Optimización para un mejor rendimiento de e-NVH

El software Manatee le permite calcular el efecto de la inclinación en el ruido electromagnético y los niveles de vibración. Puede elegir un patrón de inclinación del rotor predefinido (p. ej., desviación escalonada en forma de V para IPMSM, inclinación lineal) o una geometría definida por el usuario. Manatee expande automáticamente los cálculos electromagnéticos y de fuerza a lo largo del eje de la máquina. La inclinación se pueden calcular rápidamente al utilizar una tabla de consulta magnética precalculada. También se admite la inclinación al importar el flujo de aire desde software de terceros.

Esta característica permite a los ingenieros eléctricos y mecánicos encontrar el patrón de inclinación óptimo, maximizando el par medio y minimizando el ruido a lo largo de la curva de velocidad de par-velocidad, al tiempo que se mantiene la ondulación de par y el par de cogging a un nivel aceptable (nota: El par de cogging y la ondulación de par de pico a pico generalmente no están correlacionados con e-NVH).

La única entrada necesaria es el tipo de inclinación que se debe investigar a partir de un diseño de referencia. Manatee define automáticamente un barrido de parámetros en el ángulo de inclinación y rastrea información útil para cada diseño, como el par medio, la ondulación de par de pico a pico, el nivel máximo de potencia acústica en función de la velocidad y la amplitud de los armónicos del ruido y las fuerzas principales.

La inclinación puede activar los modos longitudinales de la estructura eléctrica de la máquina (por ejemplo, el modo (2,1) del estátor). Por lo tanto, se recomienda utilizar un modelo mecánico en 3D de análisis de elementos finitos (FEA) realista que utilice la función de importación de la base modal.

El software Manatee permite barridos de parámetros en entradas de simulación multifísica de la máquina eléctrica. Las variables de diseño que se pueden modificar incluyen todos los parámetros geométricos de las plantillas del circuito magnético (por ejemplo, formas de ranuras, formas de cavidades magnéticas, forma de muescas, índice de inclinación), parámetros de diseño del bobinado (paso de bobina), parámetros de control (por ejemplo, ángulo de corriente para PMSM de velocidad fija), parámetros de fallo (por ejemplo, nivel de excentricidad) o temperatura del imán. Las variables de respuesta estándar se incluyen en los barridos de parámetros (por ejemplo, par, nivel máximo de ruido a lo largo de la curva de par/velocidad). Sin embargo, las variables de salida avanzadas también son ajustables por el usuario (por ejemplo, el nivel de un armónico específico en cantidades de flujo/vibración/ruido, vibración xyz en un nodo determinado, etc.).

Manatee identifica automáticamente los cálculos afectados por los cambios en las variables de diseño, de modo que las tablas de consulta magnética y los cálculos de la base modal solo se actualizan cuando es necesario.

Antes de realizar un estudio de optimización detallado, los ingenieros eléctricos pueden identificar los parámetros de diseño más influyentes en los niveles de ruido acústico y vibración debido a las fuerzas magnéticas. Los ingenieros mecánicos también pueden realizar un estudio de sensibilidad en los niveles de excentricidad estática y dinámica para especificar mejor las tolerancias de fabricación.

Las salidas definidas por el usuario permiten a los ingenieros NVH configurar requisitos de NVH personalizados (por ejemplo, niveles de presión Maxwell en N/m^2, niveles de fuerza en N, niveles de vibración en algunos puntos particulares en dB, etc.).