E-motor and e-generator design

Symulacje elektromagnetyczne prądu przemiennego są oparte na jednej częstotliwości, co skraca czas ich wykonywania. Dzięki takiemu podejściu można symulować pola elektromagnetyczne w przewodnikach prądu i wokół nich, w obecności materiałów izotropowych, które mogą mieć właściwości przewodzące, magnetyczne bądź jedne i drugie. Pozwala to uwzględnić prądy przesunięcia, prądy wirowe i efekty zbliżeniowe, które są ważne w analizie punktów o podwyższonej temperaturze (hotspot).

Dokładność symulacji elektromagnetycznych o niskiej częstotliwości zależy w dużym stopniu od danych materiałowych. Rozwiązanie Simcenter do zaawansowanego modelowania materiałów elektromagnetycznych uwzględnia nieliniowości, zależności temperaturowe, demagnetyzację magnesów stałych, utratę histerezy i efekty anizotropowe. Umożliwia to analizę efektów, takich jak demagnetyzacja magnesów stałych w celu sprawdzenia ich żywotności, analizę strat zależnych od częstotliwości w cienkich częściach przy jednoczesnym skróceniu czasu przetwarzania danych i uwzględnienie wszystkich strat w celu uzyskania dokładnego bilansu energetycznego.

Analiza na poziomie układu lub oparta na modelu wymaga dokładnych modeli podkomponentów, aby uwzględnić interakcje i lokalne stany nieustalone, które wpływają na ogólne zachowanie układu.

Funkcje dostępne w oprogramowaniu Simcenter obejmują natywne symulacje obwodów, połączenia umożliwiające wykonywanie współsymulacji oraz funkcje eksportu modeli systemu 1D do oprogramowania Simcenter Flomaster, Simcenter Amesim i innych.

Analiza na poziomie układu lub oparta na modelu wymaga dokładnych modeli podkomponentów, aby uwzględnić interakcje i lokalne stany nieustalone, które wpływają na ogólne zachowanie układu.

Funkcje dostępne w oprogramowaniu Simcenter obejmują natywne symulacje obwodów, połączenia umożliwiające wykonywanie współsymulacji oraz funkcje eksportu modeli systemu 1D do oprogramowania Simcenter Flomaster, Simcenter Amesim i innych.

Symulacja elektromagnetyczna pól nieustalonych może obejmować ruch. Można symulować ruch obrotowy, liniowy i dowolny z sześcioma stopniami swobody (w osi X, Y, Z, obrót, skok i odchył) dla nieograniczonej liczby ruchomych elementów, prądów indukowanych i interakcji mechanicznych.

Efekty mechaniczne obejmują tarcie lepkie, bezwładność, masę, sprężystość i grawitację, a także ograniczenia ruchu narzucone przez ograniczniki mechaniczne. Można też określić dowolne siły obciążeniowe jako funkcję położenia, prędkości i czasu. Funkcje symulacji uwzględniają też prądy indukowane spowodowane przez ruch.

Umożliwia symulację złożonych problemów, które obejmują zmienne w czasie źródła prądu lub napięcia o dowolnym kształcie i wyjściach w połączeniu z nieliniowością materiałów i efektami zależnymi od częstotliwości. Obejmuje to oscylacje w urządzeniach elektromechanicznych, demagnetyzację magnesów stałych, efekty przełączania, moment obrotowy wywołany prądami wirowymi, naskórkowość i efekty zbliżeniowe.

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.