Manatee 优化环境与设计探索工具

Manatee 软件提供了先进的优化工具，旨在降低电机中的电磁噪声和振动。其斜极模式优化 (Skew Pattern Optimization) 功能可帮助工程师找到最佳斜极模式，以最大化转矩并最小化噪声，而谐波电流注入 (Harmonic Current Injection) 功能则通过优化电流谐波来降低 NVH 水平。该软件支持参数扫描和多目标优化，使工程师能够探索设计变量，并确定对声学性能影响最大的参数。设计探索器 (Design Explorer) 界面可实现对仿真结果的高效导航和分析，帮助工程师找到最佳权衡方案，并针对各种应用优化电机设计。

预定义噪声控制技术

斜极模式优化
谐波电流注入

斜极模式优化

Manatee 软件支持计算斜极对电磁噪声和振动级的影响。您可以选择预定义的转子斜极模式（例如，IPMSM 的 V 形阶梯斜极、线性斜极）或用户定义的几何结构。 Manatee 可自动沿电机轴扩展电磁和力的计算。使用预先计算的磁查找表时，可快速进行斜极计算。从第三方软件导入气隙磁通时，也支持斜极计算。

此功能使电气和机械工程师能够找到最佳斜极模式，在转矩-转速曲线上最大化平均转矩并最小化噪声，同时将转矩波动和齿槽转矩保持在可接受的水平（注意：齿槽转矩和峰峰值转矩波动通常与 e-NVH 不相关）。

唯一需要的输入是从参考设计开始要研究的斜极类型。Manatee 可自动在斜极角度上定义参数扫描，并跟踪每个设计的有用信息，例如平均转矩、峰峰值转矩波动、转速范围内的最大声功率级，以及主要噪声和力谐波的振幅。

斜极可能会激发电机结构的纵向模态（例如，定子的 (2,1) 模态）。因此，建议使用真实的 3D 有限元分析 (FEA) 机械模型，并利用模态基导入功能。

高效 e-NVH 设计探索

参数扫描定义
多目标优化
设计探索器

参数扫描定义

Manatee 软件能够对电机的多物理场仿真输入进行参数扫描。可供调整的设计变量范围十分广泛，涵盖磁路模板中的所有几何参数（例如定子槽形、磁极槽形、缺口形状、斜极率）、绕组设计参数（线圈节距）、控制参数（例如固定转速 PMSM 的电流角度）、故障参数（例如偏心度）或磁体温度。参数扫描中包含标准响应变量（例如，转矩、转矩/转速曲线上的最大噪声水平）。此外，高级输出变量也可由用户定义（例如，磁通/振动/噪声量中的特定谐波水平、给定节点上的 xyz 振动等）。

Manatee 可自动识别受设计变量变化影响的计算，以便仅在相关时更新磁查找表和模态基计算。

在进行详细的优化研究之前，电气工程师可以确定对磁力引起的声学噪声和振动级影响最大的设计参数。机械工程师也可以对静态和动态偏心度进行敏感性研究，以更好地指定制造公差。

用户定义的输出允许 NVH 工程师设置定制的 NVH 要求（例如，以 N/m² 为单位的麦克斯韦压力水平、以 N 为单位的力水平、某些特定点上以 dB 为单位的振动级等）。