Manatee でのモデリング
電気機械モデルや駆動モデルをシミュレーション用にセットアップ
Manatee での電気駆動のモデリング
Manatee ソフトウェアは、e-NVH シミュレーション用の定義済みでカスタマイズ可能なマルチフィジックス・ワークフローを提供し、概念および予備設計段階での電気駆動開発のさまざまな段階に対応します。これらのワークフローは、特定のエンジニアリング・ニーズに合わせてカスタマイズでき、単一速度、可変速度、トルク速度平面のシミュレーションをサポートします。Manatee では、磁気回路形状のテンプレートとカスタマイズ・オプションを使用して、複数の電気機械タイプの迅速なセットアップが可能です。このツールは、カスタムのスロットおよび磁気形状の .dxf インポートをサポートしているため、詳細な形状モデリングが可能です。この柔軟性は、実際の積層形状で性能を最適化し、電磁ノイズを最小化するために不可欠です。Manatee の使いやすいインターフェースと共有可能なファイルにより、電気、機械、NVH エンジニア間のコラボレーションが容易になり、開発プロセスが効率化されます。
e-NVH シミュレーションの簡単な定義
- 定義済みおよびユーザー定義のマルチフィジックス・ワークフロー
- 高速な電気機械のセットアップ
- .dxf からのユーザー定義のスロット形状のインポート
- 磁気形状の .dxf のインポート
定義済みおよびユーザー定義のマルチフィジックス・ワークフロー
Manatee は、電気駆動の V モデル開発サイクル・ステージに合わせたマルチフィジックス・シミュレーションのデフォルト・ワークフローを提供しています。ユーザーはカスタム・ワークフローを作成することもできます。
各ワークフローは、次の目的で実行できます。
- 単一速度シミュレーション(例: 回路網から給電される電気機械のシミュレーション、または単一の動作点のチェック)
- 可変速度シミュレーション(例: トルク速度曲線に沿った騒音・振動の調査)
- トルク速度平面シミュレーション(例: 部分的な荷重レベルでの共振の解析)
事前定義されたワークフローは広範なコンサルティング経験に基づいていますが、ユーザー定義のワークフローでは物理モデルをカスタマイズして計算時間を最適化できます。これらのワークフローは、Manatee やその他のツールと組み合わせて、最適な設計トレードオフを実現できます。エンジニアの専門を問わずシミュレーションを迅速にセットアップして起動できます。また、カスタム・ワークフローを作成できる柔軟性により、特定のエンジニアリング・プラクティスに適応し、開発サイクルを短縮できます。
高速な電気機械のセットアップ
Manatee では、さまざまな電気機械タイプを簡単に定義できます。
- 内部および表面永久磁石同期機(IPMSM および SPMSM)
- 巻線形ローター同期機(WRSM)、外部励磁同期機(EESM)とも呼ばれる
- 誘導機(SCIM)
- 外部ローター PM 機械
Manatee には、磁気回路の形状を定義するための包括的なテンプレート・セットが含まれており、トポロジー・パラメータ・スイープ用に事前定義されたスロットおよび磁気形状が用意されています。巻線パターンは、スター・オブ・スロット方式を使用して自動的に定義され、.dxf ファイルを使用して特殊な形状をインポートできます。
複数のトポロジー・フィーチャーを簡単に定義できます。
- さまざまなスキュー・パターン(線形、V 字型、ジグザグ形、ユーザー定義)
- SPMSM と IPMSM の不均一な極分布
- 換気ダクト、ノッチ、キーは、パラメータ化または .dxf インポートを介してステーターおよび/またはローター・ボアに追加可能
Manatee には、検証のために事前定義された電気機械も用意されています。このソフトウェアを使えば、わずかな入力パラメータで、電気エンジニアも機械/NVH エンジニアも磁気回路をすばやくセットアップできます。マシン・ファイルは .json ファイルとして保存されるため、共有とコラボレーションが容易になります。
.DXF からのユーザー定義のスロット形状のインポート
Manatee ソフトウェアでは、事前定義されたテンプレートを使用するか、または .dxf ファイルからユーザー定義のスロット形状をインポートして、電気機械のスロットを定義できます。.dxf ファイルがインポートされたら、関連する直線と点を選択して、数回クリックするだけでスロットと巻線を定義できます。ユーザー定義のスロット形状であっても、Manatee は、レイヤーの巻き数、巻線パターン、および電気機械のスロット数を変更できます(Manatee には、スター・オブ・スロット方式に基づく自動巻線アルゴリズムが含まれます)。
この .dxf インポート機能は、電気および機械エンジニアを含む電気機械の設計に関わるすべてのエンジニアが使用できます。 Manatee は、実際の工業用 CAD モデルからの積層形状をモデル化できます。
磁気形状の .dxf のインポート
Manatee ソフトウェアでは、事前定義されたテンプレートまたはユーザー定義の磁気形状 .dxf インポートを使用して、電気機械の磁気回路をすばやく描画できます。 これは、磁界の分布に影響を与える形状的な詳細(リベット、ボルト、または冷却ダクトによるエア・ポケット)を含める場合に特に便利です。
.dxf ファイルが機械ライブラリにインポートされたら、スケール係数を適用し、線と点、特に磁化方向を選択することで、数回クリックするだけで穴と磁石を定義できます。
ローター積層の設計には、フープ応力の最小化、冷却効率の最大化、トルクの最大化、電磁騒音の最小化など、いくつかの目的があります。これにより、内部磁気ポケットとブリッジの複雑な形状が生じることがよくあり、コンサルティングの経験に基づいて e-NVH シミュレーションで考慮する必要があります。
Manatee ソフトウェアでは、.dxf ファイルのインポートと事前定義されたテンプレートを使用して、数回クリックするだけで機械の形状を設定できます。次のビデオでは、IPMSM に基づく例を使用して、単に .dxf ファイルのインポート機能を使用して穴と磁石を定義する方法を示しています。この機能は、工業用 CAD モデルから得られる実際の積層形状を検討する上で不可欠です。
Manatee でのモデリングに関する FAQ
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