1.一種電機(jī)集成設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng),其特征在于:所述仿真系統(tǒng)的總體框架由下到上依次分為數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、業(yè)務(wù)層和交互層;
所述數(shù)據(jù)層是所述仿真系統(tǒng)的知識(shí)庫,負(fù)責(zé)提供模板庫、算法庫、材料庫和數(shù)據(jù)庫;
所述服務(wù)層負(fù)責(zé)為所述仿真系統(tǒng)提供功能支持,所述服務(wù)層包括一系列功能模塊和外部接口;其中,
所述功能模塊包括設(shè)計(jì)流程數(shù)據(jù)管理模塊、電機(jī)設(shè)計(jì)模板管理模塊、三維結(jié)構(gòu)顯示模板管理模塊、結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算算法管理模塊、電磁分析算法管理模塊、熱分析算法管理模塊、系統(tǒng)仿真分析模型管理模塊、材料庫管理模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊、結(jié)果分析及處理模塊;
所述外部接口包括pro/E接口、Ansoft接口、Ansys接口和二次開發(fā)接口等;
所述業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)通過對(duì)所述服務(wù)層中所述功能模塊的調(diào)用,通過向?qū)椒绞?,?shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算及電機(jī)本體性能的仿真分析;所述業(yè)務(wù)層按照其工作流程包括電機(jī)模板選擇模塊、結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊、三維結(jié)構(gòu)顯示模塊、電磁分析模塊、熱分析模塊和系統(tǒng)仿真分析模塊;其中,
所述電機(jī)模板選擇模塊負(fù)責(zé)電機(jī)模板類型的選擇;
所述結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊可根據(jù)所述指標(biāo)輸入模塊提供的輸入指標(biāo),計(jì)算出電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù);
所述三維結(jié)構(gòu)顯示模塊可根據(jù)所述結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果對(duì)電機(jī)模型進(jìn)行顯示和參數(shù)驅(qū)動(dòng);所述三維結(jié)構(gòu)顯示模塊亦可顯示和加載Creo模型的電機(jī)三維結(jié)構(gòu)圖,通過外部修改三維結(jié)構(gòu),能自動(dòng)更新三維結(jié)構(gòu)圖;
所述電磁分析模塊負(fù)責(zé)建立電機(jī)設(shè)計(jì)模型,并通過軟件的功能實(shí)現(xiàn)電機(jī)性能的仿真計(jì)算要求;
所述熱分析模塊可利用所述電磁分析模塊所建立的模型,通過軟件功能實(shí)現(xiàn)電機(jī)溫度場的仿真計(jì)算要求;
所述系統(tǒng)仿真分析模塊負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)級(jí)仿真模型,即包括電機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、負(fù)載在內(nèi)的物理模型,并通過系統(tǒng)級(jí)仿真,以驗(yàn)證包括機(jī)械、電氣、電力電子和控制在內(nèi)的多個(gè)領(lǐng)域耦合對(duì)系統(tǒng)的影響;
所述結(jié)果分析及處理模塊負(fù)責(zé)顯示性能曲線并對(duì)性能曲線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行單點(diǎn)提??;
所述交互層負(fù)責(zé)提供軟件與用戶的人機(jī)交互界面及數(shù)據(jù)的顯示;所述交互層主要包括設(shè)計(jì)流程視圖、電機(jī)模板選擇界面、指標(biāo)輸入界面、電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算界面、電磁分析界面、熱分析界面、系統(tǒng)仿真分析界面、材料庫界面、報(bào)表視圖、表格視圖、場顯示視圖。
2.一種利用如權(quán)利要求1所述的仿真系統(tǒng)的電機(jī)集成設(shè)計(jì)仿真方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1、所述仿真系統(tǒng)利用所述電機(jī)模板選擇模塊對(duì)電機(jī)模板類型進(jìn)行選擇,在選擇需要的電機(jī)模板后,所選電機(jī)模板的所有結(jié)構(gòu)參數(shù)和三維模型構(gòu)型將一同傳至所述仿真系統(tǒng)中;同時(shí),所述仿真系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)參數(shù)傳至所述結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊;
步驟2、所述仿真系統(tǒng)在所選電機(jī)模板中寫入設(shè)計(jì)要素及經(jīng)驗(yàn)參數(shù)值,所述結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊根據(jù)接收的關(guān)鍵性能指標(biāo)參數(shù)和輸入的設(shè)計(jì)要素及經(jīng)驗(yàn)參數(shù)值,計(jì)算出電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù);結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算結(jié)束后,所述仿真系統(tǒng)將所述結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算出的所有結(jié)構(gòu)參數(shù)傳至所述三維結(jié)構(gòu)顯示模塊,同時(shí)所述仿真系統(tǒng)將包括電阻和電感在內(nèi)的電機(jī)本體參數(shù)傳至所述系統(tǒng)仿真分析模塊;
步驟3、所述三維模型顯示模塊對(duì)從所述結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊傳來的參數(shù)進(jìn)行修改并計(jì)算;同時(shí),所述仿真系統(tǒng)將三維電機(jī)模型傳至所述三維結(jié)構(gòu)顯示模塊;所述仿真系統(tǒng)將所述三維結(jié)構(gòu)顯示模塊計(jì)算出的計(jì)算結(jié)果分別傳至所述電磁分析模塊和所述熱分析模塊;
步驟4、所述仿真系統(tǒng)在所選電機(jī)模板中寫入包括負(fù)載、激勵(lì)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)條件、仿真時(shí)間和步長在內(nèi)的參數(shù),所述電磁分析模塊根據(jù)輸入的負(fù)載、激勵(lì)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)條件、仿真時(shí)間和步長進(jìn)行電磁分析,并生成相應(yīng)的電磁分析曲線和云圖;
步驟5、所述仿真系統(tǒng)在所選電機(jī)模板中寫入包括材料熱參數(shù)、熱源參數(shù)、仿真時(shí)間和步長在內(nèi)的參數(shù),所述熱分析模塊根據(jù)輸入的材料熱參數(shù)、熱源參數(shù)、仿真時(shí)間和步長進(jìn)行熱分析,并生成相應(yīng)的熱分析曲線和云圖;
步驟6、所述系統(tǒng)仿真分析模塊根據(jù)從所述結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算模塊傳來的電機(jī)本體參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)仿真分析計(jì)算。