基于多物理场耦合计算分析的多相异步电机设计平台

黄 涛，阮江军，张宇娇，杨孝平，张经纬，杨 高

（1. 武汉大学电气工程学院，武汉 430072；2. 中国船舶重工集团712研究所，武汉 430064）

基于多物理场耦合计算分析的多相异步电机设计平台

黄 涛1，阮江军1，张宇娇1，杨孝平1，张经纬2，杨 高2

（1. 武汉大学电气工程学院，武汉 430072；2. 中国船舶重工集团712研究所，武汉 430064）

传统的电机设计方法主要是通过经验公式进行估算，此方法有一定的局限性。本文基于多物理场耦合计算，搭建了电机虚拟设计平台—Motor-Mulphy，其中包括电磁—流体—温度场耦合计算分析模块、电磁—应力场耦合计算分析模块等。通过各模块的仿真计算，得到所设计结构的温升及应变结果，生成设计报告，为用户进行电机设计提供参考依据。

异步电机；三维耦合场；有限元法；设计平台

1 引言

电机研发与制造技术，涉及电磁学、流体力学、传热学、结构力学等多学科交叉[1]。目前，电机研发制造已由“初步设计—试制—改进设计—改进试制—若干循环—设计定型”的传统循环设计模式向依靠计算机辅助设计技术的虚拟设计逐渐转变，并且研发出不少用于磁场分析计算的设计软件平台，但是此类平台往往只针对某单一种物理场进行分析，而这并不能真正反映电磁场、应力场、流体场、温度场等多物理场间的相互作用，导致存在较大误差。

电机多物理场耦合仿真计算是计算机辅助设计中的关键技术，已成为业内关注的热点之一[2-9]。本文通过建立多相异步电机多物理场耦合仿真平台Motor-Mulphy，对电机内电……