E-motor and e-generator design

Simulation elektromagnetischer Wechselstromeffekte basiert auf einer einzigen Frequenz, was die Simulationszeit verkürzt. Mit diesem Ansatz können Sie elektromagnetische Felder in und um stromführende Leiter in Gegenwart von isotropen Materialien simulieren, die leitend, magnetisch oder beides sein können. Dies berücksichtigt Verschiebungsströme, Wirbelströme und Proximity-Effekte, die für die Hotspot-Analyse wichtig sind.

Die Genauigkeit der Simulationen elektromagnetischer Effekte bei niedriger Frequenz hängt stark von den Materialdaten ab. Die fortgeschrittene elektromagnetische Materialmodellierung von Simcenter berücksichtigt Nichtlinearitäten, Temperaturabhängigkeiten, Entmagnetisierung von Permanentmagneten, Hystereseverluste und anisotrope Effekte. Dies ermöglicht es, Effekte wie die Entmagnetisierung von Permanentmagneten zu analysieren, um deren Lebensdauer zu überprüfen, frequenzabhängige Verluste in dünnen Teilen bei gleichzeitiger Reduzierung der Lösungszeit zu analysieren und alle Verluste für eine genaue Energiebilanz zu berücksichtigen.

Die Analyse auf Systemebene oder auf Modellebene erfordert genaue Unterkomponentenmodelle, um Wechselwirkungen und lokale Transienten zu berücksichtigen, die sich auf das Gesamtsystemverhalten auswirken.

Simcenter für niederfrequente Elektromagnetik umfasst Funktionen wie native Schaltungssimulationen, Verbindungen für die Co-Simulation und den Export von 1D-Systemmodellen für Simcenter Flomaster, Simcenter Amesim und andere Plattformen.

Die Analyse auf Systemebene oder auf Modellebene erfordert genaue Unterkomponentenmodelle, um Wechselwirkungen und lokale Transienten zu berücksichtigen, die sich auf das Gesamtsystemverhalten auswirken.

Simcenter für niederfrequente Elektromagnetik umfasst Funktionen wie native Schaltungssimulationen, Verbindungen für die Co-Simulation und den Export von 1D-Systemmodellen für Simcenter Flomaster, Simcenter Amesim und andere Plattformen.

Die elektromagnetische Simulation transienter Felder kann Bewegung einschließen. Es ist möglich, Rotations-, Linear- und beliebige Bewegungen mit sechs Freiheitsgraden (X, Y, Z, Rollen, Nicken und Gieren) zu simulieren. Diese steht für eine unbegrenzte Anzahl von bewegten Bauteilen, induzierten Strömen und mechanischen Wechselwirkungen zur Verfügung.

Zu den mechanischen Effekten gehören viskose Reibung, Trägheit, Masse, Federn und Gravitation sowie Bewegungs-Zwangsbedingungen durch mechanische Anschläge. Beliebige Lastkräfte können in Abhängigkeit von Position, Geschwindigkeit und Zeit vorgegeben werden. Bewegungsbedingte Ströme werden berücksichtigt.

Ermöglicht die Simulation komplexer Probleme, bei denen es sich um zeitlich veränderliche, beliebig geformte Strom- oder Spannungsquellen und -ausgänge mit Nichtlinearität in Materialien und frequenzabhängigen Effekten handelt. Dazu gehören Schwingungen in elektromechanischen Bauelementen, Entmagnetisierung in Permanentmagneten, Schalteffekte, wirbelstrominduzierte Drehmomente, Skin- und Proximity-Effekte.

The rising complexity of electric machines requires novel cooling systems, and this means that you need to consider detailed multi-physics validation. Simcenter STAR-CCM+ allows you to couple EMAG, fluid flow and thermal simulations and evaluate the cooling performance on an electric motor or generator with the highest accuracy.