Modellierung in Manatee
Richten Sie Modelle elektrischer Maschinen und Antriebe für die Simulation ein
Modellieren von elektrischen Antrieben in Manatee
Die Manatee Software bietet vordefinierte und anpassbare Multiphysik-Workflows für e-NVH-Simulationen und ist für verschiedene Entwicklungsstufen von Elektroantrieben in der Konzeptions- und vorläufigen Entwurfsphase geeignet. Diese Workflows können an spezifische Konstruktionsanforderungen angepasst werden und unterstützen Simulationen mit konstanter Drehzahl, variabler Drehzahl und Drehmoment-Drehzahlebene. Manatee ermöglicht die schnelle Konfiguration mehrerer elektrischer Maschinentypen mit Vorlagen und Anpassungsoptionen für die Geometrie des magnetischen Kreises. Das Tool unterstützt .dxf-Importe für benutzerdefinierte Nut- und Magnetformen und ermöglicht so eine detaillierte Geometriemodellierung. Diese Flexibilität ist entscheidend für die Leistungsoptimierung und Minimierung elektromagnetischer Störungen in realen Blechpaket-Geometrien. Die benutzerfreundliche Oberfläche und die gemeinsam nutzbaren Dateien von Manatee erleichtern die Zusammenarbeit zwischen Elektro-, Mechanik- und NVH-Ingenieuren, um den Entwicklungsprozess optimal zu gestalten.
Schnelle e-NVH-Simulationsdefinition
- Vordefinierte und benutzerdefinierte Multiphysik-Workflows
- Schnelle Konfiguration elektrischer Maschinen
- Benutzerdefinierter Import von Nutformen aus .dxf-Dateien
- Import von Magnetformen aus .dxf-Dateien
Vordefinierte und benutzerdefinierte Multiphysik-Workflows
Manatee bietet Standard-Workflows für Multiphysik-Simulationen, die auf die V-Modell-Phasen im Entwicklungszyklus für elektrische Antriebe zugeschnitten sind. Zudem können benutzerdefinierte Workflows erstellt werden.
Jeder Workflow kann ausgeführt werden für:
- Simulation mit fester Drehzahl (z. B. Simulation netzgespeister elektrischer Maschinen oder Prüfung einzelner Betriebspunkte)
- Simulation mit variabler Drehzahl (z. B. Untersuchung von Geräuschen und Schwingungen entlang der Drehmoment-Drehzahl-Kurve)
- Simulation der Drehmoment-Drehzahl-Ebene (z. B. Analyse von Resonanzen bei Teillast)
Die vordefinierten Workflows basieren auf umfassender Beratungserfahrung, während benutzerdefinierte Workflows die Anpassung von physikalischen Modellen zur Optimierung der Rechenzeit ermöglichen. Diese Workflows können mit Manatee und anderen Tools kombiniert werden, um optimale Kompromisse bei der Konstruktion zu erzielen. Simulationen können von jedem Ingenieur schnell eingerichtet und gestartet werden. Die Flexibilität, benutzerdefinierte Workflows zu erstellen, ermöglicht die Anpassung an spezifische Konstruktionsverfahren, wodurch der Entwicklungszyklus beschleunigt wird.
Schnelle Konfiguration elektrischer Maschinen
Manatee ermöglicht die schnelle Definition verschiedener Typen elektrischer Maschinen:
- Innen- und Oberflächen-Permanentmagnet-Synchronmaschinen (IPMSM und SPMSM)
- WRSM (Schleifringläufer-Synchronmaschinen), auch als extern angeregte Synchronmaschinen (EESM) bezeichnet
- Induktionsmaschinen (SCIM)
- Außenläufer-Permanentmagnet-Maschinen
Manatee enthält eine Vielzahl an Vorlagen zur Definition der Magnetkreisgeometrie mit vordefinierten Nut- und Magnetformen für Topologie-Parameteraustragungen. Das Wicklungsmuster wird automatisch mit der „Star of Slot“-Methode definiert, und spezielle Geometrien können über .dxf-Dateien importiert werden.
