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JMAG 电机电磁场设计分析软件
  JMAG软件是由日本JSOL公司开发的功能齐全、应用广泛的电磁场分析软件。软件可以对包括电机和变压器在内的机电产品设计和发展提供很大的帮助,通过查看产品内部微观的物理现象来提高产品设计的性能和质量。JMAG软件自从1983年商业化以来,在日本的市场占有率始终保持第一的位置。在日本机电领域分析了大量案例,经历了时间和实践的检验。同时在每年至少一次的软件升级中不断吸收日本机电产品厂家的先进经验。平时加强与众多客户的紧密联系,通过定期的技术交流共同进步。目前JMAG-Studio的国内用户不断增加,在业界取得了很高的知名度。

  电机是一个包含电磁、机械、热、噪音等的多物理场。最大限度模拟电机实际物理变化过程是现代电机分析的发展趋势。JMAG-Studio提供了强大的耦合计算功能例如磁场分析/热分析,磁场分析/结构分析,为电机仿真构建了一个最为完善的物理模型。

 

电机磁场-热耦合分析

  为了获得电机的温度分布与温升,必须研究电机的发热源。因此JMAG首先进行磁场分析得到铁损耗与铜损耗,以此作为热分析模块的热源。

  JMAG的静态分析用于分析电机的稳态温度分布。瞬态分析用于分析电机瞬态运行时的温度分布和温升。

 

             

电机磁场-结构耦合分析

  采用磁场分析结果,可以进行压力分析,振动分析,离心力分析,接触力分析。也可以在磁场分析的时候根据压力分析结果考虑变形问题。JMAG-Studio 的结构模块通过线形静态分析、固有频率(特征值)和频率响应分析等方法来研究对象的结构受力与振动问题。

  电机的噪音由电磁和机械两方面产生。JMAG利用磁场-噪音耦合计算功能综合模拟电机的噪音分布与大小。

                               

电机设计软件模块

  为了方便电机设计人员,JMAG提供了大部分电机设计模板。有永磁无刷电机、直流电机、感应电机、串激电机、磁阻电机等。只需输入电机基本尺寸和定义材料参数,便可自动建立JMAG有限元模型。

 

                 

电机实时仿真接口

  JMAG自带的电路设置窗口含有绝大部分的电路元件,如电阻、电感、电容、电源、绕组、整流-逆变器、电刷等,能够进行驱动电路连接。如果用户需要考虑功率管损耗或者加载高级控制策略,例如PWM调制、矢量控制等,JMAG提供与专业电路仿真软件PSIM、SIMULINK、PSPICE的接口,进行实时仿真。

 

              

 

电机实时仿真RT模块

  有限元与控制电路软件进行实时仿真,可以更精确的描述电机的非线性特性,但是由于每一步都交换数据,仿真过程非常耗时。为此,JMAG专门开发了RT模块,基于表格计算的原理使得在保证精度的前提下大大缩短仿真时间。具备实时仿真软件接口,可与实时半实物仿真系统如RT-LAB和dSPACE、NI 等进行联合实时仿真。

 

                                   

 

 

JMAG-Studio的特点

 建模:JMAG软件可以与众多著名的画图软件有接口程序,如Autocad、Solidworks、Pro/e、UG、Catia等;也可以导入IGES、Sat等格式;还可以导入其它有限元软件模型,如Nastran等;

材料库:JMAG软件有着丰富的材料库和更多的磁铁充磁方式。如有日本JFE、Nippon等硅钢片厂商产品的磁化曲线和损耗曲线;有TDK、Hitachi等磁铁厂商磁铁性能数据;而且还可以考虑到材料与压力和温度等有关的特性;

剖分:JMAG软件为客户提供了多种剖分方法,如自动和手动剖分、自适应剖分、表层剖分、集肤效应剖分等;

结果可视化:JMAG软件可以通过探针、磁力线分布和响应图形查看产品内部复杂的物理现象并会生成分析报告。

 

快速计算

高速处理功能:JMAG软件通过高效的求解器、并行运算功能、子循环耦合分析功能等来实现快速计算;

分布分析功能:JMAG软件也可以通过分布处理功能、抽点分析功能和远程执行功能来提高运算速度。

 

容易使用

可视化的交互界面:JMAG软件是拖拉式的条件设置以及项目树结构菜单;

反馈功能:具有CAD诊断功能以及分析工程中的监控功能;

帮助文档:通过在线帮助来解决客户出现的问题,并同时提供自学系统和应用案例让客户快速地学会使用;

自动化:具有参数化计算功能以帮助客户实现优化设计,同时也具有快速分析模块和生成分析报告的功能。

软件接口

 控制类软件接口:与Simunlinl和PSIM等控制类软件进行接口实现耦合分析;

 实时仿真软件接口:可与实时仿真系统如RT-LAB和RT-Sim、dSAPCE、NI 等进行联合仿真;

 脚本程序:可以使用Python,VB,Jscript等对软件本身进行二次开发;

与其它CAE软件接口:可以和众多有限元软件进行连接,如Nastran、LS-DYNA和Acusolve。

 

行业应用

电机:JMAG软件可以对电机基本性能分析、转速-转矩曲线、cogging、效率、启动性能、电感、涡流、永磁体充磁和退磁、离心力、电磁噪声、温升等进行计算

变压器:JMAG软件可以对变压器内的磁通密度分布、漏磁、短路比、雷击等进行分析设计;

感应加热:感应加热技术广泛应用与电设备、加工设备等,感应加热技术是包含热和磁场在内的复杂的物理现象,应用领域很多,如电磁炉仿真、金属热成型等;

电机驱动系统:在电机技术发展的如今,有限元和控制电路是密不可分的,JMAG软件可以和控制类软件耦合对控制类电机进行分析;

扬声器、磁搅拌器、核磁共振、电磁制动、传感器等。

 

 

 

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