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Ansys Motor-CAD
Software für den Entwurf elektrischer Maschinen

Ansys Motor-CAD ist ein dediziertes Werkzeug für den Entwurf elektrischer Maschinen mittels angepasster und effizienter Multiphysik-Simulation über den gesamten Drehmoment-Drehzahl-Bereich.

Schnelle Multiphysik-Simulation über den gesamten Drehmoment-Drehzahl-Bereich

Mit Motor-CAD können Entwicklungsingenieure Motortopologien und -konzepte über den gesamten Betriebsbereich bewerten, um Entwürfe zu erstellen, die hinsichtlich Leistung, Wirkungsgrad und Größe optimiert sind. Die vier integrierten Module der Software - EMag, Therm, Lab und Mech - ermöglichen die schnelle und iterative Durchführung von Multiphysik-Berechnungen. Somit können Benutzer in kurzer Zeit vom Konzept zum endgültigen Entwurf gelangen.

  • Motor-CAD
    Intuitives, vorlagenbasiertes Einrichten
  • Motor-CAD
    Berücksichtigung des gesamten Arbeitsbereiches
  • Motor-CAD
    Integrierte elektromagnetische, thermische und mechanische Berechnungsmodule
  • Motor-CAD
    Thermische Auslegung elektrischer Maschinen

Schnell-Spezifikationen

Schnelle Berechnungen und optimierte Dateneingabeprozesse lassen den Motor-CAD-Benutzern Zeit, weitere Motortopologien auszuprobieren und die Auswirkungen von Verlusten in den ersten Phasen eines elektromechanischen Entwurfs vollständig zu erkennen.

  • Vorlagenbasierte magnetische Topologien
  • 2D-FEA verknüpft mit analytischen Lösungen
  • DXF import und programmierte Geometriegeneratoren
  • CFD, FEA und empirische Korrelationen
  • Vorlagenbasierte Kühlsystemauslegung
  • Temperaturabhängige Lastzyklen
  • Schrägung des Rotors und Stators durch "Multi-slice"-Ansatz
  • Berechnungen von Wirkungsgrad- und Verlustkennfelder
  • 3D thermisches Netzwerk mit Kopplung der Thermik mit der Fluidik
  • Lineare strukturmechanische 2D-FEA
  • Stationäre und transiente thermische Analysen

JULI 2022

Was ist neu

Das Ansys 2022 R2-Update enthält eine Vielzahl neuer Funktionen für Ansys Motor-CAD, darunter signifikante Verbesserungen am Modell des synchronen Maschinenlabors, weitere Verbesserungen der NVH-Lösung und RPC-Automatisierung durch Python.

Ergebnisse des Motor-CAD-Labors
Multiphysikalische Optimierungsworkflows mit optiSLang

Die Auflösung des einzigartigen Modells für das synchrone Maschinenlabor, das in Motor-CAD verfügbar ist, kann jetzt von Benutzer*innen angepasst und definiert werden. Dies ermöglicht eine hochpräzise Effizienzkarte, Drehmoment-/Drehzahlkurve und Berechnungen des Antriebszyklus.

TFR Ansys Sound
Verbesserungen für NVH

Zu den Verbesserungen der NVH-Lösung gehören das unendliche Zylinderakustikmodell, Gewichtungsoptionen und der Export nach Ansys-Sound.

RCP-Automatisierung
RPC-Automatisierung durch Python

Die RPC-Automatisierung durch Python ermöglicht mehr Kontrolle über automatisierte Vorgänge in Ansys Motor-CAD.

MOTOR-CAD-FÄHIGKEITEN

Integrierte Multiphysik-Analysesoftware für die Auslegung elektrischer Maschinen

Angesichts immer kürzerer Entwicklungszyklen müssen Motordesigner Designentscheidungen schnell und gewissenhaft treffen. Schnelle Berechnungen und optimierte Dateneingabeprozesse lassen den Motor-CAD-Benutzern Zeit, mehrere Motortopologien zu erforschen und die Auswirkungen vielfältiger Verlustmechanismen bereits in den ersten Phasen eines Entwurfs vollständig zu bewerten.

Die intuitive, vorlagenbasierte Dateneingabe der Motor-CAD-Software und der eingebettete Multiphysik-Erfahrungsschatz vereinfachen den Entwurfsprozess und verringern die Abhängigkeit ihres Teams von, gegebenenfalls nicht vorhandenen, Erfahrungswerten - so können Motorendesigner mehr Kontrolle über ihren Entwurf erhalten.

 

Hauptmerkmale

Motor-CAD bietet präzise 2D/3D-Analysefunktionen, die es dem Benutzer ermöglichen, Wicklungsendeffekte, Entmagnetisierung, Eisenverluste, Hystereseeffekte und andere detailierte elektromagnetische Phänomene zu analysieren, die thermische Grenzkennlinie zu berechnen und komplette Motorkühlsysteme zu entwerfen.

