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解決方案
JMAG-Designer Ver.24.2 全新推出
JMAG-Designer Ver.24.2已於2025年9月發布。
為了實現設計流程的自動化，JMAG 不斷持續開發。為此，Ver.24.2 版本進一步增強了其各項功能。特別是，使用代理模型 (surrogate models) 的最佳化計算以及馬達溫度評估功能得到了大幅更新。
本文件將介紹 Ver.24.2 中精選的功能增強與新增功能。
JMAG 現在提供離線最佳化功能。離線最佳化透過使用預先生成的代理模型來取代有限元素分析 (FEA)，從而快速搜尋帕累托最佳解 (Pareto optimal solutions)。您可以從「JMAG-Design Explorer」(一個儲存大量設計案例的資料庫功能) 來生成代理模型。此外，基於 FEA 的離散值最佳化功能現在也支援材料最佳化。例如，這使您能夠針對性能與成本之間的權衡取捨，進行帕累托最佳化。
針對馬達的操作條件，除了連續額定條件外，您現在還可以繪製考慮到短時額定條件下溫升的 N-T 曲線 (轉速-轉矩曲線) 和效率圖。JMAG 增強了熱路網功能，以高精度執行這些評估，並讓您能輕鬆創建模型。以往，您必須將冷卻通道中的冷卻劑流速作為已知值輸入。在 V24.2 中，JMAG 導入了「流量分析」功能，讓您能夠推導流速。此流速可被通風和冷卻水套等冷卻組件所引用。
JMAG 增強了軸向磁通馬達的設計功能。您現在可以在 JMAG-Express 中註冊使用者自訂的幾何形狀。JMAG-Express 現在支援雙轉子、單定子類型。此外，在磁路設計方案中增加齒槽轉矩、轉矩漣波、感應電壓和退磁等評估項目，使您能夠進行更詳細的設計。
您現在可以從 GUI (圖形化使用者介面) 設定並執行超導體的計算。JMAG 現在也支援磁場-熱的直接耦合分析。這讓您能夠解決複雜的現象，例如溫度升高會降低臨界電流密度，進而導致局部發生常導通，並引起進一步的溫度升高。
歡迎您體驗 JMAG 的新功能。
JMAG-Designer Ver.24.2 的新功能
1. 使用代理模型的離線最佳化
善用生成的代理模型，快速找到最佳設計方案。
此功能不執行 FEA 計算，因此能實現高速的方案探索。您可以使用「JMAG-Design Explorer」中累積的結果作為訓練資料，來生成代理模型。重複變更條件並進行最佳化的次數越多，計算速度的優勢就越明顯。舉例來說，當軸向磁通馬達的電壓約束條件從 100(V) 變更至 120(V) 時，您也可以快速探索各種可行方案。
2. 以材料為設計變數來執行最佳化
您可以將要使用的材料設定為離散最佳化的一個設計變數。
針對由三種轉子鐵心材料和三種定子鐵心材料所構成的所有九種組合，JMAG 僅需單一次的最佳化運算，即可評估其鐵損與材料成本之間的權衡取捨。在定子鐵心採用低鐵損材料（例如非晶、奈米晶材料）的設計中，最終呈現的定子鐵心尺寸也更小。
3. 考量短時運轉溫度限制的 N-T 曲線與效率地圖計算
計算考量短時間運轉條件的 N-T 曲線與效率地圖。
馬達可輸出的性能受到線圈與磁鐵溫度的限制。我們會考量線圈與磁鐵的容許溫度，來計算短時間（例如 5 分鐘）的額定條件。我們比較了兩種情況：無限制條件（左圖），以及將線圈溫度限制在 140°C、磁鐵溫度限制在 180°C 的情況（右圖）。可驅動範圍略為變窄，效率則有所降低。
4. 流動分析
以往需要當作已知值輸入的冷媒流量率，現在可由「流路網」功能給定。
由風扇從入口吸入的空氣，會分流至定子與轉子的風道及間隙中。透過分析，即可計算出各個路徑的流量率。您可以藉由輸入風扇的 PQ 特性（壓力-流量特性），求得流量率與所需壓力達到平衡的工作點。
5. 強化熱路網分析功能(通風冷卻)
建立強制風冷模型（透過風道等）
此處將引用流動分析所得到的通風側流量，並結合風扇的 PQ 特性，即可根據驅動狀態來分析冷卻效果。本範例展示了為一台感應馬達採用兩種不同 PQ 特性的風扇時，其溫度的差異。
6. 登錄軸向磁通馬達的形狀
支援”登錄自訂形狀的設定引導”功能
使用者可將自行建立的軸向磁通馬達形狀登錄至「JMAG-Express」中，用以評估該軸向磁通馬達的性能。新版本亦支援雙轉子、單定子類型。
7. 軸向磁通馬達設計的應用
新增支援齒槽轉矩、轉矩漣波、感應電壓與退磁等分析情境，擴展了可評估設計項目的範圍。
根據分析目的(情境)給出適當的網格設定, 此功能擴展了軸向磁通馬達設計的應用範圍。
8. 針對超導體的磁場-熱耦合分析
JMAG 正式支援透過 GUI（圖形化使用者介面）進行超導體設定，同時也支援臨界電流密度的溫度依存性，以及磁場與熱溫升的直接耦合分析。
此處展示一個具有 30 匝餅狀超導體線圈的磁場-熱直接耦合分析範例。若您準備好單匝塊狀線圈的形狀資料，JMAG 將會自動生成一個由多匝超導體、導體和絕緣體所組成的層狀結構。本範例顯示，在磁通密度較高的內周，因發生局部常導轉態（normal transition），進而觸發了溫度的快速上升。
更多新功能介紹請參考 Introducing JMAG-Designer Ver.24.2