Optimierung für eine bessere e-NVH-Leistung

Mit der Manatee Software können Sie die Auswirkungen von Schrägstellungen auf elektromagnetische Geräusche und Schwingungen berechnen. Sie können ein vordefiniertes Rotorschrägstellungsmuster (z. B. V-Form-Stufenschiebewinkel für IPMSM, lineare Schrägstellung) oder eine benutzerdefinierte Geometrie auswählen. Manatee erweitert die Berechnung von Elektromagnetik und Kräften automatisch entlang der Maschinenachse. Durch Verwendung einer vorberechneten Magnetik-Referenztabelle können Schrägstellungen schnell berechnet werden. Die Konfiguration der Schrägstellung wird auch beim Importieren des Luftspaltflusses aus Software von Drittanbietern unterstützt.

Mit dieser Funktion können Elektro- und Maschinenbauingenieure das optimale Schrägstellungsmuster finden, das durchschnittliche Drehmoment maximieren und Geräusche entlang der Drehmoment-Drehzahlkurve minimieren, während Drehmomentwelligkeit und Rastmoment auf einem akzeptablen Niveau gehalten werden (Hinweis: Das Rastmoment und die Spitze-zu-Spitze-Drehmomentwelligkeit werden in der Regel nicht mit e-NVH korreliert).

Die einzige erforderliche Eingabe ist der zu untersuchende Schrägstellungstyp, ausgehend von einem Referenzdesign. Manatee definiert automatisch eine Parameteraustragung für den Schrägstellungswinkel und erfasst hilfreiche Informationen für jede Konstruktion, z. B. durchschnittliches Drehmoment, Spitze-zu-Spitze-Drehmomentwelligkeit, maximale Schallleistungspegel über Drehzahl und die Amplitude der Hauptgeräusche und Kraft-Oberschwingungen.

Eine Schrägstellung kann longitudinale Modi der Maschinenstruktur anregen (z. B. Modus (2,1) des Stators). Es wird daher empfohlen, hierfür mithilfe der Modalbasis-Importfunktion ein realistisches mechanisches 3D-FEA-Modell zu verwenden.

Die Manatee Software ermöglicht Parameteraustragungen auf Basis von Eingaben für die Multiphysik-Simulation von elektrischen Maschinen. Zu den veränderlichen Konstruktionsvariablen gehören alle geometrischen Parameter von Magnetkreisvorlagen (z. B. Nutformen, Magnettaschenformen, Kerbformen, Schrägstellungsgrad), Wicklungs-Auslegungsparameter (Spulenteilung), Steuerungsparameter (z. B. Stromwinkel bei PMSM mit fester Drehzahl), Fehlerparameter (z. B. Exzentrizitätsgrad) oder Magnettemperatur. Standard-Reaktionsvariablen sind in den Parameteraustragungen enthalten (z. B. Drehmoment, maximaler Geräuschpegel entlang der Drehmoment-/Drehzahlkurve). Zudem können erweiterte Ausgangsvariablen benutzerdefiniert werden (z. B. der Pegel einer bestimmten Harmonischen in Fluss/Schwingung/Geräuschmengen, XYZ-Schwingung auf einem bestimmten Knoten usw.).

Manatee identifiziert automatisch die Berechnungen, die von Änderungen an Konstruktionsvariablen betroffen sind, sodass Magnetik-Referenztabellen und modale Basisberechnungen nur aktualisiert werden, wenn dies relevant ist.

Vor der Durchführung einer detaillierten Optimierungsstudie können Elektroingenieure die einflussreichsten Konstruktionsparameter für akustische Geräusche und Schwingungen aufgrund von Magnetkräften identifizieren. Maschinenbauingenieure können auch eine Empfindlichkeitsstudie der statischen und dynamischen Exzentrizitätsgrade durchführen, um die Fertigungstoleranzen besser zu spezifizieren.

Benutzerdefinierte Ausgänge ermöglichen es NVH-Ingenieuren, benutzerdefinierte NVH-Anforderungen einzurichten (z. B. Maxwell-Druckpegel in N/m^2, Kraftpegel in N, Schwingungspegel an bestimmten Punkten in dB usw.).