先进汽车缓速器CAD组件集成，提升永磁技术

（1）整车匹配模块 整车匹配模块的主要功能是通过汽车参数来确定缓速器最大制动力矩和初始缓速器结构尺寸。根据ECE-R13制动法规，满载车辆输入的能量必须相当于在相同时间内，以30km/h的平均速度（变速器处于适当的档位）在6%或7%的坡道上，下坡行驶12min所具有的能量。在制动过程中，缓速器最大制动力矩满足

T_maxω≥mg（f_s-f_r）v （6-34）

式中，ω是缓速器转子角速度；m是整车质量；f_s是坡度阻力；f_r是滚动阻力。

三种永磁缓速器（即前置式缓速器、后置式缓速器和中置式缓速器）的3D结构如图6-36所示。

（2）结构设计模块 结构设计模块的主要功能是永磁缓速器结构设计，包括定子内径、定子外径、永磁体类型、永磁体数量以及转子外径等等。图6-37示出了永磁缓速器模块算法的流程图。

图6-34 永磁缓速器CAD平台框架结构

图6-35 永磁缓速器CAD平台的工作模式

图6-36 永磁缓速器的3D结构

a）前置式缓速器 b）后置式缓速器 c）中置式缓速器

（3）电磁设计模块在3D时域中，通过考虑运动和BH曲线的非线性，JMAG-Designer利用T-Ω方程求解电磁场。Maxwell电磁场方程的微分形式为

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式中，J₀是磁化电流密度；A是矢量磁位；ϕ是标量点位；υ和σ分别为磁阻率和电导率。

对时间进行离散化，利用滞后时间步得到是

（4）热场分析模块对流换热的流体分析中，满足Navier-Stokes方程

图6-37 永磁缓速器模块算法流程图

在建立模型过程中，应用ANSYS CFX-Solver来求解温度场分布，算法流程如图6-38所示。图6-39为所分析的定子温度场分布图。

图6-38 缓速器模块算法流程图

图6-39 定子温度场分布图

（5）稳健优化模块 稳健优化模块的主要功能是优化缓速器结构参数；稳健设计的目标是寻找制动性能的主要影响因素，从而保证缓速器质量，减少生产成本。试验设计法经常用于缓速器质量改进，它通过引进统计数据分析来指导试验设计，从而避免不必要或低效的试验。具体设计方法见本书前面章节。