Erweiterte e-NVH-Analyse
Umfassende Tools zur Ursachenanalyse für magnetische Geräusche und Schwingungen
Manatee Analysemethoden für e-NVH
Die Manatee Software bietet erweiterte e-NVH-Analysewerkzeuge, einschließlich interaktiver Diagramme zur Visualisierung von Simulationsergebnissen und zur Durchführung mathematischer Nachverarbeitungen. Das Tool Magnetkraft-Signaturanalyse hilft bei der Identifizierung der Frequenzsignatur von Magnetkraft-Oberschwingungen, was in der frühen Entwurfsphase und bei der Optimierung von elektrischen Maschinen hilft. Spatiogramme (oder Lastfallbeiträge) bieten eine einzigartige Möglichkeit, Schwingungs- und Geräuschergebnisse pro elektromagnetischem Lastfall zu visualisieren. Gleichzeitig hilft die lineare Beitragsdarstellung dabei, die Ursachen von e-NVH-Problemen zu identifizieren, indem sie den prozentualen Anteil jedes Lastfalls an Gesamtgeräuschen oder Schwingungen anzeigt. Diese Tools ermöglichen es Elektro-, Mechanik- und NVH-Ingenieuren, Geräuschprobleme schnell zu verstehen und zu reduzieren, wodurch die effiziente Konstruktion und Optimierung von elektrischen Maschinen und Antrieben ermöglicht wird.
Tools zur erweiterten e-NVH-Ursachenanalyse
- Interaktive Diagramme
- Magnetkraft-Signaturanalyse
- Spatiogramm
- Diagramm der linearen Beiträge
Interaktive Diagramme
In der Manatee Software wird am Ende der Simulation von Elektromaschinen automatisch eine Auswahl von relevanten Darstellungen generiert. Je nach ausgewähltem Workflow kann dies elektrische, elektromagnetische, strukturmechanische oder akustische Quantifizierungen umfassen.
Jedes Diagramm kann abgekoppelt werden, um Zugriff auf weitere interaktive Optionen zu ermöglichen. Im Symbol-Banner stehen zudem Verknüpfungen zu Standarddiagrammen zur Verfügung (Spektren, Spektrogramme, Ordnungsverfolgungsanalyse, Drehmoment-Drehzahl-Darstellung). Alle Diagramme enthalten mathematische Nachverarbeitungen (z. B. Fourier-Transformation in 1D oder 2D) und können in Zeit oder Raum animiert werden. Die meisten Diagramme können im Rohdatenformat exportiert werden (z. B. .csv).
Alle Ingenieure, die an der Entwicklung von elektrischen Antrieben beteiligt sind, können auf aufschlussreiche Tools zur Visualisierung der wichtigsten physikalischen Parameter zugreifen. Die Nachbearbeitung von Simulationsausgaben muss nicht in einer anderen Umgebung durchgeführt werden, wodurch die Ergebnisinterpretation beschleunigt wird
Magnetkraft-Signaturanalyse
Die Manatee e-NVH-Software bietet eine Frequenzsignatur von primären Magnetkraft-Oberschwingungen basierend auf Kombinationen aus Nut/Pol/Phasen, Maschinentopologien, Lastzustand und Versorgungstyp. Mithilfe analytischer Modelle stehen dadurch sofortige Ergebnisse und Was-wäre-wenn-Szenarien bereit. Die Ergebnisse werden als Campbell-Diagramm dargestellt. Dabei werden gebündelte Magnetkraft-Oberschwingungen in Abhängigkeit von Drehzahl und Frequenz dargestellt und die physikalische Ursache von magnetischen Lastfällen identifiziert.
Elektroingenieure können das Tool Magnetkraft-Signaturanalyse (MFSA) in der frühen Konstruktionsphase verwenden, um Maxwell-Anregungen zwischen verschiedenen Topologien zu vergleichen und den harmonischen Ursprung elektromagnetischer Anregungen zur Optimierung zu identifizieren. Maschinenbau- und Akustikingenieure können die wichtigsten Resonanzen zwischen Magnetkraft-Oberschwingungen und Blechpaketmodi abschätzen. NVH-Testingenieure können damit elektromagnetische Anregungen von experimentellen Spektrogrammen identifizieren und magnetische Geräusche von anderen Quellen unterscheiden.
Spatiogramm – Lastfallbeitrag
Spatiogramme sind ein leistungsstarkes Visualisierungstool der Manatee Software. Sie liefern Schwingungs- und Geräuschergebnisse (Spektrogramme) mit variabler Drehzahl pro elektromagnetischem Lastfall. Dies ist eines der Software-Tools von Manatee, mit denen Sie schnell die Art der elektromagnetischen Anregungen verstehen können, die für akustische Geräuschprobleme verantwortlich sind.
Der Algorithmus zur elektromagnetischen Schwingungssynthese ermöglicht auf natürliche Weise die Aufteilung des vibroakustischen Beitrags jedes Lastfalls. Ein Lastfall wird durch eine Magnetkraft-Wellenzahl (z. B. r=0 für eine pulsierende Kraft entlang des Luftspalts), eine Wirkungsrichtung (z. B. radial) und eine Reihe von Anwendungsknoten (z. B. Statorzahnspitzen-Knoten) definiert. Die vom Stator beobachtete Drehmomentwelligkeit und die vom Rotor beobachtete unsymmetrische Magnetzugkraft sind zwei Beispiele für Lastfälle.
Die Aufteilung der Faktoren Lastfall und Strukturmodus zum Gesamtgeräuschpegel ermöglicht es sowohl Elektro- als auch Maschinenbauingenieuren, das Problem schnell zu verstehen und Techniken zur Geräuschreduzierung umzusetzen. Im Gegensatz zu allgemeiner FEA-Software umfassen die Ergebnisse von Manatee eine leistungsstarke Nachverarbeitung, um die Ergebnisinterpretation zu beschleunigen.
Diagramm der linearen Beiträge
Die Manatee Software bietet leistungsstarke Tools zur Ermittlung der Ursache von e-NVH-Problemen. Eines dieser Werkzeuge ist das Diagramm des Lastfall-Beitrags, das es ermöglicht, den linearen Beitrag jedes Lastfalls zu Gesamtgeräusch und -vibration schnell zu visualisieren und in Prozent auszudrücken.
Beachten Sie, dass in dB/dBA ein linearer Beitrag von 50 % einem Beitrag von 3 dB entspricht.
Mechaniker und NVH-Techniker können die Beitragsdarstellung verwenden, um die Ursache des e-NVH-Problems schnell zu ermitteln, ob luft- oder strukturgebunden, radial oder umlaufend.
Über die Schaltfläche „Beiträge aufteilen“ ist auch eine automatische Aufteilung von internen/externen und radialen/umlaufenden Lastfällen verfügbar, um zu ermitteln, ob das e-NVH-Problem über die Luft oder die Struktur, radial oder umlaufend in Abhängigkeit der Drehzahl ist. Insbesondere die Auswirkungen von Drehmomentwelligkeit und unsymmetrischem Magnetzug auf Stator und Rotor können getrennt werden.
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