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Geräuschentwicklung elektrischer Antriebe

CADFEM
Elektromagnetik
Elektromagnetik
Strukturmechanik, Akustik, Elektromagnetik

Berechnung der elektromagnetisch verursachten Vibration und Schallemission von Elektromotoren.

Entwickler elektrischer Antriebe werden vor immer höhere Anforderungen in Bezug auf die Geräuschentwicklung gestellt. Eine bedeutende Ursache von Schwingungen und Geräuschen findet man in den magnetischen Kraftwirkungen im Luftspalt zwischen Stator und Rotor. Die ...

Weitere Informationen zum Produkt

Übersicht
Zielgruppe:
Anwender, Dozent
Voraussetzungen:
Grundwissen in ANSYS Maxwell, Grundwissen in ANSYS Mechanical
Nutzen:
  • Identifikation der kritischen Frequenzen und Drehzahlen des E-Motors
  • Maxwell-Mechanical EM Wasserfall Workflow für ERP Simulation
  • Körperschallpegel für gesamten Drehzahlbereich
  • Lizenz „Electric Drive Acoustics inside ANSYS“ für 3 Monate kostenfrei
Anwendungen:
Dynamik, Niederfrequent
Verwendete Software:
ANSYS Maxwell, ANSYS Mechanical, Electric Drive Acoustic inside ANSYS
Zielgruppe
Anwender, Dozent
Voraussetzungen
Grundwissen in ANSYS Maxwell, Grundwissen in ANSYS Mechanical
Nutzen
  • Identifikation der kritischen Frequenzen und Drehzahlen des E-Motors
  • Maxwell-Mechanical EM Wasserfall Workflow für ERP Simulation
  • Körperschallpegel für gesamten Drehzahlbereich
  • Lizenz „Electric Drive Acoustics inside ANSYS“ für 3 Monate kostenfrei
Anwendungen
Dynamik, Niederfrequent
Verwendete Software
ANSYS Maxwell, ANSYS Mechanical, Electric Drive Acoustic inside ANSYS
Agenda Tag 1
  • Numerische Akustik für Elektromotoren
  • Workshop: Getting Started
  • Workshop: Simulation eines Motor-Hochlaufes (Wasserfall-Diagramm)
  • Elektromagnetische Anregungskräfte
Agenda Tag 2
  • Electric Drive Acoustics inside ANSYS
  • Vorbereitung mechanischer Modelle
  • Simulation der Schallabstrahlung
  • Ausblick: Asynchronmotoren, Umrichterspeisung

Verfügbare Termine

Kein passendes Datum? Sie finden kein für Sie passendes Datum oder wünschen sich eine individuelle Schulung in einem unserer Büros oder in Ihren Räumlichkeiten? Wir unterbreiten Ihnen gerne ein Angebot.

Unser Angebot im Detail

Dieses Seminar wird als 2 Tage Vor-Ort-Seminar angeboten. Es besteht aus 2 Seminartagen und 8 Modulen.

Tag 1

Numerische Akustik für Elektromotoren

Die Simulationsmethodik verstehen:

  • Anwendungsbereiche der Simulation
  • Übersicht über den Analyseablauf
  • Aufbau der FEM-Modelle
  • Definition und Berechnung des Körperschallpegels aus modalen Ergebnissen
  • Generation eines Wasserfalldiagramms (auch „Campbell-Diagramm“)

Workshop: Getting Started

Sie praktizieren den Analyseablauf unter Anleitung:

  • Integration und Verbindung von elektromagnetischer und strukturdynamischer Analyse in ANSYS Workbench
  • Die wichtigsten Simulationseinstellungen
  • Berechnung des Körperschallspektrums für einen Arbeitspunkt des Motors
  • Übung an einem vorbereiteten Beispiel eines Synchronmotors

Workshop: Simulation eines Motor-Hochlaufes (Wasserfall-Diagramm)

Vom einzelnen Arbeitspunkt zum Drehzahlbereich:

  • Anforderungen an die Drehzahl-Schrittweite aus der Resonanzgüte
  • Erweiterung der Analyse zur Multi-RPM-Simulation
  • Visualisierung des Körperschallpegels im Wasserfall-Diagramm

Elektromagnetische Anregungskräfte

Wir schauen uns die Berechnungsgrundlagen für die Anregungen im Detail an:

  • Maxwell'scher Spannungstensor und Kraftdichteverteilungen
  • Berechnung von Ständerzahnkräften
  • Räumliche Anregungsordnungen (Kraftdichtewellen)
  • FE-Vernetzung, Zeitschrittweite, ZeitintervalleRealisierung in ANSYS Maxwell

Tag 2

Electric Drive Acoustics inside ANSYS

Die CADFEM ANSYS Extension wird vorgestellt:

