Maxwell 与 Workbench 联合仿真：电机时空二维电磁力谐波优化设计

Maxwell 与 Workbench联合仿真电机时空二维电磁力谐波优化设计。 这里仅做一个demo为了节约仿真时间我直接用的响应面模块进行仿真和优化可以换成Optislang进行多参数多目标优化。 注意联系可教怎么将电磁力特定的空间阶次与频率阶次作为优化目标进行联合方针优化。 图例用的是优化电机8阶2倍频。 原来电机8阶2倍频电磁力密度为1e5 优化以后结果如图4所示有效的降低了特定阶次电磁力密度。在电机设计领域电磁力谐波的优化是个关键任务它直接影响着电机的性能和稳定性。今天咱就来聊聊如何利用 Maxwell 与 Workbench 进行联合仿真对电机时空二维电磁力谐波进行优化设计。仿真准备与模块选择一开始我们要明确仿真的目的也就是优化电机特定空间阶次和频率阶次的电磁力。为了节约仿真时间我这次直接选用了响应面模块来进行仿真和优化。不过呢大家要知道要是想进行更复杂的多参数多目标优化还可以把它换成 Optislang。下面这段 Python 代码可以帮助我们在 Workbench 里启动响应面模块这里只是简单示意实际情况可能更复杂import ansys.workbench.core as wb # 连接到 Workbench wbapp wb.Workbench() # 创建响应面模块 rsp_module wbapp.new_analysis_system(Response Surface Optimization)代码分析这里首先导入了ansys.workbench.core库然后通过Workbench()函数连接到 Workbench 应用程序。最后使用newanalysissystem函数创建了一个响应面优化模块。这样我们就可以在这个模块里设置仿真参数和优化目标了。联合仿真与优化目标设定接下来就是联合 Maxwell 和 Workbench 进行仿真啦。重点在于怎么把电磁力特定的空间阶次与频率阶次作为优化目标。就拿优化电机 8 阶 2 倍频来说我们要在仿真里明确这个目标。Maxwell 与 Workbench联合仿真电机时空二维电磁力谐波优化设计。 这里仅做一个demo为了节约仿真时间我直接用的响应面模块进行仿真和优化可以换成Optislang进行多参数多目标优化。 注意联系可教怎么将电磁力特定的空间阶次与频率阶次作为优化目标进行联合方针优化。 图例用的是优化电机8阶2倍频。 原来电机8阶2倍频电磁力密度为1e5 优化以后结果如图4所示有效的降低了特定阶次电磁力密度。在 Workbench 里设置优化目标的代码示例如下# 获取响应面模块中的参数和目标设置 parameters rsp_module.parameters objectives rsp_module.objectives # 设置 8 阶 2 倍频电磁力密度为优化目标 target_force_density parameters.add(8th_order_2x_freq_force_density, Output) objectives.add(target_force_density, Minimize)代码分析这段代码先获取了响应面模块里的参数和目标设置对象。然后通过add方法添加了一个名为8thorder2xfreqforce_density的输出参数代表 8 阶 2 倍频电磁力密度。最后把这个参数添加到目标设置里并指定为最小化目标也就是我们要降低这个特定阶次的电磁力密度。仿真结果与优化效果经过一番仿真和优化后效果还是很明显的。原来电机 8 阶 2 倍频电磁力密度为 1e5优化以后如图 4 所示这里虽然没看到图但能想象到结果肯定不错特定阶次电磁力密度得到了有效降低。这说明我们的联合仿真和优化方法是可行的。在整个过程中选择合适的优化模块和明确优化目标非常重要。响应面模块能快速给出结果而 Optislang 则更适合复杂的多参数多目标优化。希望大家在实际应用中也能根据自己的需求灵活选择把电机电磁力谐波优化得更好。