Simcenter SPEED - Software für den schnellen Entwurf elektrischer Maschinen

Simcenter™ SPEED™ bietet eine Komplettlösung für den Entwurf elektrischer Maschinen.

Simcenter™ SPEED™ beinhaltet alle notwendigen physikalischen Modelle für einen schnellen parametrierten Entwurf von elektrischen Maschinen. Simcenter SPEED kombiniert analytische und FE gestützte Berechnungsmethoden zu optimalen Ansatz hinsichtlich Geschwindigkeit und Genauigkeit:

  • Analytische Methoden für zu sofortige Ergebnissen, was für Parameterstudien, Optimierung (z.B. HEEDS™ Software) und What-If Studies einen enormen Vorteil bietet
  • Durch schnelle und intelligente Nutzung der magnetostatischen 2D-Finite-Elemente-Analyse (FE) wird eine präzise Modellierung magnetisch gesättigter Regionen sichergestellt

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Die Simcenter™ SPEED™ -Suite unterstützt in ihren verschiedenen Einzelprogrammen die folgenden E-Maschinentypen:

  • PC-BDC: Synchronmaschine; Permanentmagnet (PM)-Oberfläche, PM-Breadloaf, IPM, Spoke-PM, PM-Inset, Reluktanz, fremderregte SM, Innen- und Außenläufer, Ein-, 2-, 3- und Mehrphasenmaschinen
  • PC-IMD: Asynchronmaschine; alle Standard-Stabtypen, ein-, 2-, 3-phasig
  • PC-SRD: Geschaltete Reluktanzmaschine; alle Standard-Rotortypen, Innen- und Außenläufer
  • PC-DCM: PM-Gleichstrommaschinen (DC); alle Standard-PM-Bürstenläufer-Typen
  • PC-WFC: Universal-Maschinen; alle Standardtypen  
  • PC-AXM: Axialflussmaschinen; alle Standard-PM-Axialfluss-Rotortypen sowie Klauenpol- und Doppelradial-PM-Maschinen

Der radiale oder axiale Querschnitt der Maschine wird im grafischen Outline-Editor angezeigt und ermöglicht interaktive Geometrieänderungen über eine Parameterliste. Simcenter SPEED beinhaltet Materialdatenbanken für weichmagnetische und hartmagnetische Werkstoffe sowie für Kohlebürsten.

Der Wicklungseditor zeigt:

  • Einphasige und mehrphasige Spulenverteilung
  • Grund- und Oberwellen der magnetomotorischen Kraft (MMF bzw. Felderregerkurve)
  • Görges-Diagramm
  • Wicklungsschema und die Drahtverteilung in der Nut

Der Template Editor bietet eine Übersicht über alle Eingabeparameter, während das Design Sheet alle Ausgabedaten sowohl numerisch als auch grafisch darstellt, z.B. Strom, Gegen-EMK, Drehmoment oder Wirkungsgradkennfeld (rechts).

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Simcenter™ SPEED™ kann mit verschiedenen elektromagnetischen 2D/3D-Finite-Elemente-Solvern wie Simcenter™ STAR-CCM+™ oder Simcenter™ MAGNET™ gekoppelt werden. Dies ermöglicht bei Bedarf eine genauere Modellierung der elektrischen Maschine, zum Beispiel bei hoher Sättigung, unter Fehlerbedingungen und bei Geometrien, die nicht auf Simcenter SPEED-Templates basieren. Über Skript- oder Programmiersprachen kann Simcenter SPEED mit anderen Tools verknüpft werden um beispielsweise einen kompletten Antriebsstrangs zu modellieren. Über Skripting kann Simcenter SPEED vollständig automatisiert werden und in Verbindung mit anderen Tools zu für eine Multiphysics Simulation genutzt werden., um Simcenter SPEED allein oder zusammen mit anderen Programmen, wie STAR-CCM+, zu steuern. HEEDS ist ein leistungsfähiges Softwarepaket aus dem Simcenter-Portfolio, das den Prozess der Design Space Exploration automatisiert. Simcenter SPEED bietet eine integrierte grafische Benutzeroberfläche für den Zugriff auf HEEDS auf zwei Arten: als vollständige HEEDS-Installation und als integriertes Zusatzwerkzeug. In beiden Fällen wird Simcenter SPEED über ein Python-Skript mit HEEDS verknüpft, wobei die generischen Möglichkeiten von HEEDS genutzt werden.

In vielen Anwendungen ist die elektrische Maschine in ein komplexes System eingebettet, das ebenfalls richtig ausgelegt werden muss. Simcenter SPEED unterstützt die Systemsimulation in Simcenter™ Amesim™ durch den direkten Export von:

  • einfachen linearen Parameterliste oder
  • 2D Maps von Flussverkettungen und Eisenverlusten für eine erweiterte Modellierung einer E-Maschine in Simcenter Amesim

Arbeitsablauf in Simcenter SPEED

Für weitere Informationen und kostenfreie Testlizenzen wenden Sie sich bitte an software@maccon.de