Eine wirtschaftliche Entwicklung von Elektromotoren und Generatoren ohne Simulationshilfe ist heute kaum vorstellbar. Die optimale Variante hängt von so vielen Parametern ab, dass Feldversuche und Prototypen auf Dauer unwirtschaftlich und zu langwierig sind.
Herausforderung E-Motor
Moderne Lastenhefte erfordern immer detailliertere Aussagen in der frühen Phase des Entwicklungszyklus zu Bereichen wie:
Elektromagnetfeld, unter anderem mit Drehmoment, Drehmomentrippel und Rastmoment, sowie den Anregungskräften.
Thermisches Management mit der Temperaturverteilung. Dies ist unter Umständen kritisch bei möglicher Entmagnetisierung.
Aktive Kühlung mit verschiedenen Fluiden, zur besseren Ausnutzung der Motoren.
Mechanische Belastungen, insbesondere bei filigranen Strukturen der IPMs.
Akustische Anforderungen, da u.a. der Verbrenner wegfällt, der alle E-Motoren im Auto übertönt.
System-Simulation, mit Batterie und Umrichter.
Faktor Zeit
Eine Lösung stellt Simulationssoftware dar. Der Faktor Zeit schlägt bei der E-Motoren-Simulation allerdings ebenfalls zu Buche, sofern ausschließlich die klassischen Werkzeuge benutzt werden. Die vielen Varianten und die anspruchsvollen Disziplinen wie Thermodynamik, Strukturmechanik, Elektrotechnik oder Akustik fordern ihren Tribut an Rechenzeit und Interaktionsintervallen.
Schnelle Vorauswahl
Die Softwareentwickler Motor Design Limited (MDL) aus Großbritannien brachten deshalb speziell für die E-Motoren-Branche ein Solver-Paket unter dem Namen Motor-CAD heraus, dass für die entscheidenden Bereiche Elektromagnetismus (EMag), Thermodynamik (Therm), Strukturmechanik (Mech) und Effizienz im laufenden Betrieb (Lab) schnelle Berechnungen erlaubt.
Elektrischer Antrieb als Teil eines komplexen Systems
Simulation von Elektromotoren: Wirbelströme in den Endwicklungen von Haarnadelspulen.
Schneller ans Ziel mit Motor-CAD
E-Motoren-Entwicklung mit Simulationsprodukten
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CADFEM betrachtet das Thema E-Motoren-Simulation ganzheitlich und ist einer der wenigen Anbieter, die ihren Kunden umfassende Unterstützung bieten bei der Auswahl, der Umsetzung und der Anwendung von Simulationslösungen.
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