Fonctionnalités

Les composants ou les assemblages peuvent être importés à partir d'un système de CAO existant, ou bien créés à l'aide du module intégré d'esquisse 2D d'Opera ou du modeleur 3D. Le fichier de modèle d'Opera contient un historique complet des commandes qui ont été utilisées lors de sa création. Il est donc possible de le réviser et de le modifier, puis de générer un modèle permettant d'automatiser les variations de conception des produits standard.

Les fonctionnalités de pré-traitement sont les suivantes :

• Importation CAO

• Construction de géométrie (opérations booléennes, faces balayées, lissage entre les faces, esquisse 2D, copie et modification, région d'arrière-plan, fusion et chanfrein)

• Paramétrage et reconstruction

• Maillage automatique (contrôle de maillage, superposition pour les effets de peau et les calques fins)

• Définition de circuit externe

Une fois que la simulation est terminée, le post-processeur d'Opera simplifie l'analyse des résultats. Outre l'affichage du champ, de la température ou de la contrainte, il existe de nombreuses fonctions permettant de préparer et d'afficher les quantités dérivées, sous les formes et les unités auxquelles l'utilisateur est habitué (forces, perte de puissance, énergie emmagasinée). Par ailleurs, il est possible de calculer et d'afficher les trajectoires des particules par le biais des champs électriques et magnétiques calculés.

Les fonctionnalités de post-traitement sont les suivantes :

• Valeurs de champ (contours et vecteurs des surfaces géométriques 3D, contours et vecteurs des surfaces planes arbitraires, surfaces 2D cylindriques et sphériques, graphiques le long de lignes, cercles et arcs dans l'espace 3D, isosurfaces, exportation vers les fichiers texte)

• Valeurs intégrées (force et couple, énergie et puissance, ligne, intégrales de surface et de volume, facteur Q)

• Analyse harmonique

• Formes déformées

• Suivi des particules chargées (affichage sur la géométrie, intersection avec les surfaces, cartes de densité du courant de faisceau)

Grâce à l'environnement Machines, les modèles de moteurs et de générateurs peuvent être rapidement configurés et analysés à l'aide des paramètres intégrés. Les modèles peuvent faire l'objet d'une personnalisation étendue dans l'environnement Machines afin de répondre pleinement aux exigences de conception de l'utilisateur.

Les machines standard disponibles sont les suivantes :

• CC

• Induction

• Synchrone à aimants permanents

• Rotor externe à aimants permanents

• Réluctance commutée

• Réluctance synchrone

• Synchrone

Des calculs de conception standard peuvent être exécutés afin d'obtenir des résultats utiles, tels que la force contre-électromotrice, le couple de saillance, le couple de charge, les courbes de court-circuit et circuit ouvert.

Un couplage direct avec Opera Optimizer permet d'affiner et d'optimiser les conceptions en fonction des exigences des utilisateurs.

Grâce à l'environnement Transformateur, les modèles de transformateurs et de réacteurs peuvent être automatiquement définis, résolus et préparés pour l'optimisation. Les analyses standard incluent les courts-circuits, les circuits ouverts et le courant d'appel. L'analyse par éléments finis s'exécute, ce qui signifie que les résultats pertinents sont calculés à l'aide de propriétés non linéaires fiables et de circuits de commande représentatifs. Les quantités générées automatiquement comprennent les impédances, les résistances, les forces, les pertes, les options d'affichage habituelles pour la densité du flux magnétique, ainsi que d'autres données. L'environnement étant intégré à Opera Optimizer, l'utilisateur peut optimiser automatiquement les paramètres, par exemple les dimensions principales, via les diamètres des boulons.

Les résultats standard incluent les éléments suivants :

• Efficacité

• Inductance

• Courbes de saturation

• Analyse des courts-circuits

• Analyse des circuits ouverts

• Courant d'appel/test de charge

• Transitoires de commutation

• Pertes – cuivre, courants de Foucault, hystérésis

• Optimisation de la conception

• Co-simulation avec Simulink®

• Analyses de blindage/champ rayonné (EMC/EMI)

• Forces dynamiques des bobines

Opera est conçu pour faciliter la conception d'appareils électromagnétiques et électromécaniques. De ce fait, il s'utilise principalement dans le domaine de l'électromagnétique basse fréquence. Cependant, d'autres fonctions peuvent s'avérer nécessaires, comme celles liées aux contraintes structurelles et thermiques. Opera est donc un logiciel de simulation multiphysique. Les analyses forment une chaîne, ce qui permet d'échanger les résultats entre les différents domaines des sciences physiques. Les propriétés sont non linéaires. Par exemple, l'utilisateur peut effectuer une analyse électromagnétique, puis transmettre les pertes à une analyse thermique et calculer la distribution thermique. Il peut ensuite effectuer une analyse électromagnétique ultérieure qui prendra en compte les propriétés du matériau en fonction de la température. Cette méthode peut être utilisée pour les études de perte de couple dans les moteurs à aimants permanents ou les études d'homogénéité des aimants selon la charge.

Opera Optimizer est un outil logiciel qui aide les utilisateurs à créer des conceptions optimales. Il est entièrement intégré à Opera et permet d'évaluer rapidement et facilement les espaces de conception potentiels pour les problèmes multiphysiques. Il utilise un algorithme d'optimisation efficace qui réunit les méthodes déterministe et stochastique utilisées pour résoudre les problèmes d'optimisation avec un ou plusieurs objectifs.

Les problèmes d'optimisation peuvent être facilement définis grâce aux éléments suivants :

• Variables de conception et limites numériques

• Contraintes d'égalité et d'inégalité

• Fonctions objectives à diminuer ou à augmenter

Le processus d'optimisation peut être contrôlé à l'aide des éléments suivants :

• Critères de terminaison pour l'algorithme d'optimisation

• Conception de la répartition de la population initiale

• Ensemble de bases de données de solution à conserver