施耐德电气

采用多学科系统设计方法开发微型断路器

Schneider Electric是在家庭,建筑物,数据中心,基础设施和行业中的能源管理和自动化的数字转型。Schneider拥有全球150,000名员工,全球员工在100多个国家,是电力管理和自动化系统的无可争议的领导者。此外,Schneider Electric提供了能够在实时无缝连接,收集,分析和行动数据的IOT的解决方案。施耐德电气提供集成解决方案,帮助客户更好地管理其能源系统,以实现更高的能源效率和可持续性。

作为牵牛星多年的客户,施耐德电气最初只使用牵牛星通量™;现在,该公司已经将其应用扩展到Altair HyperWorks™套件中的更多软件产品,包括解决方案,如Activate, MotionSolve, OptiStruct和其他在其开发过程中应用联合仿真的解决方案。施耐德认为他们与牵牛星的合作更像是一种伙伴关系,而不是标准的供应商- oem关系。施耐德电气致动器团队负责人Stephane Follic表示:“我们的技术反馈被真正听取,并迅速采取行动。“除了我们通过使用Altair工具获得的纯技术价值之外,我们还从与Altair的合作中获得了重要的商业价值。他们的工具和支持帮助我们提高产品质量,加快我们的开发周期,并降低与产品性能相关的风险。”

以超短的上市时间目标实现新的市场机会

最近,施耐德电气有机会在他们尚未存在的地理市场中追求新的断路器业务。为此,他们必须开发一个能够满足全新规格的产品变体,包括与标准操作不同的操作条件,涉及不同的电压水平和类型(DC而不是AC)。由于机会窗口短暂,挑战是在只有四个月内开发一个可行的产品。施耐德电气转向仿真技术,加快过程并达到发展截止日期。

具有Altair HyperWorks Suite的多学科设计方法

对于该断路器项目,Altair的灵活访问更广泛的CAE工具,非常方便,作为电磁,机械,控制策略以及在同一时间考虑所需的其他要求。这种多学科设计方法 - 基于使用助焊剂,MOTIONSOLVE和激活,包括通过共模 - 允许施耐德电力工程师来评估多种变体,并确定各种操作条件的最佳设计参数。

“牵牛星的全球授权系统对我们来说非常重要。对于其他当前的供应商,我们需要为他们的不同工具申请试用许可证,以评估我们想要的计算和工作流是否确实合适。在这种情况下,通常我们需要为这些工具付费。通过Altair的授权方法,基于非消耗性代币,我们可以测试和使用不同的产品或工作流,且成本很低或没有额外成本,”Schneider Electric CAE和3D仿真经理Leopoldo Martinez Garrido说。通过结合一维和三维模型,施耐德能够成功地模拟他们的断路器作为一个完整的系统。激活使工程师能够模拟他们的控制策略和电子学科。然后将这些结果与Flux和MotionSolve的3D模型结合起来。
“牵牛星产品之间的连接模型很容易设置。这种耦合填补了一个重要的空白,使我们能够以一种我们无法做的方式来模拟系统。”

- - - - - -雷米班
机电工程师,施耐德电气

有希望的结果和早期发现

在Altair提供的宝贵工程支持和思想领导下,施耐德电气建立了完整的多学科仿真模型,并开始针对各种配置进行仿真。多学科研究揭示了一些有趣的发现。好消息是,模拟结果和测试数据之间的相关性非常密切,但工程师们也意识到,他们测试的三组运行条件(不同电压和温度)中,只有两组提供了令人满意的性能。

仿真结果表明,在第三种工况下,断路器需要一个新的线圈才能在预期的电压和温度点上正常工作。但即使是这个坏消息,在这种情况下,实际上也是好消息。在开发过程中如此早地获得这些结果,使施耐德电气免于开发一种在所有预期操作条件下都无法稳定工作的产品。相反,他们能够专注于新的开发路径,这有助于他们保持其高产品标准,卓越的客户满意度,以及提供具有高可靠性的产品的优秀企业声誉。

会议时间到市场 - 多学科模拟方法的益处

施耐德电气能够实现雄心勃勃的四个月的上市目标。由于这种方法确实是他们按时实现这个项目的唯一方法,所以无法估计用传统方法需要多长时间。他们从使用Altair工具扩展到Activate和MotionSolve来执行越来越复杂的通量模拟中受益。通过将一维仿真(用于控制策略和电子)与三维仿真(用于电磁学和力学)相结合,他们能够充分评估预期配置,并在早期阶段识别出关键问题。因此,多学科的方法允许早期的风险管理,防止工程师在错误的设计方向上移动或建立不起作用的原型。最后,施耐德电气对Altair的支持工程师非常满意,他们帮助自己的工程师加快了关于新软件工具的学习曲线,并实现了使用仿真开发更好、更快的产品的目标。

施耐德电路断路器

多学科系统设计方法

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