  • Ablauf einer Körperschallanalyse mit Hilfe der Extension
  • Datenformate für den Import extern generierter Anregungskräfte
  • Reduktion erforderlicher elektromagnetischer Simulationsläufe durch Interpolation von Anregungskräften
  • Postprocessing-Möglichkeiten (Spektren, Wasserfall-Diagramm)
  • Realisierung der Simulation für einen geschrägten Motor

Vorbereitung mechanischer Modelle

Motormodelle mit realitätsnahem dynamischen Antwortverhalten generieren:

  • Wichtige Einflussparameter eines Motormodells auf dessen Modalverhalten
  • Möglichkeiten des Abgleichs an experimentelle Modalanalysen
  • Materialeigenschaften für Blechpakete und Wicklungen
  • Dämpfung
  • Workshop: Verschiedene Modellierungsvarianten für Ständerwicklungen

Simulation der Schallabstrahlung

Wer es genau wissen will:

  • Luftschallanalyse zur Präzisierung der Schallabstrahlung
  • Workshop: Ankopplung von Luftschallanalysen an die Schwingungsanalyse in ANSYS Workbench
  • Grundregeln für Modellraumgröße und FE-Netzdichte im Kontext der Wellenlänge
  • Modellierungsmethoden für Frequenzbereiche mit großem fmax/fmin-Verhältnis
  • Vergleich erhaltener Abstrahlleistungen mit Körperschallberechnungen

Ausblick: Asynchronmotoren, Umrichterspeisung

Konzepte für Anwendungsfälle mit erhöhtem Schwierigkeitsgrad:

  • Besondere Aspekte der Fouriertransformation: Nyquist-Shannon-Kriterium, Aliasing, Leckeffekt
  • Konsequenzen des Schlupfes von Asynchronmotoren
  • Extraktion periodischer oder nicht-periodischer Intervalle des Asynchronmotors?
  • Einbeziehung und Filterung von PWM-Signalen in die Wicklungsspeisung

Entwickler elektrischer Antriebe werden vor immer höhere Anforderungen in Bezug auf die Geräuschentwicklung gestellt. Eine bedeutende Ursache von Schwingungen und Geräuschen findet man in den magnetischen Kraftwirkungen im Luftspalt zwischen Stator und Rotor. Die Vorausberechnung dieser Kräfte und der daraus entstehenden Vibration eines Motors ermöglicht es, frühzeitig im Designprozess verschiedene Varianten zu vergleichen, akustische Labormessungen zu begleiten und langwierige Prototypphasen zu verkürzen. Im Seminar lernen Sie die Analysetechniken und ANSYS-Werkzeuge für derartige Berechnungen kennen.

Das Seminar richtet sich an Entwicklungsingenieure mit dem Schwerpunkt Elektromagnetik und/oder Strukturmechanik, die sich mit dem Design von Elektromotoren befassen und bereits in der Entwurfsphase Geräuschprognosen abgeben und geeignete Gegenmaßnahmen einleiten möchten.

Das Seminar zeigt Ihnen, wie Sie innerhalb der ANSYS-Umgebung geräuschintensive Arbeitspunkte und Frequenzen eines Elektromotors mit FE-Methoden ermitteln können. Der Berechnungsablauf umfasst folgende Teilabschnitte:Elektromagnetische Analyse zur Berechnung der LuftspaltkräfteStrukturdynamische Schwingungsanalyse einschließlich Ermittlung der KörperschallleistungLuftschallanalyse zur Berechnung des Schallfeldes

Innerhalb der ANSYS Workbench lassen sich diese Schritte zu einem kompakten multiphysikalischen Analyseprojekt verbinden. Alternativ erlaubt die CADFEM ANSYS Extension „Electric Drive Acoustics inside ANSYS“, aus Workbench-unabhängigen Berechnungen stammende elektromagnetische Anregungskräfte in die strukturdynamische Simulation einzuspeisen. Beide Varianten werden Ihnen im Seminar vermittelt. Neben der Realisierung des Berechnungsablaufes mit den ANSYS-Werkzeugen wird auch auf kritische Aspekte bei der Modellbildung eingegangen, die für die Generierung hochwertiger Ergebnisse von Bedeutung sind.

Dr.-Ing. Jürgen Wibbeler
Berechnungsingenieur, CADFEM GmbH, Berlin
Dr. techn. Rene Fuger
Business Development, CADFEM (Austria) GmbH, Wien

Haben Sie Fragen zum Seminar?

Deutschland

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer

Österreich

Leiter Technik Österreich

Schweiz / Liechtenstein

Leiter Seminare
Dr. sc. Jörg Helfenstein
Nicht nur zum Üben!

Damit Sie die Theorie auch in die Praxis umsetzen können, haben Sie die Möglichkeit nach Seminarende eine Lizenz für "Electric Drive Acoustics inside ANSYS" für 3 Monate kostenfrei zu bekommen. Sprechen Sie uns gerne an.

