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解決方案

關於JMAG-Designer Ver.23.0

JMAG-Designer Ver.23.0已在2023年12月正式發佈。

JMAG一直致力於設計自動化, 在Ver.23.0中更是大幅提升了該方面的功性能,自初始設計到細節設計階段的每個環節,都有對應的工具協助用戶面對不同的挑戰。

大規模多案例計算的處理效率獲得了提升, 我們將能夠在設計初期同時考慮更多的設計變數,進而探索更為廣域設計可行性。隨著設計進程的推進,會取用高度精細的3D模型進行設計最佳化, 在如此大規模的計算流程中,我們能夠使用代理模型(surrogate model), 以提升整體計算速度而不影響計算精準度。而在新版Express的分析樣板檔中也新增了場繞組同步馬達(wound field synchronous motor)的模型,我們將可以對於更多種類型的馬達同時進行溫度、應力與磁場特性的多面向評估工作。我們也增進了主程式(前/後處理器)的模型處理效能,協助用戶創建更高精準度的細緻模型, 實現了細節設計階段的虛擬樣機訴求,也大幅縮短了讀取專案檔、結果檔以及繪製等高線圖等等的程序處理時間。此外, 我們也擴展了以下輸出資料的功能性: 輸出與控制電路耦合分析的模型、用於評估NVH的電磁力輸出資料以及效率地圖, 如此將可以在整體設計流程的各階段保持模型以及資料的一致性與連貫性。

本章節將介紹Ver.23.0當中部分的新功能以及改善的原有功能。

  • 全局設計探索與最佳化
    對於最佳化分析的大量計算案例,其讀取響應變數資料以及繪製相關曲線圖的速度獲得了提升。例如100,000筆的響應變數能夠在5秒內讀取完成。

    補助用的代理模型(surrogate model)能夠簡化部份FEA計算程序,藉此縮減了最佳化分析的計算時間。例如一個3D的軸向氣隙磁通馬達(axial gap motor),以基因演算法進行20個世代的最佳化分析,在維持柏拉圖曲線(pareto curve)相同精度的前提下,採用代理模型將能把整體計算時間縮減至1/3。

 

  • 多物理場分析與評估
    在JMAG-Express分析模型中新增加了場繞組同步馬達(wound field synchronous motor, WFSM)。能夠同時進行WFSM的效率地圖、溫升以及應力分析與評估。

 

  • 大規模模型的虛擬樣機
    改善了主程式(前/後處理器)模擬大規模模型的運算効能。對於數千萬到兩億元素數量的模型而言,讀取專案檔的速度最大約提升3.5倍,繪製等高線圖的速度則提升了1.7倍。

 

  • 系統分析的一致性
    JMAG-Express的新增功能,能夠匯出與控制電路耦合分析的模型,只需要點擊一個按鍵即可以快速匯出模型數據資料。用戶可以在進行馬達磁路設計時,同時評估控制電路的響應特性。

我們衷心期盼,您能善用JMAG並獲得成功。

JMAG-Designer Ver.23.0的新功能

1. 多案例響應圖表的結果評估

減少了顯示多案例應響應變數圖表的處理時間

讀取最佳化分析中所有案例的響應變數的處理時間

增進了讀取大規模最佳化分析的響應變數資料的處理速度。讀取並顯示100,000個案例所需要的時間不到10秒,與先前版本相比有著大幅的改善。

2. 採用代理模型(surrogate model)進行最佳化分析

大規模3D模型進行多目標最佳化所需要的運算時間獲得了縮減

軸向氣隙磁通馬達的最佳化分析

採用代理模型能夠簡化部份的FEA計算程序,運算時間因此獲得了縮減。在一個20世代規模的最佳化分析中,可以每4個世代進行一次FEA,就可以維持柏拉圖曲線的精度。

3. JMAG-Express分析樣板新增了場繞組同步馬達(WFSM)

JMAG-Express現在能夠同時分析與評估WFSM的電機特性、溫升以及結構應力

同時分析與評估WFSM的效率地圖、溫升以及結構應力

對於WFSM而言,場繞組的線圈溫升以及鄰近線圈處的應力會是需要仔細評估的技術問題。當效率地圖的分析結果顯示,最高轉速時的應力為60 MPa,在100 Nm和1000 rpm輸出時的場線圈溫度超過了攝氏120度,這意味著我們有必要檢討散熱設計。

4. 主程式(前/後處理器)効能

數千萬至兩億元素數規模的模型處理效能獲得了改善

元素數量與處理時間之間的關係曲線

為了增進對於大規模模型的處理能力,我們改善了資料運算速度,尤其是在讀取專案檔的時候。對於超過1千萬個元素數的大規模模型而言,可以觀察到運算速度有著顯著的提升。

5. JMAG-Express: 匯出與控制電路耦合分析的模型

通過改變磁路可以很容易的生成控制直接耦合模型

在控制電路模擬中採用direct coupling模型

在JMAG-Express中能夠進行多種設計方案的評估與驗証,如今可以將這些方案的數據結果匯出到控制電路模擬工具裡,建構一個基於有限元素求解的馬達特性模型。控制器開發團隊的評估工作將可以同時兼顧電路響應特性與磁路設計。

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