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Simcenter E-Machine Design und Simcenter Amesim arbeiten zusammen, um das Design von Elektromotoren zu verbessern
Der typische Entwurfsablauf für Elektromotoren umfasst viele Iterationen, insbesondere in den frühen Entwurfsphasen. Die Identifizierung der wichtigsten Lastpunkte für ein bestimmtes Designproblem ist notwendig, aber komplex.
Unsere Veröffentlichung der Simcenter Motorsolve-Software im Jahr 2020 fügte eine neue Reihe von Experimenten hinzu, die benutzerdefinierte Arbeitszyklen nutzten. Diese Funktion wurde im Nachfolger von Simcenter Motorsolve, der Simcenter E-Machine Design-Software, verbessert. Mit einem Austausch der Maschinenleistungsanforderungen von Simcenter Amesim kann Simcenter E-Machine Design realistisches Fahrzeugverhalten nutzen, um den Designprozess voranzutreiben. Die Verluste und die fünf wichtigsten Lastpunkte werden berechnet und zwischen der Software übertragen.
Diese Technologie umfasst mehrere Standardantriebszyklen für Elektrofahrzeuge für den Automobilsektor. Um diese Funktion zu aktivieren, definiert der Benutzer einfach die gewünschten Details zum Fahrzeugdrehmoment und zur Rotorgeschwindigkeit.
Pulsweitenmodulationsanalyse mit beliebigen Spannungen
Berechnung der Maschinenleistung basierend auf gemessenen oder willkürlichen Spannungen mithilfe der traditionellen Finite-Elemente-Analyse [FEA] kann aufgrund der Schaltfrequenz des Signals zeitaufwändig und unpraktisch sein. In Simcenter E-Machine Design nutzen die Analyseexperimente zur Pulsweitenmodulation (PWM) analytische Analysen in Verbindung mit FEA, um die genaue Leistung zeitnah zu bestimmen. Eine zusätzliche Möglichkeit, den Phasenwicklungen benutzerdefinierte beliebige Spannungen zuzuweisen, ist jetzt Teil der PWM-Analysefunktion.
Daher können digitale Zwillinge oder Modellkalibrierungen auf Messungen basieren, die direkt von Dynamometern oder anderen Quellen importiert werden.
Halbach-Array-Elektromotordesign in Simcenter E-Machine Design
Simcenter E-Maschinendesign
Rotorvorlagen unterstützen die Erstellung von Halbach-Array-Mustern mit geraden und ungeradzahligen Magnetsegmenten pro Pol. Es umfasst auch die Möglichkeit, ungleichmäßig verteilte Segmente mit benutzerdefinierten Magnetisierungsrichtungen anzuwenden. Da ein Halbach-Array die Pole in einem gewünschten Volumen (dem Luftspalt) erzeugt, bietet das Rotordesign einen sekundären Vorteil. In dem Volumen, in dem sich der Kern befinden würde, gibt es eine Flussauslöschung, sodass kein Eisen oder Stahl auf der Rückseite erforderlich ist. Stattdessen kann ein nichtmagnetischer, leichter Kern verwendet werden, wodurch die Masse des Rotors erheblich reduziert wird.
„…Elektromotoren auf Basis des Halbach-Arrays bieten messbare Vorteile gegenüber herkömmlichen Konstruktionen, darunter eine hohe Leistungsdichte und einen hohen Wirkungsgrad. Einer der Gründe für diese Vorteile besteht darin, dass ein Halbach-Array-Motor weder Rotorbleche noch Gegeneisen benötigt, sodass der Motor im Wesentlichen eisenlos ist. Dadurch werden Wirbelstromverluste und Hystereseverluste deutlich reduziert…“
Ausschnitt aus „Was ist ein Halbach-Array und wie wird es in Elektromotoren verwendet?„ von Danielle Collins hebt die Vorteile von Halbach-Array-Elektromotordesigns hervor.
Kontrolle des maximalen Drehmoments und der Flussschwächung
Die Motorleistung hängt stark von der Steuerstrategie ab. Diese Verbindung zwischen Motor und Elektronik beeinflusst Leistungsparameter wie Wirkungsgrad, Verlust und die Ausgangsleistung der Maschine. Simcenter E-Machine Design unterstützt weiterhin diese beiden wichtigen Steuerungsstrategien.
- Maximales Drehmoment pro Ampere
- Flussschwächung basierend auf optimalen Lastpunkten
Mit diesen Kontrollstrategien können Sie sicher sein, dass Ihre experimentellen Daten die physikalischen Bedingungen genauer wiedergeben.
Die obige Abbildung zeigt das Effizienzkartenexperiment für eine elektrische Maschine, bei dem der neu hinzugefügte MTPA-Antriebszyklus und die Strategie zur Steuerung der Flussschwächung kombiniert werden.
Simcenter E-Machine Design beeinflusst den Designprozess elektrischer Maschinen. Verbessern Sie Ihre Bemühungen erheblich, indem Sie realistisches Fahrzeugverhalten und Kontrollstrategien in Ihre Versuchsergebnisse einbeziehen.
Um mehr über Simcenter E-Machine Design zu erfahren, beachten Sie bitte Folgendes:
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