  • Vorlagenbasierter elektromagnetischer und thermischer Entwurf
  • Simulation der Wechselwirkungen zwischen Elektromagnetik, Thermik und Last.
  • Feldschwächungs Design
  • Berechnung der temperaturabhängige Kennlinien für Dauer- und Kurzzeitbetrieb
  • Fertigungseinflüsse und Gehäuseauslegung.
  • Optimierung durch Variation geometrischer Verhältnisse
  • Analyse magnetischer Kräfte
  • Analyse der Drehzahlfestigkeit des Rotors

Ansys Motor-CAD lässt sich mit Ansys Maxwell für erweiterte 2D- und 3D-Elektromagnetik-Analysen verbinden. Für die Vorhersage von Geräuschen und Schwingungen elektrischer Maschinen und deren (psychoakustischen) Bewertung, lässt sich Ansys Motor-CAD mit Mechanical und VRXPERIENCE integrieren. Ferner ist eine Kopplung mit Ansys CFD-Solvern möglich, um die Bewertung von luft-, wasser- und ölbasierte Kühltechniken im Detail zu untersuchen sowie durch Rückkopplung mit dem thermischen Netzwerk von Motor-CAD, das thermische Modell zu verfeinern.

Umfassende und leistungsstarke Geometrievorlagen ermöglichen das Ausprobieren des gesamten Parameterraums während der Auslegung elektrischer Maschinen. Die Vorlagen decken ein breites Spektrum an elektrischen Maschinentypen, Topologien und Kühlsystemen ab. Neu hinzugekommen ist die Parametrierung mittels Geometrieverhältnissen, die neue Möglichkeiten zur Designoptimierung eröffnen.

Gekoppelte Multiphysik-Analysen früh im Entwurfsprozess und integrierte Ansteuerungsalgorithmen ermöglichen virtuelle Tests unter Berücksichtigung von Temperatureffekten während thermisch transienter Fahrzyklen oder im stationären Zustand.

Die Auslegung moderner elektrischer Maschinen erfordert die Berücksichtigung des gesamten anvisierten Arbeitspunktbereiches in der Drehmoment-Drehzahl-Ebene. Mit Motor-CAD können Motordesigner einfach und schnell die Leistung ihrer Entwurfskandidaten über den gesamten Betriebsbereich analysieren, einschließlich des Feldschwächverhaltens.

Schnelle Bewertung von Entwurfskandidaten anhand der vollständigen Leistungsanforderungen unter Berücksichtigung unterschiedlicher physikalischer Domänen wie Grenzkennlinien im Kurzzeit- und im Dauerbetrieb.

Die Simulation elektrischer Maschine erfordert ein Verständnis der Fertigungseinflüsse, Variationen im Herstellungsprozess und dessen Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit der Maschine. Motor-CAD verfügt über integriertes Erfahrungswissen, um Ingenieure bei der Vorgabe der Fertigungstechnik zu unterstützen, und ermöglicht eine unkomplizierte Sensitivitätsanalyse, um die Auswirkungen von Streuungen auf die Leistungsfähigkeit der Maschine zu verstehen.

Motor-CAD ist das ideale Werkzeug für die Optimierung von Entwürfe elektrischer Maschinen. Die Optimierung durch Variation geometrischer Größen ermöglicht eine einfache aber erkenntnisreiche Erkundung des Designraums, während die gekoppelte Multiphysik-Analyse die Bewertung jedes Designkandidaten anhand der vollständigen Leistungsspezifikation ermöglicht.

Automatisches Berechnen und Visualisieren magnetischer Kraftverteilungen als Funktion von Zeit und Raum über den gesamten Betriebsbereich ermöglicht die NVH-Analyse eines Maschinendesigns.

Die schnelle, automatische FEA-basierte Drehzahlfestigkeitsanalayse von Rotoren ermöglicht es, den Rotor zu optimieren und einen sinnvollen Kompromiss zwischen elektromagnetischer Leistungsfähigkeit und strukturmechanischer Integrität zu finden.

MOTOR-CAD RESSOURCEN & VERANSTALTUNGEN

Ausgewählte Webinare

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Ansys-Webinar
Optische Simulation in Echtzeit für zuverlässige und innovative Beleuchtungskonzepte im Automobilbereich

In diesem Webinar erfahren Sie, wie Speos die Beleuchtungsstärke und die optische Leistungsfähigkeit von Systemen für die Innen- und Außenbeleuchtung vorhersagt. So können Entwicklungsteams Entwicklungszeit und -kosten reduzieren und ihre Produkte gleichzeitig verbessern.

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Ansys-Webinar
Best Practices in der Automobil-Außenbeleuchtung

Anhand von Beispielen werden wir zeigen, wie Lösungen im Ansys Portfolio unseren Kunden helfen, innovative Produkte zu entwickeln.

Webinar Series
Ansys Webinar zu Elektrische Maschinen
Webinarreihe über elektrische Maschinen

Diese Webinarreihe konzentriert sich auf die Auslegung und Analyse elektrischer Maschinen und stellt viele der technologischen Möglichkeiten vor, die die Ansys Simulationswerkzeuge bieten, einschließlich ausführlicher Präsentationen und kurzer Demonstrationen.


White Papers & Artikel

Ansys Whitepaper zu Elektromotoren

Leistungsanalyse von Elektromotoren für Antriebsstränge elektrischer Fahrzeuge

Mit Hilfe von Ansys Motor-CAD-Simulationen können Ingenieure beurteilen, ob eine Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten, eine Asynchronmaschine oder eine fremderregte Synchronmaschine mit Erregerwicklung das beste Motordesign für ein Elektrofahrzeug ist. Motor-CAD unterstützt auch die Abwägung zwischen "Hairpin"- und Runddrahtwicklungen und kann drei verschiedene Methoden zur Motorkühlung vergleichen.


VIDEOS


Ansys-Software für alle

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