Manatee의 모델링
시뮬레이션을 위한 전기기계 및 구동 모델 설정
Manatee의 전기 구동 장치 모델링
Manatee 소프트웨어는 초기 설계 단계에서 전기 구동 개발의 다양한 단계에 대응하는 e-NVH 시뮬레이션을 위해 사전 정의된 다물리 워크플로와 사용자 정의 가능한 다물리 워크플로를 제공합니다. 이러한 워크플로는 엔지니어의 요구 사항에 맞게 조정할 수 있으며, 단일 속도 또는 가변 속도에 의한 토크의 변화에 대한 시뮬레이션 결과를 지원합니다. Manatee는 자기 회로 지오메트리를 위한 템플릿 및 사용자 지정 가능한 옵션을 통해 여러 전기기계 유형에 대한 빠른 설정을 지원합니다. 이 도구는 사용자 지정 슬롯 및 자석 형상을 위한 .dxf 가져오기를 지원하여 정밀한 기하학적 모델링을 가능하게 합니다. 이러한 유연성은 실제의 적층 형상에서 성능을 최적화하고 전자기 소음을 최소화하는 데 매우 중요합니다. Manatee의 사용자 친화적인 인터페이스와 공유 가능한 파일은 전기, 기계 및 NVH 엔지니어 간의 협업을 가능하게 하여 개발 프로세스를 단축시킬 수 있습니다.
빠른 e-NVH 시뮬레이션 정의
- 사전 정의 및 사용자 정의 다물리 워크플로
- 전기기계의 빠른 설정
- .dxf에서 사용자 정의 슬롯 형상 불러오기
- 자석 형상 .dxf 불러오기
사전 정의 및 사용자 정의 다물리 워크플로
Manatee는 전기 구동 장치의 V-모델 개발 주기 단계에 맞춘 다물리 시뮬레이션에 대한 기본 워크플로를 제공합니다. 사용자는 개별 워크플로를 만들 수도 있습니다.
각 워크플로는 다음에 대해 실행할 수 있습니다.
- 단일 속도 시뮬레이션(예: 전원 네트워크에 연결된 전기기계 시뮬레이션 또는 단일 동작점 검증)
- 가변 속도 시뮬레이션(예: 토크 속도 곡선을 따라 소음 및 진동 해석)
- 토크-속도 시뮬레이션(예: 부분 부하 시 공진 분석)
사전 정의된 워크플로는 광범위한 컨설팅 경험을 바탕으로 하고, 사용자 정의 워크플로를 통해 물리 모델을 사용자 정의하여 컴퓨팅 시간을 최적화할 수 있습니다. 이러한 워크플로는 Manatee 및 기타 도구와 결합하여 최적 설계를 가능하도록 합니다. 엔지니어가 신속하게 시뮬레이션 조건을 설정하고 실행 할 수 있으며, 사용자 정의 워크플로를 생성할 수 있는 유연성 덕분에 엔지니어링 관행에 맞게 적응할 수 있어 개발 주기를 단축할 수 있습니다.
전기기계의 빠른 설정
Manatee를 사용하면 다양한 전기기계 유형을 빠르게 정의할 수 있습니다.
- 내부 및 표면 영구 자석 동기식 기계(IPMSM 및 SPMSM)
- 권선형 회전자 동기식 기계(WRSM)(외부 여기 동기식 기계(EESM)라고도 함)
- 유도 기계(SCIM)
- 회전자가 바깥쪽에 있는 PM 기기
Manatee에는 자기 회로 형상을 정의하기 위한 템플릿 세트가 포함되어 있으며, 토폴로지의 파라미터 스윕을 위해 미리 정의된 슬롯 및 자석 형상이 제공됩니다. 권선형 패턴은 Star of Slot 방법을 사용하여 자동으로 정의되며, 특수한 형태의 지오메트리는 .dxf 파일로 불러올 수 있습니다.
여러 토폴로지의 특징을 쉽게 정의할 수 있습니다.
- 다양한 스큐 패턴(선형, V자형, 지그재그형 또는 사용자 정의)
- SPMSM 및 IPMSM의 불균일 극 분포
- 환기 덕트, 노치 및 키는 파라미터화하거나 .dxf 불러오기를 통해 고정자 및/또는 회전자 보어에 추가할 수 있습니다.
Manatee는 사전 정의된 전기기계의 검증 목적으로도 사용됩니다. 이 소프트웨어는 전기 및 기계/NVH 엔지니어 모두가 제한된 수의 입력 파라미터를 사용하여 자기 회로의 빠른 설정을 가능하게 합니다. 전기기계의 파일은 .json 파일로 저장되므로 공유 및 공동 작업이 용이합니다.
.DXF에서 사용자 정의 슬롯 형상 불러오기
Manatee 소프트웨어에서 사전 정의된 템플릿을 사용하거나 .dxf 파일에서 사용자 정의 슬롯 형상을 불러오는 방식으로 전기기계의 슬롯을 정의할 수 있습니다. .dxf 파일을 불러온 후에는 관련 선과 점을 선택하여 몇 번의 클릭만으로 슬롯 및 권선을 정의할 수 있습니다. 사용자 정의 슬롯 형상을 사용하더라도 Manatee는 전기기계의 권선 층 수, 권선 패턴, 슬롯 수를 변경할 수 있습니다(Manatee에는 Star of Slot 방식 기반 자동 권선 알고리즘이 포함되어 있습니다).
이 .dxf 불러오기 기능은 전기 및 기계 엔지니어를 포함한 전기기계 설계에 관련된 모든 엔지니어가 사용할 수 있습니다. Manatee는 실제 산업용 CAD 모델을 기반으로 적층 형상을 모델링할 수 있습니다.
자석 형상 .dxf 불러오기
Manatee 소프트웨어에서는 사전 정의된 템플릿이나 사용자 정의 자석 형상 .dxf 파일을 불러와 전기기계의 자기 회로를 빠르게 모델링 할 수 있습니다. 이는 리벳, 볼트, 냉각 덕트 등으로 인해 발생하는 공기층과 같은, 자기장 분포에 영향을 미치는 기하학적 세부 사항을 반영하는 데 특히 유용합니다.
.dxf 파일을 라이브러리로 불러온 후에는 배율을 적용하고 선과 점, 특히 자화 방향을 선택하여 몇 번의 클릭으로 구멍과 자석을 정의할 수 있습니다.
회전자 적층 설계에는 후프 응력 최소화, 냉각 효율 극대화, 토크 극대화, 전자기 소음 최소화 등 여러 가지 목표가 있습니다. 이로 인해 내부 자석 포켓과 브리지가 복잡한 형상을 갖게 되며, 컨설팅 경험에 따르면 이는 e-NVH 시뮬레이션에서 반드시 고려해야 하는 요소입니다.
Manatee 소프트웨어에서 모든 엔지니어는 .dxf 파일 불러오기 및 사전 정의된 템플릿을 사용하여 몇 번의 클릭으로 기계 형상을 설정할 수 있습니다. 아래 동영상에서는 .dxf 파일 불러오기 기능을 사용하여 구멍과 자석을 정의하는 방법을 보여줍니다. 이 예제는 IPMSM을 기반으로 합니다. 이 기능은 산업 CAD 모델에서 나온 실제 적층 형상을 연구하는 데 필수적입니다.
SIMULIA Manatee의 모델링 FAQ
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