ANSYS 多物理場模擬：電動馬達效能與可靠性的關鍵
在追求極致效能與永續發展的今天，電動馬達已成為電動車、航空航太與智慧製造的核心驅動力。然而，傳統的單一物理場模擬已無法應對電磁、熱、結構等複雜的交互作用，導致設計後期頻繁出現未預見的問題，不僅拉高成本，更延誤上市時程。
Ansys 多物理場模擬提供了一條可視化、可驗證、可優化的解決方案。它讓工程團隊在虛擬環境中完整測試馬達設計、材料選擇與運轉條件，從源頭解決深層的技術挑戰，顯著降低實體原型試錯成本，並加速產品上市。
電動馬達的核心挑戰
複雜且難以預測的電磁、熱、結構等物理場交互作用，是阻礙馬達效能突破的深層挑戰。Ansys 多物理場模擬平台將領先的模擬技術整合，從源頭解決這些問題：
- 功率密度與熱管理：馬達產生的巨大熱能，單獨的電磁模擬無法預測其對線圈電阻的影響，可能導致效率下降甚至馬達燒毀。
- 輕量化與結構可靠性：輕薄材料需承受電磁力產生的振動。單獨的結構分析無法預測這些振動，可能導致結構疲勞或損壞。
- 噪音與振動 (NVH)：電磁力產生的諧波會引發結構共振產生噪音。單獨的電磁模擬無法準確預測此類問題。
解鎖極限效能的關鍵策略
Ansys 多物理場直接實現電磁、熱、結構的完整耦合流程，提供精準的解決方案：
- Ansys Maxwell：精確輸出熱損耗與電磁力等負載數據，並透過溫度反饋修正參數，實現最真實的效率與性能預測。
- Ansys Fluent：接收 Maxwell 熱源，徹底優化 Magni500 等高功率電機的複雜冷卻系統，消除馬達過熱風險。
- Ansys Mechanical：完整整合電磁力與熱應力，進行全面的結構可靠性、NVH 與疲勞壽命分析，確保輕量化設計的安全與靜音表現。
magniX magni500電動飛機引擎
MagniX案例－加速電動航空的極限
Ansys 多物理場模擬不僅是理論，更是將設計轉化為顛覆性產品的關鍵策略。MagniX 團隊正是透過完整的電磁、熱、結構耦合模擬，成功在虛擬環境中解決了 Magni500 電動機在高功率密度下的散熱與可靠性挑戰。
這款專為高效短途飛行設計的引擎，最終展現出斐然成果：在 1,900 rpm 轉速下，穩定輸出 560 kW 的功率與 2,814 Nm 的驚人扭力。這證明了多物理場模擬是解鎖電動馬達極限潛能，並將理論設計轉化為市場領先實體產品的唯一途徑。
資料參考：ANSYS Blog
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