Mehrere topologische Merkmale lassen sich leicht definieren:
- Verschiedene Schrägstellungsmuster (linear, V-förmig, Zickzack oder benutzerdefiniert)
- Ungleichmäßige Polverteilung für SPMSM und IPMSM
- Lüftungskanäle, Kerben und Passfedern können dem Stator und/oder den Rotorbohrungen hinzugefügt werden, entweder parametrisiert oder über .dxf-Import
Manatee bietet zudem vordefinierte elektrische Maschinen zu Validierungszwecken. Die Software ermöglicht Elektrotechnikern, Maschinenbauingenieuren und NVH-Ingenieuren eine schnelle Konfiguration des Magnetkreises mit einer begrenzten Anzahl von Eingangsparametern. Maschinendateien werden für einfache Freigabe und reibungslose Zusammenarbeit als .json-Dateien gespeichert.
Benutzerdefinierter Import von Nutformen aus .DXF-Dateien
In der Manatee Software können Sie die Nut für elektrische Maschinen entweder mit vordefinierten Vorlagen oder durch den Import benutzerdefinierter Nutformen aus .dxf-Dateien definieren. Nachdem die .dxf-Datei importiert wurde, können Sie Ihre Nut und Wicklung mit wenigen Klicks definieren, indem Sie die entsprechenden Linien und Punkte auswählen. Selbst mit einer benutzerdefinierten Nutform kann Manatee die Anzahl der Wicklungen, das Wicklungsmuster und die Anzahl der Nuten von elektrischen Maschinen ändern (Manatee enthält einen automatisierten Wicklungsalgorithmus basierend auf der „Star of Slot“-Methode).
Diese Funktion für den Import von .dxf-Dateien kann von allen Ingenieuren verwendet werden, die an der Konstruktion elektrischer Maschinen beteiligt sind, einschließlich Elektro- und Maschinenbauingenieuren. Manatee kann Blechpaketgeometrien modellieren, die aus realen industriellen CAD-Modellen stammen.
Import von Magnetformen aus .dxf-Dateien
In der Manatee Software kann der Magnetkreis elektrischer Maschinen schnell gezeichnet werden, entweder mit vordefinierten Vorlagen oder durch den Import benutzerdefinierter Magnetformen aus .dxf-Dateien. Dies ist besonders nützlich, um geometrische Details (Lufttaschen aufgrund von Nieten, Schrauben oder Kühlkanälen) einzubeziehen, die die Magnetfeldverteilung beeinflussen.
Nachdem die .dxf-Datei in die Maschinenbibliothek importiert wurde, können Sie einen Skalierungsfaktor anwenden und Bohrungen und Magnete mit wenigen Klicks definieren, indem Sie Linien und Punkte auswählen, insbesondere für die Magnetisierungsrichtung.
Bei der Konstruktion der Rotorblechpakete gibt es mehrere Ziele, z. B. Minimierung der Umfangsspannung, Maximierung der Kühleffizienz, maximales Drehmoment, Minimierung elektromagnetischer Geräusche usw. Dies führt häufig zu komplexen Geometrien für die Innen-Magnettaschen und -Brücken, die gemäß Beratungserfahrung in e-NVH-Simulationen berücksichtigt werden müssen.
In der Manatee Software können Ingenieure mit wenigen Klicks eine Maschinengeometrie durch den Import von .dxf-Dateien und vordefinierte Vorlagen einrichten. Im folgenden Video wird gezeigt, wie Bohrungen und Magnete einfach mit der Funktion für den Import von .dxf-Dateien definiert werden, wobei eine IPMSM als Beispiel dient. Diese Funktion ist für die Untersuchung echter Blechpaketgeometrien von industriellen CAD-Modellen unerlässlich.
Häufig gestellte Fragen zur Modellierung in Manatee
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