够得到电机的磁力线图、磁密云图、磁密矢量图、磁链、反电动势、扭矩等结果。

永磁同步直线电机通过将永磁体和电磁线圈组合在一起，利用两者之间的相互作用产生直线运动。该类电机具有高效率、高功率密度、高精度控制、宽调速范围、结构简单等特点。永磁同步直线电机广泛应用于多个领域，包括工业自动化、汽车、家电和办公设备、医疗设备等方面。

永磁同步直线电机仿真APP通过更改模型尺寸、材料参数、驱动设置等选项，可计算得到磁感应强度云图、反电动势曲线、推力等结果。

三相感应电机是一种基于电磁感应原理工作的交流电动机，具有结构简单、运行可靠、维护方便、效率高、成本低等优点，因此被广泛应用于各种领域，如工业机械、农业设备、能源、汽车、轨道交通等。

三相感应电机仿真APP通过更改模型尺寸、计算设置等选项，可计算得到磁感应强度云图、电机转矩、绕组电流等结果。

相较于传统仿真软件，基于伏图开发的仿真APP更加灵活轻便，用户可以零门槛低成本、跨平台跨终端随时随地访问云平台进行仿真分析工作，提升产品研发效率。

以上电机仿真APP均已发布在Simapps，欢迎大家在线体验。伏图平台正在开展“仿真APP赋能千行百业”系列直播，分享仿真APP开发&应用案例，以及更多仿真技术干货等内容，专家进行讲解，感兴趣的朋友可以Simapps平台预约直播并观看往期直播回顾。