# Optimización para un mejor rendimiento de e-NVH

Manatee ofrece técnicas de reducción específicas para el ruido magnético y las vibraciones

(Optimization for Better e-NVH Performance Intro) Herramientas de exploración de diseño y entorno de optimización de Manatee

El software Manatee ofrece herramientas de optimización avanzadas para reducir el ruido electromagnético y las vibraciones en las máquinas eléctricas. La función de optimización del patrón de desviación ayuda a los ingenieros a encontrar el patrón de desviación óptimo para maximizar el par y minimizar el ruido, mientras que la inyección de corriente armónica optimiza los armónicos de corriente para reducir los niveles de NVH. El software admite barridos de parámetros y optimización multiobjetivo, lo que permite a los ingenieros explorar variables de diseño e identificar los parámetros más influyentes en el rendimiento acústico. La interfaz del explorador de diseño permite navegar y analizar de forma eficiente los resultados de la simulación, lo que ayuda a los ingenieros a encontrar las mejores soluciones y optimizar los diseños de máquinas eléctricas para diversas aplicaciones.

(Optimization for Better e-NVH Performance Content Tab) Técnicas de control de ruido predefinidas

(Optimization for Better e-NVH Performance Content Tab) Optimización del patrón de desviación

(Optimization for Better e-NVH Performance Content Tab) Optimización del patrón de desviación

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.

[Optimización del patrón de inclinación](/es/media/19845)

(Optimization for Better e-NVH Performance) Inyección de corriente armónica

(Optimization for Better e-NVH Performance) Inyección de corriente armónica

Las soluciones e-NVH de Manatee incluyen un **entorno de inyección de corriente armónica** (HCI) diseñado para mitigar rápidamente el ruido magnético y las vibraciones producidas por las máquinas eléctricas a través de una inyección de corriente armónica óptima. Este entorno crea automáticamente un problema de **optimización** de los parámetros armónicos actuales (amplitud y fase, en el marco DQ para máquinas síncronas) en la simulación de punto de funcionamiento de referencia más ruidosa para **reducir el ruido** y las vibraciones  **manteniendo un nivel de eficiencia aceptable.**

Las variables de diseño y respuesta específicas se definen automáticamente en función de la máquina y los resultados de referencia y se pueden modificar si es necesario.

El entorno de inyección de corriente armónica está diseñado para ayudar a los ingenieros eléctricos a optimizar el control de las máquinas eléctricas para aumentar la eficiencia y la e-NVH. Por ejemplo, ayuda a encontrar la amplitud y fase óptimas de los armónicos de corriente y tensión a lo largo de los ejes DQ a seis veces la frecuencia eléctrica para amortiguar los niveles de NVH a 6fe inducidos por el par o la ondulación radial.

[Inyección de corriente armónica](/es/media/19890)

(Manatee Optimization C2) Exploración eficiente del diseño de e-NVH

(Optimization for Better e-NVH Performance) Definición de barrido de parámetros

(Optimization for Better e-NVH Performance) Definición de barrido de parámetros

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.).

[Definición de barrido de parámetros](/es/media/19847)

(Manatee Optimization P4) Optimización multiobjetivo

(Manatee Optimization HL4) Optimización multiobjetivo

El software Manatee para e-NVH tiene un **entorno de optimización multiobjetivo** para las variables de diseño de circuitos magnéticos de la máquina eléctrica. El solver predeterminado es el algoritmo genético NSGA-II. Las variables de diseño incluyen parámetros geométricos de plantillas de circuitos magnéticos (como la forma de las ranuras, la forma de las muescas, la forma de las cavidades magnéticas y la velocidad de inclinación), el diseño de bobinado (p. ej., paso de la bobina), inclinación del rotor (p. ej., ángulo de inclinación) o **armónicos actuales.**

El ruido general, las vibraciones, los niveles de fuerza o par y los armónicos específicos pueden utilizarse como objetivos para reducir o aumentar. Estas variables también se pueden utilizar para definir restricciones o simplemente rastrearse durante la simulación. Los **procesos posteriores específicos** se generan automáticamente al final de la optimización para extraer el **frente de Pareto**, estudiar la tasa de convergencia del algoritmo o explorar el espacio del diseño final. También es posible **extraer un diseño dado** y ejecutar simulaciones más detalladas en él.

