传感器对电子电动机动力系性能的影响

信息孤岛对重型设备OEM表示重大挑战。仿真模型在产品生命周期中的差异不良，程序之间的重复使用有限，以及各种工程学科的建模成熟度的变化导致缺乏可追溯性，最终妨碍了开发效率和产品性能。使用系统建模和以资产为中心的数据分析解决方案有助于开发和协调一致模型，以增加决策信心和速度。

需要在更短的时间表上设计更复杂的工业机械意味着公司要求工程师更少地做得更远。Lifecycle Insights的首席执行官Chad Jackson描述了工业机械设计的数字方法，并解释了利用仿真，数据科学和高性能计算的策略。bob官网 bob体育下载他展示了公司如何创建增加循环速度的设备，并在本技术报告中提高收益率。电子书涵盖了以下主题： - 工业机械的发展挑战 - 解决结构应力和刚度 - 架构和验证系统设计 - 选择右动致动力 - 减轻振动和励磁 - 规划和验证控制设计 - 简化调试 - 监测通过现场数据 - RECAP和结论

时至今日，“经典的”V型图在越来越多的工程师中已经广为人知。尽管如此，它的使用——甚至部分使用——仍远远没有它所提供的潜力。一个原因可能是，它的好处对终端用户来说并不明显。通过此次演讲，我们将以“关闭旧V”的方式，将其转换为“关闭∇(Nabla)循环”，带来新的视角。该贡献的重点是通过以多种方式重用工程成果来显著提高基于模型的开发(MBD)方法的有效性。

为了降低能耗，效率是设计人员寻求优化其电动机的关键标准。互补的电磁分析，热表征对于从第一个设计阶段学习，温度如何影响机器的性能。为了获得接近真实工作条件的结果，电机控制和电气转换器和控制算法产生的电流谐波无法忽视。

减少飞机设计和开发时间对于所有飞机制造商来说至关重要，从都市空运和电动机启动到军事发起商业OEM。为了充分了解和优化现代飞机所需的系统复杂系统，航空航天工程师利用了一种仿真方法，称为基于模型的系统工程（MBSE）。MBSE允许评估各种类型的车辆系统，以确定哪个最能满足任务要求。

感应电动机（IM）广泛用于各个行业。为确保其速度控制，我将提供脉冲宽度调制（PWM）。这种供应，可以影响电机的效率并降低其振动声行为，产生噪音滋扰。为了解决这些技术挑战并确保用户最能为用户的声学舒适性，有必要在设计的早期设计一个安静的电子电机。本文的第一个目的是展示一种新的方法，以降低由于PWM供应电机引起的噪音和振动。所提出的方法允许在感应机中的气隙磁通密度谐波被动降低。第二次兴趣，是展示一种分析PWM馈电IM的振动声学行为的新方法。该方法是完全有限元（FE）计算。最后，本文的第三次兴趣，用于比较所提出的Fe方法，磁振动声耦合和测量之间的噪声和振动。将显示测量和计算之间的良好一致性。

此电子书的目标是第一次接近“系统动态和控制理论”或具有此主题的基本知识的读者。在移动到所示实际示例之前，我们将提供读者所有所需的理论知识。如果您是这些领域的专家，请随时跳过理论解释，并专注于使用Altair Compose解决的实际示例。

如今，只需通过查看电机作为孤立的单位即可开发电子电机;必须满足关于整合到完整电动或混合动力传动系统和感知质量的紧密要求。多学科和多体液优化方法可以同时为多个完全不同的设计要求设计电子电机，从而避免串行开发策略，其中需要更大数量的设计迭代来满足所有要求和不利的设计妥协需要被接受。

本文描述的项目专注于保时捷AG的电子电机的多体学设计。Altair的仿真驱动方法支持使用彼此的一系列优化密集型阶段开发电子电机的开发。本技术论文提供了对Porsche AG的先进动力传动系统开发团队以及Altair一起的见解，已经接近提高电子电机开发总设计平衡的挑战。

