Simcenter E-Machine Design i Simcenter Amesim współpracują na rzecz lepszego projektowania silników elektrycznych
Typowa sekwencja projektowania silnika elektrycznego obejmuje wiele iteracji, zwłaszcza na wczesnych etapach projektowania. Identyfikacja najważniejszych punktów obciążenia dla danego problemu projektowego jest konieczna, ale złożona.
W wydaniu oprogramowania Simcenter Motorsolve w 2020 r. dodaliśmy nowy zestaw eksperymentów wykorzystujących cykle pracy zdefiniowane przez użytkownika. Możliwość ta została ulepszona w zamienniku Simcenter Motorsolve, oprogramowaniu Simcenter E-Machine Design. Dzięki wymianie wymagań dotyczących wydajności maszyny z Simcenter Amesim, Simcenter E-Machine Design może wykorzystać realistyczne zachowanie pojazdu, aby przyspieszyć proces projektowania. Straty i pięć najważniejszych punktów obciążenia są obliczane i przesyłane pomiędzy oprogramowaniem.
Technologia ta obejmuje kilka standardowych cykli jazdy pojazdów elektrycznych dla sektora motoryzacyjnego. Aby aktywować tę funkcję, użytkownik po prostu definiuje żądany moment obrotowy pojazdu i szczegóły prędkości wirnika.
Analiza modulacji szerokości impulsu z dowolnymi napięciami
Obliczanie wydajności maszyny na podstawie zmierzonych lub dowolnych napięć przy użyciu tradycyjnej analizy elementów skończonych [FEA] może być czasochłonne i niepraktyczne ze względu na częstotliwość przełączania sygnału. W Simcenter E-Machine Design eksperymenty analityczne z modulacją szerokości impulsu (PWM) wykorzystują analizę analityczną w połączeniu z FEA w celu określenia dokładnej wydajności w odpowiednim czasie. Dodatkowa możliwość przypisania zdefiniowanych przez użytkownika dowolnych napięć do uzwojeń fazowych jest teraz częścią możliwości analizy PWM.
Dlatego cyfrowe bliźniaki lub kalibracje modeli mogą opierać się na pomiarach importowanych bezpośrednio z hamowni lub innych źródeł.
Projekt silnika elektrycznego Halbach Array w Simcenter E-Machine Design
Projekt maszyny elektronicznej Simcenter
Szablony wirników umożliwiają tworzenie układów Halbacha z parzystymi i nieparzystymi segmentami magnesów na biegun. Obejmuje również możliwość zastosowania nierównomiernie rozmieszczonych segmentów ze zdefiniowanymi przez użytkownika kierunkami namagnesowania. Ponieważ układ Halbacha generuje bieguny o pożądanej objętości (szczelina powietrzna), konstrukcja Rotora ma dodatkową zaletę. W objętości, w której znajdowałby się rdzeń, następuje eliminacja strumienia, dlatego nie jest wymagane żadne żelazo ani stal; Zamiast tego można zastosować niemagnetyczny, lekki rdzeń, co znacznie zmniejsza masę wirnika.
„…silniki elektryczne oparte na układzie Halbacha oferują wymierne korzyści w porównaniu z konstrukcjami konwencjonalnymi, w tym wysoką gęstość mocy i wysoką wydajność. Jednym z czynników zapewniających te korzyści jest to, że silnik Halbacha nie wymaga laminowania wirnika ani tylnej części żelaza, więc silnik jest zasadniczo pozbawiony żelaza. To znacznie zmniejsza straty prądu wirowego i straty spowodowane histerezą…”
Fragment „Co to jest układ Halbacha i jak jest stosowany w silnikach elektrycznych?” Danielle Collins podkreśla zalety konstrukcji silników elektrycznych z układem Halbacha.
Kontrola maksymalnego momentu obrotowego i osłabienia strumienia
Wydajność silnika w dużym stopniu zależy od strategii sterowania. To połączenie między silnikiem a elektroniką wpływa na parametry wydajności, takie jak wydajność, straty i moc wyjściowa maszyny. Simcenter E-Machine Design w dalszym ciągu wspiera te dwie kluczowe strategie sterowania.
- Maksymalny moment obrotowy na ampery
- Osłabienie strumienia w oparciu o optymalne punkty obciążenia
Możesz mieć pewność, że dane eksperymentalne dokładniej odzwierciedlają warunki fizyczne, korzystając z tych strategii kontroli.
Powyższy rysunek przedstawia eksperyment z mapą wydajności dla maszyny elektrycznej, w którym połączono nowo dodany cykl napędowy MTPA i strategię kontroli osłabienia strumienia.
Simcenter E-Machine Design wpływa na proces projektowania maszyn elektrycznych. Znacząco zwiększ swoje wysiłki, włączając realistyczne zachowanie pojazdu i strategie kontroli do wyników eksperymentów.