【Ansys Motor-CAD】馬達AC LOSS 計算
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圖一
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圖二
一般來說，在定子繞線中的導體損耗通常視為馬達的主要損耗，而導體損耗又分為直流損耗 (DC LOSS) 與交流損耗 (AC LOSS)，DC LOSS為眾所皆知的常見現象，而AC LOSS 則是更複雜的現象，由以下這兩個效應結合產生:
一個為集膚效應，是由導體內的自感渦電流所造成，這會導致導體橫截面內的電流密度分佈不均勻，且主要是在外表面附近流動的趨向。
一個是鄰近效應，是由導體之間的相互作用所造成，而在導體中流動的交流電流會在導體周圍產生變化的磁通量，並且會影響相鄰的導體，改變整體電流密度分佈。而同樣地，轉子旋轉也會產生另一個變化的磁場，該磁場也會影響導體內部的電流密度分佈。 而上述這些現象會增加繞組的有效電阻，導致增加額外的繞組損耗，進而提高馬達溫度並限制其性能。
而在 Motor-CAD 中，有以下兩種計算 AC LOSS 方式:
1.Hybrid FEA Method
會以混合使用解析方程式與有限元素分析來計算 AC LOSS，在均勻外部交變磁場中的單一導體中被感應的渦流損耗是以圖1的公式計算出
2.Full FEA Method
會以有限元素求解中對各個導體進行模擬，以便能準確模擬導體中的渦電流，完整 FEA方法是以圖2的積分方程式進行求解，而當使用full FEA計算時，建議只用來觀看AC Loss結果，因為full FEA只會計算一個槽的電流密度，所以算出的電磁特性結果可能會有失真的問題。
File -> Open Template，選擇BPM預設樣板e8
Input Data -> Settings -> Losses -> AC Winding
選擇Hybrid FEA Method計算 AC LOSS，並於Calculation標籤頁設定計算參數並求解。
OutputData -> Losses
觀看Hybrid FEA Method AC LOSS計算結果。
Input Data -> Settings -> Losses -> AC Winding
選擇Full FEA Method計算 AC LOSS，並於Calculation標籤頁設定計算參數並求解。
OutputData -> Losses
觀看Full FEA Method AC LOSS計算結果，以及 (DC + AC) 總損耗結果。
觀看Full FEA Method AC LOSS FEA渦電流分佈結果
E-Magnetics -> FEA，點選 Eddy Current Density，觀看不同旋轉步級結果。
觀看Full FEA Method AC LOSS FEA最終渦電流損耗分佈結果
E-Magnetics -> FEA，選擇OnLoadLoss_Result結果， 點選Eddy Loss (solid)。