基于ANSYS的异步牵引电机电磁场分析软件的开发的任务书.docx

基于ANSYS的异步牵引电机电磁场分析软件的开发的任务书
任务书
一、任务背景与意义
异步牵引电机是铁路牵引机车、城市轨道交通、地铁、轻轨交通等交通运输系统中不可或缺的动力装置，广泛应用于现代交通领域。因此，异步牵引电机的性能和可靠性对交通运输的安全和高效有着至关重要的意义。在电机设计阶段，通过电磁场分析，可以在很大程度上指导电机的设计和优化，提高电机的性能和可靠性，降低设计成本，缩短研发周期。
ANSYS是世界上最知名的工程仿真软件之一，具有强大的仿真分析功能和广泛的应用范围。ANSYS在电机设计、电磁场分析和优化方面具有很强的优势和应用价值。此外，随着电力电子技术的不断发展和普及，越来越多的异步牵引电机采用变频调速控制，需要考虑电机及其电控系统的相互作用，进一步增加了电机仿真分析的难度。
因此，开发一款基于ANSYS的异步牵引电机电磁场分析软件，既有重要的工程实践和应用价值，也有很强的理论和技术含量。本次任务旨在通过立项组织，集合相关领域的专家和团队，共同完成这一重要的研发任务，推动我国的机车电机领域的发展。
二、任务内容和要求
本项研发任务的具体内容和要求如下：
1.异步牵引电机电磁场分析软件的整体设计和开发。该软件应具有以下基本功能：可建立三维电机模型、设定运行条件，求解电机的电磁场分布和性能参数，输出分析结果。应该提供用户友好的图形界面和操作方式。
2.软件的基本模块开发。包括有限元建模、网格划分、边界条件设置、材料特性管理、求解器选取和控制等基础模块的开发和实现。
3.特殊工况模拟和分析功能的开发。基于ANSYS的电磁场分析软件，应具备较为全面的仿真分析能力，包括启动、制动、过流、过压、过载、温升等特殊工况下的仿真分析和计算。
4.电机与电控系统耦合分析。针对采用变频调速控制的异步牵引电机，需要考虑电机与电控系统的相互作用和影响，开发相应的仿真分析功能。
5.验证和评价。通过与现有的异步牵引电机仿真分析软件进行对比和验证，评价本次开发的异步牵引电机电磁场分析软件的准确性和可靠性，并提出改进意见和建议。
三、任务组织和分工
本项研发任务由立项组织牵头，由相关领域的专家和团队协作完成。具体任务组织和分工如下：
1.立项组织。负责任务的申报和审批，协调相关资源和支持，保障研发任务的顺利进行。
2.任务负责人。负责任务的日常管理和组织实施，协调各参与单位之间的合作，确保任务顺利完成。
3.电机建模和分析团队。负责异步牵引电机建模和网格划分，设定运行条件和求解器控制等工作。
4.边界条件和材料特性管理团队。主要负责电机边界条件设置和材料特性管理等工作。
5.特殊工况仿真分析团队。负责特殊工况下电机仿真分析的开发和实现。
6.电机与电控系统耦合仿真分析团队。负责电机与电控系统耦合仿真分析的开发和实现。
7.评价和验证专家组。负责对开发的异步牵引电机仿真分析软件进行评价和验证工作。
四、任务周期和计划
本项研发任务的预计周期为两年。任务完成的具体计划如下：
1.第一年任务计划：
（1）完成异步牵引电机电磁场分析软件的整体设计和开发，搭建基本模块框架。
（2）开发基本模块，包括有限元建模、网格划分、边界条件设置、材料特性管理、求解器选取和控制等基础模块。
（3）实现电机建模和分析功能，可以建立三维电机模型并求解分析。
2.第二年任务计划：
（1）实现特殊工况仿真分析功能，包括启动、制动、过流、过压、过载、温升等特殊工况下的仿真分析和计算。
（2）实现电机与电控系统耦合仿真分析功能。
（3）完善软件功能，提供用户友好的图形界面和操作方式。
（4）进行软件的验证和评价，并提出改进意见和建议。
五、预期成果
本项研发任务的预期成果如下：
1.完成基于ANSYS的异步牵引电机电磁场分析软件的设计和开发。
2.实现电机建模和分析功能。
3.实现特殊工况仿真分析功能和电机与电控系统耦合仿真分析功能。
4.完善软件界面和操作方式，提供用户友好的图形界面和操作方式。
5.进行软件的验证和评价，并提出改进意见和建议。
六、经费预算和支持
本项研发任务需要资金支持，经费预算约为200万元。具体支持和经费预算由立项组织进行，通过相关部委和单位的资助和支持，确保本项研发任务的顺利实施。