Ergänzende Angebote

Für den schnellen Einstieg in die Simulation sind die richtige Aus-/Weiterbildung, Hardware und ergänzende Softwareprodukte der Schlüssel zum Erfolg.

FAQ

Wann erhalte ich die endgültige Zusage für meine Seminarbuchung?

Unmittelbar nach Ihrer Anmeldung erhalten Sie eine automatische Eingangsbestätigung an die angegebenen E-Mail-Adressen. Nach erfolgreicher Prüfung der von Ihnen angegebenen Daten erhalten Sie innerhalb von 2-3 Werktagen per E-Mail Ihre personalisierte Anmeldebestätigung mit weiteren Informationen zur Seminargebühren, Rechnungsadresse, Hotelempfehlungen etc. 

Sobald die Mindestteilnehmerzahl erreicht ist, erhalten Sie eine endgültige Seminarbestätigung mit weiteren Informationen zur Anreise. Wir empfehlen, die endgültige Reisebuchung erst ab diesem Zeitpunkt vorzunehmen.

Falls die Mindestteilnehmerzahl einmal nicht zustande kommt, behalten wir uns vor, den Seminartermin bis spätestens 7 Tage vor Seminarbeginn abzusagen. Gerne sind wir Ihnen bei der Umbuchung auf einen alternativen Termin behilflich. Bitte beachten Sie, dass wir keine Haftung für bereits vorgenommene Hotel- oder Reisebuchungen seitens der Teilnehmenden übernehmen.

Wann ist Anmeldeschluss für ein Seminar?

Seminarplätze werden grundsätzlich nach der Reihenfolge der Anmeldung vergeben. Deshalb empfehlen wir Ihnen immer eine frühzeitige Buchung für Ihren Wunschtermin.

Solange ein Seminar noch über freie Plätze verfügt, können diese gebucht werden.

Wo finde ich Informationen zur Anreise und Übernachtungsmöglichkeiten?

An vielen CADFEM Veranstaltungsorten kooperieren wir mit Hotels, die Spezialpreise für unsere Schulungsgäste anbieten. Bei entsprechender Angabe in der Buchungsmaske erhalten Sie mit der Anmeldebestätigung eine Hotelempfehlung. Die Buchung und Kostenübernahme erfolgen direkt beim Hotel durch Sie oder Ihr Unternehmen. Weitere Hotelempfehlungen können Sie jederzeit unter den Geschäftsstellen-Informationen einsehen.

Wann versenden Sie die Rechnung?

Die Rechnung wird unmittelbar nach dem letzten Seminartag an den in der Buchung angegebenen Rechnungsempfänger versandt. Eine Änderung der Rechnungsadresse teilen Sie uns bitte spätestens zu Seminarbeginn mit.

Unser Mitarbeiter ist am Termin verhindert. Ist eine Stornierung des Seminars möglich?

Eine Stornierung ist nur unter bestimmten Bedingungen möglich, die Sie den gültigen AGBs entnehmen können. Eine Alternative ist die einmalig kostenfreie Umbuchung eines bestätigten Seminarplatzes auf einen Ersatzteilnehmer. Aus organisatorischen Gründen ist eine Online-Seminaranmeldung des neuen Teilnehmers unter Angabe des Kommentars „Ersatzteilnehmer für Herrn/Frau Vorname, Nachname“ notwendig. Sollte dieser Seminartermin bereits ausgebucht sein, wenden Sie sich bitte an unser Seminar-Team.

Was muss ich zur Schulung mitbringen?

Sie erhalten alle für Ihre Veranstaltung benötigten Unterlagen vor Ort. Falls weitere Materialien von Ihnen mitgebracht werden sollten oder Sie spezielle Vorkenntnisse benötigen, finden Sie diese Information direkt in der Seminarbeschreibung.

Ab wann erhalte ich Zugriff auf die Seminarunterlagen?

Die Seminarunterlagen erhalten Sie im PDF-Format am ersten Seminartag. Diese stehen auf Ihrem Seminarrechner zur Verfügung und können bearbeitet und kommentiert werden. Über das Kundenportal myCADFEM haben Sie von Ihrem Rechner oder mobilen Geräten aus Zugriff auf Ihre Unterlagen und Seminarbeispiele.

Was ist das Kundenportal myCADFEM?

Im Kundenportal haben Sie unter anderem Zugriff auf Ihre digitalen Seminarunterlagen und Übungsdateien, können uns Ihr Feedback übermitteln und Ihr Teilnahme-Zertifikat herunterladen. Beachten Sie, dass der personalisierte Zugang nur durch Sie genutzt werden darf. Im Falle eines Unternehmenswechsels wird das Konto aus Datenschutzgründen eingefroren.

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