如今，大多数产品都是复杂的先进技术机电组合，将电气部件与控制器和嵌入式软件混合。为了有效地管理创新产品，组织正在转向基于模型的概念研究的开发方法，控制设计，多域系统模拟和优化。为了满足这一需求，Altair的仿真和优化套件旨在通过他们的多学科软件工具和咨询服务在整个产品生命周期中转换设计和决策。

本文介绍了使用Altair工具的过程，例如用于同步永磁电机EM FEA分析和轻型的通量，以最小化典型IPM电机的NDFEB磁体的重量，用于电动牵引应用，例如丰田PRIUS 2010的IPM电机。

XLDYN®允许产品工程师开发和跟踪与不同验证方法相关的要求，因此当前的项目状态始终可用。此外，XLDYN®还具有完全集成的实验系统级别设计（DOE），可提供有价值的设计指导，以选择最佳的参数或零件。即使是测试数据也可以包含在DOE中。

在电机中，通过电磁力产生扭矩，该电磁力也产生了定子的一些寄生振动。这些振动激发了电动机固定并产生声音的机械结构。在设计电机时，必须从一开始考虑该方面，因为它取决于馈送机器的电流的谐波含量，在转子和定子的形状上，以及电频率的相互作用结构的自然机械模式。为了模拟这种现象，必须建立电磁计算与振动分析之间的耦合。还可以添加一些优化过程以减少噪声。在下面的情况下，它显示了Altair HyperWorks套件的套件;专为FluXTM，OptistRuct®，HyperMesh®和HyperStudy®产品已成功用于对燃油泵永磁电机的降噪进行多物理优化。

本文介绍了具有浓缩和分布式绕组的三相永磁体（PM）同步机（PMSM）的比较研究。本研究的目的是识别提供更好的电磁性能的机器（扭矩，效率，背部电动势......）。设计了具有相同输出功率，定子和转子外径的浓缩和分布式绕组的PMSM，设计。使用有限元分析（助焊剂2D）比较两台机器的机器性能。

在汽车领域，由于电流所经过的路径在最低频率(几个Hz)和中频(几百kHz)之间有很大的不同，因此电流返回的EMC现象发生在宽频带上。

所有电动机设计人员都知道齿槽扭矩的计算是一个棘手的任务，特别是在3D中。实际上，该变量的幅度几乎与数值噪声相同。在大多数情况下，传统的网格方法是不够的，必须使用特定方法。在Cedrat，由于其经验，应用团队在大多数情况下开发了成功计算齿槽扭矩的方法。本文提出了一种特定的网格方法，用于计算3D非径向电动机的齿槽扭矩。

目前，设计不考虑热应力的电工器件越来越困难。在越来越多的应用中(电动汽车、电动bob电竞官方飞机等)，需要降低重量和成本，提高效率，同时保持安全。一种可能是增加同一设备的电流，因此如何抽走热量。这就是为什么传统的近似需要用新工具进行交叉检查。为了进行参数化甚至优化分析，这些新工具必须快速而精确。当然，热分析已经在感应加热，感应硬化，锻造等Flux套件中可用。例如，已经创建了专门bob电竞官方的应用来耦合磁交流稳态和热瞬态分析。新的是更容易和更有效的耦合任何类型的磁应用到热分析。这篇文章回顾了什么是热分析，当不同的工具被创建，并查看了热分析的最新进展。

在当前的电机能效背景下，越来越多地研究了旋转机器的诊断。设计师寻求包括定子绕组电流，扭矩，泄漏磁场等旋转机器故障的在线，无侵入性诊断和典型签名。在旋转机器的故障中，7至10％位于转子中，其中一些故障是偏心。这些故障产生电磁扭矩振荡：在定子上作用的电磁力，特别是定子绕组，其可以加速其绝缘的磨损。没有排除定子与转子之间的摩擦;这也可以对轴承产生不利影响。在文献中，我们经常发现三种类型的怪癖：静态，动态和混合。我们的磁通2D / 3D / SKEW有限元件可以相当有帮助来预测偏心断层故障的典型签名以及这些缺陷对这些机器的电磁和振动声学性能的影响，这是软件的非常差异的特征。本文的目的是展示使用机械组提供的可能性，展示了使用磁通2D / 3D / Skew的不同偏心率的可行性。

