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解決方案

關於JMAG-Designer Ver.22.1

JMAG-Designer Ver.22.1已在2023年5月正式發佈。

Ver.22.1特別強化了JMAG-Express的功能,藉此我們將能夠以更快的計算速度進行更廣泛應用範圍的馬達性能評估。效率地圖是綜合評估馬達特性的重要工具,新版JMAG在支援創建效率地圖的馬達類型中,新增加了場繞組同步馬達(Wound Field Synchronous Motor, WFSM)。而改進的項目不只侷限於電機, 我們也改善了大量計算案例的計算速度以及後處理工具的可用性,這些功能的改進將會是進行馬達設計優化以及參數化分析的重要基石。以下我們將對重點改善項目進一步說明。

現在可以使用JMAG-Express進行多物理場評估,只要輸入馬達規格與設計變數,即可以進行效率地圖,元件溫度變化以及最大應力等等的馬達等性評估。當中的溫度評估可以設定為考量特定行駛模式(driving mode),也就是使用者將可以評估WLTC行駛規範下,特定電機部件的溫度變化。

可以創建場繞組同步馬達(WFSM)的效率地圖,在指定電樞電流幅值和相位,轉速以及場電流範圍等參數後,即可以繪製出效率地圖以及場電流分布地圖。

在完成許多案例計算後,將可以更及時地確認結果,新增加的功能讓使用者可以在計算後直接讀取響應參數值。使用該功能,可以在2秒左右的時間即完成讀取含有2萬筆案例的最佳化分析結果,並且能夠確認響應圖表以及關聯性矩陣。

對於中等規模(網格數約為50萬)的模型,在Ver.22.1的磁場求解器改進了啟用平行運算功能後的計算速度。若是啟用更多核心數的平行運算,將更可以明顯感受到計算速度的提升。例如未啟用平行運算功能,計算每一步級需要超過5分鐘的模型,若是啟用了512個平行度的平行運算,其平均計算速度約略可以提升136倍。

我們衷心希望新版JMAG能夠對您的工作與事業帶來助益。

JMAG-Designer Ver.22.1的新功能

1. JMAG-Express: Multiphysics Evaluation

可以在單次的執行計算中完成多物理場的特性評估

Multiphysics evaluation by JMAG-Express

只需要輸入馬達規格與設計參數,即可以進行磁場、結構、熱分析以及效率地圖等馬達效能評估工作。此外,能夠在同一個視窗中進行多個設計案例的評估結果比對。

2. Extension of Existing Scenario Driving Mode

考量特定行駛模式(driving mode)下的損失並進行熱分析,評估特定部件的溫升變化歷程。

Temperature for specific parts during WLTC driving mode

圖表顯示了在WLTC行駛模式下的車體速度以及溫度變化歷程。由圖中可以觀察到,在完成該行駛模式後,磁鐵溫度上升了5度,而線圈溫度則上升了35度。

3. Efficiency Map (Speed Priority Mode) Wound Filed Synchronous Motor

對於廣域操作範圍的馬達特性進行快速評估。

Analysis of efficiency map for WFSM

效率地圖展示了最大力矩達280Nm,最大轉速起過10,000rpm,最大效率在2,000~6,000rpm。場電流地圖則顯示了,效率95%以上的區域,其場電流約在20~40A之間。

4. Importing Results of Response Table

在巨量計算後能快速確認響應圖以及關聯性矩陣。

Importing time of response table and analysis feature

在進行2萬個案例的最佳化分析後,若要匯入2萬個案例的結果資料將耗費大量的時間,然而,若是只有匯入響應數值表,僅需要數秒鐘的時間即可以完成。藉由於響應圖以及關聯性矩陣,可以清楚辨別變數之間的關聯性。

5. Speed-up of Magnetics (Parallel processing)

對於中等規模模型,平行運算的可擴縮性(scalability)。

Comparison of speed-up ratio for 0.5million elements models

上圖顯示了不同規模(註)的模型每一步級的平均計算時間,由圖表可以觀察到,規模越大的模型,在啟用越高平行度的平行運算後,其計算速度提升的幅度越大。

 

(註:以單核心執行計算的時間作為區分指標,計算時間越長意指模型規模越大。)