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Elektromagnetik
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Geräusche elektrischer Antriebe simulieren

Der Ansys NVH-Workflow für elektrische Maschinen

Übersicht

Seminar Experte

Im Seminar erlernen Sie die Berechnung der elektromagnetisch verursachten Vibration und Schallemission von Elektromotoren mit Ansys-Werkzeugen. Diese Schulung wird als 2-tägiges Seminar angeboten.

Dauer
2 Tage

Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Maxwell, Grundwissen in Ansys Mechanical

Verwendete Software
Ansys Maxwell, Ansys Mechanical

Nutzen
  • Geräuschpegel für den gesamten Drehzahlbereich ermitteln
  • Kritische Frequenzen und Drehzahlen des Elektromotors identifizieren
  • Motordesign und seine typischen Luftspaltkraftwellen verstehen
  • Geräusche des Motors und des Abtriebsstrangs kombiniert analysieren

Beschreibung

Ein geringer Geräuschpegel gehört heutzutage zu den selbstverständlichen Qualitäts- und Leistungsmerkmalen eines elektrischen Antriebs. Motorschwingungen und -geräusche werden wesentlich durch die magnetischen Kraftwirkungen im Luftspalt zwischen Stator und Rotor verursacht. 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.

Das Seminar zeigt Ihnen, wie Sie geräuschintensive Arbeitspunkte und Frequenzen eines Elektromotors mit FE-Methoden ermitteln können. Der in die Ansys-Umgebung integrierte Berechnungsablauf umfasst folgende drei Teilabschnitte: elektromagnetische Analyse zur Berechnung der Luftspaltkräfte, strukturdynamische Schwingungsanalyse einschließlich Ermittlung der Körperschallleistung und Luftschallanalyse zur Berechnung des Schallfelds

Die Analyse der Luftspaltkräfte wird vertiefend behandelt. Sie lernen weiterhin, typische Fehler bei der Modellbildung zu vermeiden und qualitativ hochwertige Ergebnisse zu generieren.

Detaillierte Agenda für diese 2-tägige Schulung

Tag 1

01 Einführung in die NVH-Analysetechniken

  • Überblick über Simulationsmethoden
  • Welches Ergebnis brauche ich und welches ist das passende Werkzeug?
  • Was ist Equivalent Radiated Power (ERP)? Was ist Luftschall? Wo sind die Unterschiede?
  • Einführung in den Ansys-integrierten Harmonic Workflow

02 Harmonic Workflow I: Elektromagnetische Luftspaltkräfte

  • Konfiguration eines vorbereiteten Motormodells in Ansys Maxwell
  • Definition von Objekten zur automatisierten Berechnung der Luftspaltkräfte
  • Wahl des Zeitintervalls (Sampling Window)
  • Drehzahlserie zur späteren Erstellung eines ERP-Wasserfalldiagramms

03 Harmonic Workflow II: Schwingung und Körperschallleistung

  • Strukturdynamik in Ansys Mechanical
  • Import der in Ansys Maxwell berechneten elektromagnetischen Luftspaltkräfte
  • Auswertung von Schwingungen und ERP-Spektren

04 Harmonic Workflow III: Luftschallanalyse

  • Schallfeldberechnung in Ansys Mechanical
  • Frequenzabgestimmte Geometrie und Vernetzung des Luftraumes
  • Berechnung und Auswertung akustischer Größen im dreidimensionalen Schallfeld
  • Akustische Auswertung mit Ansys Sound

Tag 2

05 Anregungskräfte unter der Lupe

  • Grundlagen der elektromagnetischen Kraftberechnung
  • Zeitintervall, Zeitschrittweite und deren Entsprechung im Anregungsspektrum (Beziehung zwischen Zeit- und Frequenzbereich)
  • Passt mein FE-Netz?
  • Geschrägte Motoren, Exzentrizität

06 Kraftwellen-Analyse

  • Zerlegung der Luftspaltkraftdichte in räumliche und zeitliche Ordnungen durch 2D DFT
  • Bezug räumlicher Ordnungen (Luftspaltkraftwellen) zu den Eigenmoden
  • Berechnung räumlicher Ordnungen mit dem Maxwell Fields Calculator
  • Aufbringung räumlicher Ordnungen als Ständeranregungen in Ansys Mechanical

07 Der Motor im Antriebsstrang

  • Weitere Geräuschursachen im Abtrieb am Beispiel eines Getriebemotors
  • Kombination von elektromagnetischen und mechanischen Anregungen in Ansys Motion
  • Kombination von elektromagnetisch und mechanisch verursachten, separat berechneten Geräuschen in Ansys Sound

08 Ausblick auf weiterführende Themen

  • Besonderheiten von Asynchronmotoren
  • Systemsimulation für Geräusche durch Umrichter und hochdynamische Antriebsszenarien
  • Abgleich strukturdynamischer Modelle für die Schwingungsanalyse mit dem Ansys NVH Toolkit

Ihre Referenten

Dr.-Ing. Jürgen Wibbeler
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Berlin

Einordnung in den CADFEM Lernpfad

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Haben Sie Fragen zum Seminar?

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. Wenn Sie ein Präsenz-Seminar gebucht haben, empfehlen wir Ihnen, 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 informieren wir Sie zu alternativen Terminen, Schulungsformaten oder Seminaren. 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.

Zu welcher Uhrzeit beginnen und enden die Seminare?

In der Regel beginnen die Seminare um 9:00 Uhr und enden um 17:00 Uhr der jeweiligen Ortszeit. Die konkreten Seminarzeiten werden Ihnen in der Buchungsbestätigung genannt. Bitte beachten Sie, dass je nach Seminarveranstalter eine mögliche Zeitverschiebung zwischen Ihrer Ortszeit und der des Seminarveranstalters bestehen kann. Zur genauen Orientierung enthalten alle Zeitangaben eine Information über die Verschiebung zur Referenz Greenwich Mean Time (GMT).

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer