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Simcenter E-Machine Design et Simcenter Amesim travaillent ensemble pour une meilleure conception de moteurs électriques
La séquence typique de conception d’un moteur électrique implique de nombreuses itérations, en particulier au cours des premières étapes de conception. Identifier les points de charge les plus importants pour un problème de conception donné est nécessaire mais complexe.
Notre version du logiciel Simcenter Motorsolve en 2020 a ajouté un nouvel ensemble d'expériences qui exploitaient les cycles de service définis par l'utilisateur. Cette capacité a été améliorée dans le remplacement de Simcenter Motorsolve, le logiciel Simcenter E-Machine Design. Grâce à un échange des exigences de performances des machines avec Simcenter Amesim, Simcenter E-Machine Design peut utiliser un comportement réaliste du véhicule pour faire progresser le processus de conception. Les pertes et les cinq points de charge les plus importants sont calculés et transférés entre les logiciels.
Cette technologie comprend plusieurs cycles de conduite standards pour véhicules électriques pour le secteur automobile. Pour activer cette fonctionnalité, l'utilisateur définit simplement les détails souhaités du couple du véhicule et de la vitesse du rotor.
Analyse de modulation de largeur d'impulsion avec des tensions arbitraires
Calcul des performances de la machine sur la base de tensions mesurées ou arbitraires à l'aide de l'analyse par éléments finis traditionnelle [FEA] peut prendre du temps et être peu pratique en raison de la fréquence de commutation du signal. Dans Simcenter E-Machine Design, les expériences d'analyse de modulation de largeur d'impulsion (PWM) utilisent une analyse analytique couplée à la FEA pour déterminer des performances précises en temps opportun. Une option supplémentaire permettant d'attribuer des tensions arbitraires définies par l'utilisateur aux enroulements de phase fait désormais partie de la capacité d'analyse PWM.
Par conséquent, les jumeaux numériques ou les étalonnages de modèles peuvent être basés sur des mesures importées directement à partir de dynamomètres ou d’autres sources.
Conception de moteurs électriques Halbach Array dans Simcenter E-Machine Design
Conception de machines électroniques Simcenter
Les modèles de rotor prennent en charge la création de modèles de réseaux Halbach avec des segments magnétiques pairs et impairs par pôle. Il inclut également la possibilité d'appliquer des segments inégalement répartis avec des directions de magnétisation définies par l'utilisateur. Comme un réseau Halbach génère les pôles dans un volume souhaité (l'entrefer), la conception du rotor présente un avantage secondaire. Il y a une annulation de flux dans le volume où se trouverait le noyau, et donc aucun fer ou acier arrière n'est requis ; un noyau léger non magnétique peut être utilisé à la place, réduisant considérablement la masse du rotor.
« …les moteurs électriques basés sur la matrice Halbach offrent des avantages mesurables par rapport aux conceptions conventionnelles, notamment une densité de puissance élevée et un rendement élevé. L'un des avantages de ces avantages est qu'un moteur à réseau Halbach ne nécessite pas de tôles de rotor ni de fer arrière, le moteur est donc essentiellement sans fer. Cela réduit considérablement les pertes par courants de Foucault et les pertes par hystérésis… »
Extrait « Qu'est-ce qu'un réseau Halbach et comment est-il utilisé dans les moteurs électriques ? » de Danielle Collins met en évidence les avantages des conceptions de moteurs électriques à réseau Halbach.
Contrôle maximal du couple et de l'affaiblissement du flux
Les performances du moteur dépendent fortement de la stratégie de contrôle. Ce lien entre le moteur et l'électronique a un impact sur les paramètres de performance tels que l'efficacité, les pertes et la puissance de sortie de la machine. Simcenter E-Machine Design continue de prendre en charge ces deux stratégies de contrôle clés.
- Couple maximum par ampère
- Affaiblissement du flux basé sur des points de charge optimaux
Vous pouvez être sûr que vos données expérimentales reproduisent plus précisément les conditions physiques grâce à ces stratégies de contrôle.
La figure ci-dessus présente l'expérience de carte d'efficacité pour une machine électrique où le cycle de conduite MTPA nouvellement ajouté et la stratégie de contrôle d'affaiblissement du flux sont combinés.
Simcenter E-Machine Design a un impact sur le processus de conception des machines électriques. Améliorez considérablement vos efforts en incluant un comportement réaliste des véhicules et des stratégies de contrôle dans vos résultats expérimentaux.
Pour en savoir plus sur Simcenter E-Machine Design, veuillez considérer les points suivants :
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