El entorno de optimización está diseñado para ayudar a los **ingenieros eléctricos y de NVH** a mejorar el rendimiento multifísico de un diseño dado, especialmente en términos de ruido, vibraciones y rendimiento electromagnético. Las salidas definidas por el usuario permiten a los ingenieros de NVH definir requisitos personalizados. Esto resulta especialmente útil en aplicaciones de automoción, donde diferentes OEM y proveedores de primer nivel pueden tener diferentes formas de especificar los requisitos de NVH.

[Optimización multiobjetivo](/es/media/19848)

(Manatee Optimization P5) Explorador de diseño

(Manatee Optimization HL5) Explorador de diseño

El software de Manatee para e-NVH permite realizar explorar de forma sencilla el diseño de máquinas eléctricas entre los resultados de optimización o barrido de parámetros. El explorador de diseño de Manatee ofrece una interfaz específica para explorar todos los diseños simulados con visualización 5D (ejes XYZ, color y tamaño). La nube de diseño se puede filtrar en las variables de respuesta/diseño (por ejemplo, con restricciones adicionales).

Un diseño de máquina eléctrica determinado se puede visualizar y exportar dentro de un nuevo flujo de trabajo multifísico de simulación para un análisis más detallado con un solo clic. También se puede seleccionar un grupo de diseños para comparar sus características más fácilmente y exportarlos como un archivo .csv.

La ejecución de barridos de parámetros puede crear conjuntos de datos masivos con varios diseños y variables de respuesta para cada diseño. Esta interfaz permite visualizar y filtrar cómodamente todos los diseños para encontrar la mejor solución. Este análisis lo pueden llevar a cabo todos los ingenieros implicados en el desarrollo de las transmisiones eléctricas.

[Explorador de diseño](/es/media/19891)

(SIMULIA FAQs about Optimization for Better e-NVH Performance) Preguntas frecuentes sobre la optimización para un mejor rendimiento de e-NVH

¿Cómo puedo realizar estudios de parámetros y análisis de sensibilidad?

La interfaz de barrido de parámetros de Manatee en el banner de iconos permite realizar estudios de parámetros de todos los parámetros de entrada (geometría, control), incluso en el nivel de excentricidad.

¿Puedo realizar la evaluación de la incertidumbre con Manatee?

Manatee 2025x no incluye la posibilidad de introducir incertidumbres en las propiedades mecánicas o magnéticas de las máquinas eléctricas. Se recomienda utilizar un enfoque de simulación Monte Carlo en modo por lotes para obtener la distribución del nivel de NVH.

¿Cuáles son las técnicas de reducción de ruido disponibles en Manatee?

Manatee incluye técnicas de mitigación de ruido y vibraciones para los ingenieros de control (p. ej., variación del ángulo de corriente, inyección de corriente armónica), para los ingenieros electromagnéticos (p. ej., forma de polo, apertura de ranuras) y para los ingenieros mecánicos o de NVH (p. ej., muescas, inclinaciones).

¿Por qué los resultados de mi simulación no coinciden con los resultados de la prueba?

La comparación entre la prueba de e-NVH y la simulación es un proceso largo que debe llevarse a cabo paso a paso (electromagnetismo, dinámica estructural, acústica). Una primera dificultad es ejecutar mediciones precisas de NVH en una cámara semianecoica sin verse perturbado por el ruido procedente de la máquina cargada. Incluso en estas condiciones ideales, pueden observarse diferencias debido a las distintas curvas B(H) operativas, temperaturas, amortiguación modal, excentricidades, magnetización desigual y espacio de aire desigual, etc. Los expertos en e-NVH de SIMULIA Manatee pueden analizar estas diferencias durante las horas de formación sobre e-NVH.

(Optimization for Better e-NVH Performance) Descubra también

[Modelado en Manatee](/es/products/simulia/manatee/modeling)

[Simulación en Manatee ](/es/products/simulia/manatee/simulation)

[Procesamiento posterior en Manatee](/es/products/simulia/manatee/postprocessing)

[Análisis avanzado de e-NVH](/es/products/simulia/manatee/advanced-e-nvh-analysis)

[Integración de herramientas en Manatee](/es/products/simulia/manatee/tool-integration)

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