对于开关磁阻电机，为了减小电流纹波或迟滞带，通常使用斩波器来控制特定的电流指令。我们建议在这个示例中(参见图1)了解如何使用groovy语言在Flux中实现这样一个命令。

非接触式能源转移（CET）系统用于许多工业领域。这些包括输送机，手推车，存储和检索单位，行李处理，电池充电站，手机和医疗植入物。能量转移模型与传统的变压器非常相似，除了初级和次级绕组和部分或不存在的铁磁性闭合路径之间的弱耦合。电感耦合通常在几MW到几百千瓦的范围内使用。

电机的热分析和相关流体动态计算，与机械工程学科相关的任务似乎对电磁工程师的感兴趣程度小于电磁分析。但是，随着需求充分利用新设计和材料的需求，还有更多或多或少地成为分析电机的热行为，与电磁设计相同。

剩磁是剩下所有电流的剩余物，铁芯中仍然存在一些助焊剂密度。这通常是磁通密度的接近路径的情况，尤其是在U或E形器件中。为了摆脱这种效果，添加所谓的remanent气块有时是有用的。本文介绍了我们已纳入助焊剂以模拟由于滞后而模拟这种效果的内容。

感应加热和强制冷却(淋浴)的原理:感应加热是在不接触的情况下加热导电物体的过程。流过线圈的电流(见图1)产生交变磁场。这个磁场在导体中感应电流(涡流)。涡流的再分配取决于电导体的形状、频率和电导体中使用的材料的物理性质。此外，在感应加热应用中使用的高频产生了一种称为趋肤效应的现象:所有的电流只集中在边界上。bob电竞官方

本文介绍了用CEDRAT Flux软件进行静磁三维仿真的主要结果，特别是针对新的TMR角度传感器的应用。bob电竞官方这种磁传感器如今已应用于汽车电子领域，以及许多新的工业、消费产品、医疗、航空电子、国防和其他应用领域。bob电竞官方在Flux 3D下，研究了磁体几何参数和传感器定位机械公差的影响，如气隙和倾斜效应。结果包括了对TMR，以及广泛的其他角度传感器类型和应用的最佳解决方案。bob电竞官方

在文献中，我们可以找到两种方法来进行诊断：模型方法 - 自动化工程师的特定方法。根据所采用的机制，我们可以将三个分支区分开在这种方法中：通过分析冗余和参数估计来监测观察者。信号方法 - 该方法基于可测量的信号数据，例如电流，扭矩，杂散通量，噪声和振动，温度。该方法的原理是寻找健康或故障操作独特的频率。电动旋转机器中的缺陷可以诱导其他现象，例如噪音和振动，并且可能是定子与转子之间的摩擦等其他故障，或者加速的绝缘体。

要求：旋转电机设计师希望高可靠性，最小功率损耗，最大功率，最大扭矩和低机械共振振动和噪音。为满足电气机设计师的需求，Cedrat开始开发开发2003年考虑到扭曲的工具。对此工具进行了几种改进。通常通过将机器的活动长度分成几个2D切片来占据偏差。在最新的偏光版本的通量后，后处理是完整的3D后处理。

所有电动机设计人员都知道齿槽扭矩的计算是3D中的一项棘手的任务。实际上，该量的幅度与数值噪声几乎相同。在大多数情况下，古典网格化方法是不够的，必须使用特定方法。在Cedrat，由于其经验，申请团队在大多数情况下开发了成功计算齿槽扭矩的方法。本文介绍了对2D和3D径向电机计算齿槽扭矩的特定网格化方法。它始于一些关于几何定义的一般建议，以便于旨在啮合操作。然后，它呈现了应用于2D SPM电动机的特定网格化方法和3D IPM电机。

开发工具和方法，如模拟，面对越来越重要，解决创新压力。例如，对于成功的新设计方法，并展示如何使用仿真工具，Altair基于Cobot应用程序开发了虚拟演示。这台复杂的机器与人类运营商相互作用，作为最终的智能制造设备 - 以克服现代产品设计中的挑战。