Modelado en Manatee
Configuración de los modelos de transmisión y máquinas eléctricas para la simulación
Modelado de transmisiones eléctricas en Manatee
El software Manatee ofrece flujos de trabajo multifísicos predefinidos y personalizables para simulaciones e-NVH, que atienden a varias etapas del desarrollo de transmisiones eléctricas en las fases de concepción y diseño preliminar. Estos flujos de trabajo se pueden adaptar a las necesidades de ingeniería específicas, lo que permite simulaciones de planos de velocidad simple, velocidad variable y velocidad de par. Manatee permite una configuración rápida para varios tipos de máquinas eléctricas, con plantillas y opciones de personalización para la geometría del circuito magnético. La herramienta admite importaciones .dxf para formas personalizadas de ranuras e imanes, lo que permite un modelado geométrico detallado. Esta flexibilidad es crucial para optimizar el rendimiento y reducir el ruido electromagnético en geometrías de laminación reales. La interfaz fácil de usar de Manatee y los archivos compartibles facilitan la colaboración entre los ingenieros eléctricos, mecánicos y de NVH, lo que agiliza el proceso de desarrollo.
Definición rápida de simulación de e-NVH
- Flujos de trabajo multifísicos predefinidos y definidos por el usuario
- Configuración rápida de máquinas eléctricas
- Importación de las formas de ranuras definidas por el usuario desde archivos .dxf
- Importación de las formas de imanes de archivos .dxf
Flujos de trabajo multifísicos predefinidos y definidos por el usuario
Manatee ofrece flujos de trabajo predeterminados para simulaciones multifísicas adaptadas a la etapa del ciclo de desarrollo del modelo V de las transmisiones eléctricas. Los usuarios también pueden crear flujos de trabajo personalizados.
Cada flujo de trabajo se puede ejecutar para:
- Simulación de una velocidad (p. ej., simulación de máquinas eléctricas alimentadas por red o comprobación de puntos de funcionamiento únicos)
- Simulación de velocidad variable (p. ej., estudiar el ruido y las vibraciones a lo largo de la curva de velocidad de par)
- Simulación del plano de velocidad de par (p. ej., análisis de resonancias a niveles de carga parcial)
Los flujos de trabajo predefinidos se basan en una amplia experiencia de consultoría, mientras que los flujos de trabajo definidos por el usuario permiten personalizar los modelos de física para optimizar el tiempo de computación. Estos flujos de trabajo se pueden combinar con Manatee y otras herramientas para lograr compensaciones óptimas de diseño. Cualquier ingeniero puede configurar y lanzar simulaciones rápidamente, y la flexibilidad para crear flujos de trabajo personalizados permite la adaptación a prácticas de ingeniería específicas, lo que acelera el ciclo de desarrollo.
Configuración rápida de máquinas eléctricas
Manatee permite la definición rápida de varios tipos de máquinas eléctricas:
- Máquinas síncronas de imán permanente para interiores y superficies (IPMSM y SPMSM)
- Máquinas síncronas con rotor bobinado (WRSM), también conocidas como máquinas sincrónicas de excitación externa (EESM)
- Máquinas de inducción (SCIM)
- Máquinas PM con rotor exterior
Manatee incluye un conjunto completo de plantillas para definir la geometría del circuito magnético, con formas de ranuras e imanes predefinidas para barridos de parámetros de topología. El patrón de bobinado se define automáticamente mediante el método de estrella de ranura, y se pueden importar geometrías especiales a través de archivos .dxf.
Se pueden definir fácilmente varias características topológicas:
- Varios patrones de inclinación (lineal, en forma de V, zigzag o definidos por el usuario)
- Distribución desigual de los polos para SPMSM e IPMSM
- Se pueden añadir conductos de ventilación, muescas y llaves al estator o a los orificios del rotor, ya sea parametrizados o mediante importación .dxf.
Manatee también proporciona máquinas eléctricas predefinidas para fines de validación. El software permite la configuración rápida del circuito magnético a manos de los ingenieros eléctricos y mecánicos/de NVH utilizando una serie limitada de parámetros de entrada. Los archivos de la máquina se guardan como archivos .json para facilitar el intercambio y la colaboración.
Importación de las formas de ranuras definidas por el usuario desde archivos .DXF
En el software Manatee, puede definir la ranura de su máquina eléctrica con plantillas predefinidas o con la importación de las formas de ranuras definidas por el usuario desde archivos .dxf. Una vez importado el archivo .dxf, puede definir su ranura y bobinado con unos pocos clics seleccionando las líneas y los puntos correspondientes. Incluso con una forma de ranura definida por el usuario, Manatee puede cambiar el número de capas de bobinado, el patrón de bobinado y el número de ranuras de su máquina eléctrica (Manatee incluye un algoritmo de bobinado automático basado en el método de estrella de ranura).
Esta función de importación .dxf puede ser utilizada por todos los ingenieros involucrados en el diseño de máquinas eléctricas, incluidos los ingenieros eléctricos y mecánicos. Manatee puede modelar las geometrías de laminación procedentes de modelos CAD industriales reales.
Importación de las formas de imanes de archivos .dxf
En el software Manatee, el circuito magnético de las máquinas eléctricas se puede dibujar rápidamente con plantillas predefinidas o con la importación de las formas de imanes definidas por el usuario de archivos .dxf. Esto es especialmente útil para incluir detalles geométricos (bolsas de aire debido a remaches, pernos o conductos de refrigeración) que influyen en la distribución del campo magnético.
Una vez importado el archivo .dxf en la biblioteca de máquinas, puede aplicar un factor de escala y definir sus orificios e imanes con unos pocos clics seleccionando líneas y puntos, especialmente la dirección de magnetización.
El diseño de la laminación del rotor tiene varios objetivos, como obtener la mínima tensión del aro, la máxima eficiencia de refrigeración, el máximo par, el mínimo ruido electromagnético, etc. Esto suele dar lugar a geometrías complejas para cavidades magnéticas interiores y puentes, que deben tenerse en cuenta en las simulaciones de e-NVH según la experiencia de consultoría.
En el software Manatee, cualquier ingeniero puede configurar una geometría de la máquina con unos pocos clics utilizando la importación de archivos .dxf y plantillas predefinidas. En el siguiente vídeo, se muestra cómo definir orificios e imanes simplemente utilizando la función de importación de archivos .dxf, con un ejemplo basado en un IPMSM. Esta característica es esencial para estudiar geometrías de laminación reales procedentes de modelos CAD industriales.
Preguntas frecuentes sobre el modelado en Manatee
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