Manatee 시뮬레이션

Manatee e-NVH 소프트웨어는 표준 자기 FEA 시뮬레이션 시간을 빠르게 할 수 있는 알고리즘과 전기 장비의 초기 설계 단계에서 사용되는 고속 하이브리드 전자기 모델을 포함하고 있습니다. 공극 자속 분포를 예측하는 하이브리드 자기 모델은 투과율/자기력 모델, FEA 계산 또는 자기 저항 모델(예: 포화 효과를 보다 정확하게 예측하기 위해)을 결합하여 사용합니다. 이 모델들은 전류 구동 또는 전압 구동 시뮬레이션 워크플로에서 사용되어 자기력과 구조 모드 간 주요 상호작용을 빠르게 파악할 수 있으며, 중간 또는 상세 설계 단계에서 사용되는 FEA 자기 모델을 보완합니다.

이러한 고속의 자기 모델은  전기 엔지니어가 개념 설계 단계에서 서로 다른 전기기계 위상의 순위를 선정하는 데(예: IPMSM과 SCIM 또는 서로 다른 슬롯/극 조합 비교) 사용할 수 있습니다. 모델 매개변수(예:고조파 수와 이산화)는 Manatee에 의해 자동으로 정의되므로, 이러한 빠른 모델 설정은 기계 엔지니어 또는 음향 엔지니어가 "가상 시나리오"를 쉽게 실행하고 설계 변수들이 자기력, 진동 및 소음에 미치는 영향을 정성적으로 파악하는 데에도 사용할 수 있습니다.

Manatee e-NVH 소프트웨어는 고정자 요크/치형 시스템용 빔 요소 모델을 사용하여 전자기 하중 하에서 진동 수준을 평가하는 고속의 구조 역학 모델을 제공합니다. 이 모델은 전기 구동 장치의 개념 설계 단계에서 구조적 공진을 피하고 고정자의 진동 및 소음 수준을 빠르게 평가하는 데 특히 유용합니다. 이는 고정자 치형의 굽힘과 반경 방향 및 원주 방향 힘의 영향을 고려하므로 내부에 회전자가 있는 기기에 적합합니다. 전기 및 기계 엔지니어는 이 모델을 사용하여 자기 회로를 최적화하고 고유 주파수를 추정할 수 있습니다. 상세 설계 단계에서 Manatee의 3D 모달 기반 불러오기 기능과 상세한 CAD 모델을 사용하여 계산을 구체화할 수 있습니다.

Manatee e-NVH 소프트웨어에는  다양한 설계 단계에서 사용할 수 있는 전기 장비 음향 방사를 빠르고 정확하게 반영할 수 있는 준해석적 모델이 포함되어 있으며, 이는 다양한 설계 단계에서 사용할 수 있습니다.

초기 설계 단계에서 상세한 CAD 모델이 없을 경우, 외부 구조(고정자 또는 회전자)의 준해석적 방사 인자 모델이 등가 원통 쉘 모델을 기반으로 제안됩니다. 세부 설계 단계에서 Manatee가 복잡한 3D FEA 모델을 사용할 때는 해석 ERP(등가 복사 전력) 모델을 사용하여 음향 전력 수준을 빠르게 평가할 수 있습니다.

전기 엔지니어는 초기 설계 단계에서 등가 원통형 쉘 모델을 사용하여 적층 권선 어셈블리의 주요 평면 내 굽힘 모드(또는 외부 회전기의 경우 자석 강철 어셈블리)에서 방사하는 음향 출력(Sound Power Level)을 확인할 수 있습니다. 기계 및 음향 엔지니어는 등가 복사 전력 모델을 사용하여 자석 여기에 의한 음향 수준을 확인할 수 있습니다.

Manatee 소프트웨어는 제조 또는 어셈블리 공차로 인한 불균일한 자화가 전자기 소음 및 진동 수준에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 모든 자석에 대해 무작위 교란을 설정할 수 있으며, 각 극의 각 자석에 대해 사용자 정의를 할 수 있습니다.

영구 자석의 여기는 제조 과정에서의 변형, 동작점에서의 온도 차이, 슬롯 내 위치 차이로 인해 균일하지 않을 수 있습니다.

이 기능은  전기 엔지니어가 불균일한 자화가 전자기 소음과 진동에 미치는 영향을 계산할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 잔류 자속 공차 값의 과소 측정을 방지할 수 있습니다. 불균일한 자화는 영구 자석 회전자 외부의 자기장 측정으로 고려할 수 있습니다.

이 기능은 또한 전기 엔지니어가 다양한 전기기계의 e-NVH 순위를 확실히 선정할 수 있게 합니다. "전기기계 A"는 불균일한 자화가 없는 "전기기계 B"보다 소음이 클 수 있지만, 2%의 불균일한 자화가 있을 경우 그 반대일 수 있습니다.