Analyse e-NVH avancée
Outil complet d'analyse des causes du bruit et des vibrations d'origine magnétiques
Méthodes d'analyse e-NVH de Manatee
Le logiciel Manatee fournit des outils avancés d'analyse e-NVH, notamment des graphes interactifs pour visualiser les résultats de simulation et effectuer un post-traitement mathématique. L'outil Magnetic Force Signature Analysis permet d'identifier la signature fréquentielle des harmoniques de force magnétique, ce qui facilite la phase de conception préliminaire et l'optimisation des machines électriques. Les spatiogrammes (ou contribution des cas de chargement) offrent un moyen unique de visualiser les résultats de vibration et de bruit par cas de chargement électromagnétique. Dans le même temps, le graphe de contribution linéaire permet d'identifier les causes des problèmes e-NVH en montrant le pourcentage de contribution de chaque cas de chargement au bruit ou aux vibrations globaux. Ces outils permettent aux ingénieurs en génie électrique, en mécanique et en NVH de comprendre et d'atténuer rapidement les problèmes de bruit, ce qui facilite la conception et l'optimisation efficaces des machines et chaînes de traction électriques.
Outils d'analyse des causes e-NVH avancé
- Graphes interactifs
- Magnetic Force Signature Analysis
- Spatiogramme
- Graphe de contribution linéaire
Graphes interactifs
Dans le logiciel Manatee, une sélection de graphes pertinents est automatiquement générée à la fin de la simulation de la machine électrique. En fonction du workflow choisi, ils peuvent inclure des quantités électriques, électromagnétiques, mécaniques ou acoustiques.
Chaque graphe peut être détaché pour accéder à d'autres options interactives. La bannière d'icônes propose également des raccourcis vers les graphes standard (spectres, spectrogrammes, suivi d'ordre, cartes couple/vitesse). Tous les graphes incluent des post-traitements mathématiques (par exemple, une transformée de Fourier en 1D ou 2D) et peuvent être animés dans le temps ou l'espace. La plupart peuvent être exportés au format brut (par exemple, .csv).
Tous les ingénieurs participant au développement de systèmes de traction électrique peuvent accéder à des outils de visualisation efficaces de la physique la plus pertinente. Le post-traitement des résultats de simulation n'a pas besoin d'être effectué dans un autre environnement, ce qui accélère l'interprétation des résultats
Magnetic Force Signature Analysis
Le logiciel e-NVH Manatee fournit une signature fréquentielle des harmoniques de force magnétique primaires basée sur des combinaisons d'encoche/pôle/phase, la topologie de machine, l'état de charge et le type d'alimentation. Grâce à des modèles analytiques, il fournit des résultats instantanés, facilitant les scénarios de simulation. Les résultats sont présentés sous la forme d'un diagramme de Campbell, montrant les harmoniques de force magnétique regroupées en fonction de la vitesse et de la fréquence, et identifiant l'origine physique des cas de chargement magnétique.
Les ingénieurs en génie électrique peuvent utiliser l'outil d'analyse de la signature des forces magnétique (MFSA, Magnetic Force Signature Analysis) dès le début de la phase de conception pour comparer les excitations de Maxwell entre différentes topologies et identifier l'origine harmonique des excitations électromagnétiques à des fins d'optimisation. Les ingénieurs mécaniques et acoustiques peuvent estimer les principales résonances entre les harmoniques de force magnétique et les modes de la structure. Les ingénieurs d'essai NVH peuvent l'utiliser pour identifier les excitations électromagnétiques dans les spectrogrammes expérimentaux et distinguer ainsi le bruit magnétique d'autres sources.
Spatiogramme - contribution des cas de chargement
Le spatiogramme est un outil de visualisation unique du logiciel Manatee qui fournit des résultats de vibrations et de bruit à vitesse variable (spectrogrammes) par cas de chargement électromagnétique. Il s'agit de l'un des outils du logiciel Manatee permettant de comprendre rapidement la nature des excitations électromagnétiques responsables des problèmes de bruit.
L'algorithme de synthèse des vibrations électromagnétiques permet de diviser la contribution vibro-acoustique de chaque cas de chargement. Un cas de chargement de force magnétique est défini par un nombre d'ondes (par exemple, r=0 pour une force pulsante le long de l'entrefer), un sens d'application (par exemple, radial) et un ensemble de nœuds d'application (par exemple, nœuds en bout de dents du stator). L'ondulation de couple observée par le stator et le déséquilibre magnétique observé par le rotor (unbalanced magnetic pull) sont deux exemples de cas de chargement.
La répartition des contributions des cas de chargement et des modes structurels au niveau de bruit global permet aux ingénieurs en génie électrique et mécaniciens de comprendre rapidement le problème et de mettre en œuvre des techniques d'atténuation du bruit. Contrairement aux logiciels d'analyse par éléments finis à usage général, les résultats de Manatee sont accompagnés de puissants post-traitements qui permettent d'accélérer l'interprétation des résultats.
Graphe de contribution linéaire
Le logiciel Manatee offre des outils puissants pour identifier les causes des problèmes e-NVH. L'un de ces outils est le graphe de contribution des cas de chargement qui permet de visualiser rapidement la contribution linéaire de chaque cas de chargement au bruit ou à la vibration global(e), exprimé(e) en pourcentage.
Notez qu'en dB/dBA, une contribution linéaire de 50 % correspond à une contribution de 3dB.
Les ingénieurs en mécanique et NVH peuvent utiliser le graphe de contribution pour identifier rapidement la cause du problème e-NVH, qu'il soit aérien ou solidien, radial ou circonférentiel.
Une répartition automatique des cas de chargement interne/externe et radiale/circonférentielle est également disponible via le bouton « Répartir les contributions » pour comprendre, aux différentes vitesses, si le problème e-NVH est lié au stator ou au rotor, radial ou circonférentiel. En particulier, les effets de l'ondulation de couple et du déséquilibre magnétique sur le stator et le rotor peuvent être séparés.
FAQ sur l'analyse eNVH avancée
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