电机是一个用电大户，全国工业用电中每100度电约有75度是被电机消耗的，这是因为电机广泛应用在工业生产的各个领域，凡是涉及电能向机械能转换的场合，几乎都会用到电机。
举几个例子，流体驱动的应用场景，各类泵（水泵、油泵）、风机（强迫风冷或其他用途）、压缩机（典型的应用是制冷）等；物料加工应用场景，金属的切削、物料的混合搅拌、材料的研磨、部件转孔等；物流传送应用场景，如传送带、电梯等；此外生产线上的各类机械臂中也都使用了大量的电机作为驱动和转向装置。
应用前景
正是由于广泛的用途，全国电机的保有量约19亿kW，这是什么概念？三峡电站的装机总容量是0.224亿kW，19亿kW就是85个三峡电站总装机容量。全国电机的年耗电量约为3.8万亿kWh，假设全国所有的电机的效率平均提高5%，则每年能节约用电1900亿kWh，大概是2个三峡电站的年发电量。因此，提升电机效率具有非常显著的节能减排效果。提升电机的运行效率需要采取综合的手段，例如新结构、新材料、新工艺的使用，采取更优的控制手段等，其中电机参数的优化是一个非常重要的手段。基于Simdroid平台开发的专属电机软件，正是一款便捷的电机参数优化工具。电机参数优化除了提升效率之外，还有一个重要的功能——提升功率密度。接下来我们通过丰田普锐斯（Prius）新能源车驱动电机的优化案例，来介绍一下电机参数优化的重要作用。
丰田Prius发展了四代驱动电机。第一代电机的转子采用单片永磁体励磁的方式，电机磁路结构也相对简洁，定子则是采用了圆导线绕组，槽满率较低，绕组端部较长。第一代电机的功率是30kW，体积为5.7L。到了第四代电机，丰田采用了三片永磁体的复合型励磁，转子磁路也经过了精心的优化，提升磁极的聚磁效应，增加磁场正弦度，减小谐波损耗和转矩的脉动，同时使用了矩形截面的发夹式绕组，大幅提升定子槽满率，减小端部长度。第四代电机的功率提升到60kW，而体积却降到了2.7L，功率密度大幅提升，这其中电机参数的优化起到了重要作用。（丰田Prius电机图片和数据来源于网络）
应用分析
本文要介绍的是一款新能源车空气增压系统用电机。这款电机选自深圳明程电机技术有限公司开发的系列电机，转速在2500-10000rpm，适用于新能源车的刹车系统、氢燃料电池电堆空气增压系统、氢燃料电池电堆氢循环系统以及转向助理系统等。
电机的额定功率为18.5kW，额定转速为5300rpm，定槽数48槽，转子极数8极，定转子截面如下图所示：
采用Simdroid的瞬态电磁求解模块对电机进行参数化建模和求解：
（a）参数定义
（b）模型建立和网格剖分
（c）计算结果
完成电机的磁场分析流程之后，使用Simdroid的APP开发器，能够非常方便地进行APP的开发。
APP开发完成之后，使用Simdroid提供编译器，就能编译形成独立于Simdroid平台运行的专属电机软件，可便捷地开展电机的磁路、绕组等相关参数的优化，提高电机的效率和功率密度，提升电机产品的核心竞争力。
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