Modélisation dans Manatee
Configuration des modèles de machines et d'entraînements électriques pour la simulation
Modélisation des entraînements électriques dans Manatee
Le logiciel Manatee propose des workflows multiphysiques prédéfinis et personnalisables pour les simulations e-NVH, répondant aux différentes étapes de la conception préliminaire des entraînements électriques. Ces workflows peuvent être adaptés à des besoins d'ingénierie spécifiques, en prenant en charge des simulations à vitesse fixe, à vitesse variable, et à vitesse et niveau de couple variables. Manatee permet une configuration rapide de plusieurs types de machines électriques, avec des modèles et des options de personnalisation de la géométrie du circuit magnétique. L'outil prend en charge les imports .dxf pour les formes d'encoche et d'aimant personnalisées, ce qui permet une modélisation géométrique détaillée. Cette flexibilité est essentielle pour optimiser les performances et limiter le bruit électromagnétique dans les géométries de lamination réelles. L'interface conviviale de Manatee et les fichiers partageables facilitent la collaboration entre les ingénieurs en électricité, en mécanique et en acoustique, ce qui rationalise le processus de développement.
Définition rapide d'une simulation e-NVH
- Workflows multiphysiques prédéfinis et définis par l'utilisateur
- Configuration rapide d'une machine électrique
- Import d'une forme d'encoche définie par l'utilisateur à partir d'un .dxf
- Import d'une forme d'aimant à partr d'un .dxf
Workflows multiphysiques prédéfinis et définis par l'utilisateur
Manatee propose des workflows par défaut pour les simulations multiphysiques adaptés au développement du modèle en V des moteurs électriques. Les utilisateurs peuvent également créer des workflows personnalisés.
Chaque workflow peut être exécuté pour :
- Une simulation à vitesse fixe (par exemple, simulation de machines électriques alimentées par le réseau ou vérification de points de fonctionnement uniques)
- Une simulation à vitesse variable (par exemple, étude du bruit et des vibrations le long de la courbe couple-vitesse)
- Une simulation à vitesse et niveau de couple variables (par exemple, analyse des résonances à des niveaux de charge partielle)
Les workflows prédéfinis sont basés sur une vaste expérience en matière de conseil, tandis que les workflows définis par l'utilisateur permettent de personnaliser les modèles physiques afin d'optimiser le temps de calcul. Ces workflows peuvent être combinés avec Manatee et d'autres outils pour optimiser les compromis de conception. Les simulations peuvent être configurées et lancées rapidement par n'importe quel ingénieur, et la possibilité de créer des workflows personnalisés permet de s'adapter à des pratiques d'ingénierie spécifiques, ce qui accélère le cycle de développement.
Configuration rapide d'une machine électrique
Manatee permet de définir rapidement différents types de machines électriques :
- Machines synchrones à aimants permanents internes et en surface (IPMSM et SPMSM)
- Machines synchrones à rotor bobiné (WRSM), également appelées machines synchrones à excitation externe (EESM)
- Machines asynchrone à cage d'écureuil (SCIM)
- Machines synchrones à aimants permanents et rotor externe
Manatee comprend un ensemble complet de modèles pour définir la géométrie du circuit magnétique, avec des formes d'encoche et d'aimant prédéfinies pour les balayages de paramètres topologiques. Le schéma de bobinage est automatiquement défini à l'aide de la méthode de l'étoile d'encoches. Des schémas spécifiques (relatifs à un bobinage par hairpin par exemple) peuvent être importées via des fichiers .csv.
Plusieurs fonctions topologiques peuvent être facilement définies :
- Différents types de vrillage (linéaire, en V, en zigzag ou défini par l'utilisateur)
- Distribution asymétrique des pôles pour SPMSM et IPMSM
- Des conduits de ventilation, des notches et des clés peuvent être ajoutés aux alésages du stator et/ou du rotor, de manière paramétrée ou via l'import d'un .dxf
Manatee fournit également des machines électriques prédéfinies à des fins de validation. Le logiciel permet une configuration rapide du circuit magnétique par les ingénieurs en électricité et en mécanique/acoustique à l'aide d'un nombre limité de paramètres d'entrée. Les fichiers de machines sont enregistrés sous le format .json pour faciliter le partage et la collaboration.
Import d'une forme d'encoche définie par l'utilisateur à partir d'un .DXF
Dans le logiciel Manatee, vous pouvez définir l'encoche de votre machine électrique à l'aide de modèles prédéfinis ou en important des formes spéciales à partir de fichiers .dxf. Une fois le fichier .dxf importé, vous pouvez définir l'encoche et le bobinage associé en quelques clics en sélectionnant les lignes et points pertinents. Même avec une forme d'encoche définie par l'utilisateur, Manatee peut modifier le nombre de couches et le schéma de bobinage, ainsi que le nombre d'encoches au stator (Manatee utilise un algorithme de génération des schémas de bobinage basé sur la méthode de l'étoile d'encoches).
Cette fonction d'import de .dxf peut être utilisée par tous les ingénieurs impliqués dans la conception de machines électriques, y compris les ingénieurs en éléctricité et en mécanique. Manatee peut modéliser des géométries de lamination à partir de modèles de CAO industriels réels.
Import d'une forme d'aimant à partr d'un .dxf
Dans le logiciel Manatee, le circuit magnétique des machines électriques peut être rapidement dessiné soit avec des modèles prédéfinis, soit en important des formes d'aimant définies par l'utilisateur au format .dxf. Cela est particulièrement utile pour inclure des détails géométriques (de perçages ou de conduits de refroidissement) qui influencent la distribution du champ magnétique.
Une fois le fichier .dxf importé dans la bibliothèque de machines, vous pouvez appliquer un facteur d'échelle et définir vos barrières de flux et vos aimants en quelques clics en sélectionnant des lignes et des points. La direction de magnétisation y est également définie.
La conception des laminations rotoriques vise plusieurs objectifs, tels que la réduction de la contrainte tangentielle, l'optimisation de l'efficacité du refroidissement, l'optimisation du couple, la réduction du bruit électromagnétique, etc. Cela conduit souvent à des géométries complexes pour les aimants internes et les barrières de flux, qui doivent être prises en compte dans les simulations e-NVH selon l'expérience en matière de conseil.
Dans le logiciel Manatee, tout ingénieur peut configurer une géométrie de machine en quelques clics à l'aide de l'import de fichiers .dxf et de modèles prédéfinis. La vidéo ci-dessous montre comment définir des barrières de flux et des aimants simplement à l'aide de la fonction d'import de fichiers .dxf, avec un exemple basé sur une IPMSM. Cette fonction est essentielle pour étudier les géométries de lamination réelles issues de modèles de CAO industriels.
FAQ sur la modélisation dans Manatee
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