Simulation de bruits de machines électriques
Le flux de travail NVH d'Ansys pour les machines électriques
Apprenez à calculer les vibrations et le bruit électromagnétiques émis par les moteurs électriques à l'aide des outils Ansys. Cette formation est proposée sous la forme d'un cours de 2 jour(s).
Durée
2 jours
Prérequis
Connaissances de base d’Ansys Maxwell, Connaissances de base d’Ansys Mechanical
Logiciel utilisé
Ansys Maxwell, Ansys Mechanical
- Déterminer le niveau de bruit pour l'ensemble de la plage de régime
- Identifier les fréquences et les régimes critiques du moteur électrique
- Comprendre la conception du moteur et ses ondes de force typiques àl'entrefer
- Analyse combinée du bruit du moteur et de la chaîne cinématique
Description
Aujourd'hui, un niveau de bruit limité est considéré comme une caractéristique commune de qualité et de performance de l'entraînement électrique. Les vibrations et le bruit des moteurs sont principalement dus aux effets des forces magnétiques qui se produisent dans l'entrefer entre le stator et le rotor. L'anticipation de ces forces et des vibrations du moteur qui en résultent permet a) de comparer différentes variantes à un stade précoce du processus de conception, b) d'être informé des mesures acoustiques effectuées en laboratoire et c) d'écourter les phases laborieuses de prototypage.
Cette formation vous montre comment calculer les points de fonctionnement et les fréquences d'un moteur électrique qui génèrent beaucoup de bruit à l'aide de méthodes éléments finis.
La procédure de calcul intégrée dans l'environnement Ansys comprend les trois sous-sections suivantes : l’analyse électromagnétique pour calculer les forces d'entrefer, l’analyse dynamique des vibrations structurelles, y compris le calcul de la puissance du bruit transmis par la structure et l’analyse des bruits aériens pour le calcul du champ acoustique. L'analyse des forces à l'entrefer sera traitée en profondeur. Vous apprendrez également comment éviter les erreurs typiques de modélisation et comment générer des résultats de haute qualité.
Agenda détaillé de cette formation de 2 jours
Jour 1
01 Introduction à l'analyse NVH
- Aperçu des méthodes de simulation
- De quel résultat ai-je besoin et quel est l'outil approprié ?
- Qu'est-ce que la puissance rayonnée équivalente (ERP) ? Qu'est-ce que le bruit aérien ? Quelles sont les différences ?
- Introduction au flux de travail harmonique intégré à Ansys
02 Flux de travail harmonique I : Forces électromagnétiques à l'entrefer
- Configuration d'un modèle de moteur préparé dans Ansys Maxwell
- Définition des objets pour le calcul automatisé des forces d'entrefer
- Sélection de l'intervalle de temps (fenêtre d'échantillonnage)
- Série de RPM pour la génération ultérieure d'un diagramme en cascade ERP
03 Flux de travail harmonique II : Vibrations et sons transmis par les structures
- Dynamique des structures dans Ansys Mechanical
- Importation des forces électromagnétiques à l'entrefer calculées dans Ansys Maxwell
- Évaluation des vibrations et des spectres ERP
04 Harmonic Workflow III : Analyse des sons aériens
- Calcul du champ sonore dans Ansys Mechanical
- Géométrie adaptée à la fréquence et maillage de l'espace
- Calcul et évaluation des grandeurs acoustiques dans le champ sonore tridimensionnel
- Post-traitement acoustique avec Ansys Sound
Jour 2
05 Les forces d'excitation en détail
- Bases du calcul des forces électromagnétiques
- Intervalle de temps, taille du pas de temps et leur correspondance dans le spectre d'excitation (relation entre le domaine temporel et le domaine fréquentiel)
- Mon maillage éléments finis est-il adapté ?
- Moteurs inclinés, excentricité
06 Analyse des ondes de force
- Division de la densité de force à l'entrefer en ordres spatiaux et temporels par la TFD 2D
- Relation entre les ordres spatiaux (ondes de force d'entrefer) et les modes propres
- Calcul des ordres spatiaux avec le calculateur de champs de Maxwell
- Application des ordres spatiaux en tant qu'excitations du stator dans Ansys Mechanical
07 Le moteur dans la chaîne cinématique
- Autres causes de bruit dans la chaîne cinématique à l'aide de l'exemple d'un motoréducteur
- Combinaison d'excitations électromagnétiques et mécaniques dans Ansys Motion
- Combinaison de bruits électromagnétiques et mécaniques calculés séparément dans Ansys Sound
08 Perspectives sur d'autres sujets
- Spécificités des moteurs à induction
- Simulation de systèmes pour le bruit causé par les convertisseurs et les scénarios d'entraînement hautement dynamiques
- Étalonnage des modèles dynamiques structurels pour l'analyse des vibrations avec le kit d'outils NVH d'Ansys
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La formation prévoit des exercices intermédiaires et finaux pour la mise en pratique des éléments objets de la formation. Le formateur présentera la résolution de ces exercices et s’assurera de la bonne compréhension de chaque module du cours à l’aide de QCM. Une attestation de formation attestera de la validation de l’évaluation des connaissances pour chaque module et pour la formation globale.
