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Simulazione Elettromagnetica a Bassa Frequenza

Ansys Maxwell consente di caratterizzare con precisione il movimento non lineare e transitorio dei componenti elettromeccanici e il loro effetto sui circuiti di azionamento e sui sistemi di controllo. Grazie ai solutori avanzati di campi elettromagnetici e all’integrazione con le tecnologie di simulazione di circuiti e sistemi, Maxwell consente di comprendere le prestazioni dei sistemi elettromeccanici molto prima della realizzazione di un prototipo hardware.

  • task_alt Modellazione Magnetica Avanzata
  • task_alt Accoppiamenti Multifisici
  • task_alt Conformità allo Standard ISO 26262
  • task_alt Integrazione CAD Bidirezionale
  • task_alt Modellazione dei Sistemi di Azionamento Elettrico

 

LE SPECIFICHE
DI ANSYS MAXWELL

Ansys Maxwell permette di simulare in modo affidabile campi elettromagnetici a bassa frequenza per componenti industriali. Include risolutori 3D/2D per transitori magnetici, elettromagnetici in corrente alternata, magnetostatici, elettrostatici, conduzione in corrente continua e transitori elettrici, che consentono di calcolare parametri come forza, coppia, capacità, induttanza, resistenza e impedenza.

Modellazione di ordine ridotto
Slice-Only Solving
Co-sim Transient Performance
Meshing adattativo automatico
Risolutori Elettromagnetici 2D e 3D
Soluzioni dal Componente al Sistema

Slice-only Technology

La tecnologia slice-only consente una tecnica di simulazione di ripetibilità ciclica per applicazioni in motori elettrici. L’analisi è stata migliorata risolvendo in modo efficiente solo una sezione del motore, utilizzando condizioni di bordo non planari, una mesh simmetrica e replicando i risultati sul modello completo. Per maggiori dettagli su come la tecnologia slice-only aiuta a simulare motori elettrici complessi, leggi questo articolo del blog Ansys: How to Model and Simulate Complex Electric Motors.

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Aumento dell’efficienza della macchina e riduzione del time-to-market con Ansys Maxwell

Le capacità di modellazione personalizzabili, il meshing adattativo automatico e la tecnologia avanzata di calcolo ad alte prestazioni di Ansys Maxwell consentono ai progettisti di risolvere sistemi di potenza elettromeccanici completi ad alte prestazioni. Maxwell genera automaticamente circuiti equivalenti non lineari e modelli di spazio-stato dipendenti dalla frequenza dai parametri del campo. Questi possono poi essere utilizzati nella simulazione di sistemi e circuiti per ottenere la massima fedeltà su sistemi SIL (software-in-the-loop) e HIL (hardware-in-the-loop). La tecnologia di simulazione Ansys permette di prevedere con certezza che i prodotti funzioneranno in modo ottimale nel mondo reale.

Gli ingegneri si affidano a questo software di analisi elettromagnetica per garantire l’integrità dei prodotti e ottenere successo aziendale attraverso l’innovazione.

 

LE CARATTERISTICHE PRINCIPALI

Maxwell è un software leader nel settore per la simulazione dei campi elettromagnetici e per la progettazione e analisi di motori elettrici, attuatori, sensori, trasformatori e altri dispositivi elettromagnetici ed elettromeccanici.

Un vantaggio chiave di Maxwell è la sua tecnica di meshing adattativo automatico, che richiede solo la specifica della geometria, delle proprietà dei materiali e dei risultati desiderati per ottenere una soluzione precisa. Il processo di meshing di Maxwell utilizza una tecnica volumetrica robusta e include capacità di multithreading per ridurre la memoria utilizzata e accelerare i tempi di soluzione. Questa tecnologia collaudata elimina la complessità della costruzione e del perfezionamento di una mesh agli elementi finiti e rende pratica l’analisi numerica avanzata a tutti i livelli della tua organizzazione.

I solutori di campo elettromagnetico di Maxwell sono collegati tramite Ansys Workbench per impostare facilmente e analizzare comportamenti complessi accoppiati di fisica, come strutture di feedback della mesh deformata, feedback di stress e deformazione sulle proprietà magnetiche, fluidi elettromagnetici e acustica.

Esegui calcoli avanzati di simulazione, come calcoli di perdite nel nucleo, isteresi vettoriale, simulazione a quattro quadranti per magneti permanenti, magnetostrizione e analisi magnetoelastica, perdite con filo Litz ed effetti di fabbricazione sul calcolo delle perdite.

Le macchine elettriche e i convertitori di potenza richiedono criteri di progettazione e simulazione significativamente diversi, motivo per cui Maxwell fornisce interfacce specializzate per ciascuna.

Oltre a fornire calcoli delle prestazioni classiche del motore, RMxprt genera automaticamente geometria, impostazione del movimento e meccanica, proprietà del materiale, perdite nel nucleo, avvolgimento e configurazione della sorgente per un’analisi agli elementi finiti dettagliata in Maxwell.

Un simulatore multi-dominio per elettronica di potenza per sistemi elettrici, magnetici, meccanici, fluidi e termici, che integra tre librerie fondamentali di componenti: circuiti, diagrammi a blocchi e macchine a stati. Simplorer fornisce un’analisi integrata grazie al collegamento con strumenti EM (Maxwell, PExprt, RMxprt, Q3D, HFSS) e termici (Ansys CFD, Ansys Icepak).

Simplorer include anche la possibilità di caratterizzare modelli di semiconduttori di potenza ad alta fedeltà per simulazioni termiche ed EMI/EMC. Inoltre, le librerie di modelli di Simplorer includono la capacità VHDL-AMS e sistemi di controllo esistenti e modelli sviluppati dal cliente.

Power Electronics Expert (PExprt) è uno strumento di progettazione e ottimizzazione magnetica per trasformatori e induttori in ferrite, inclusi trasformatori multi-avvolgimento, induttori accoppiati e componenti flyback. L’interfaccia basata su template di PExprt per trasformatori e induttori può creare automaticamente un progetto a partire dall’onda di tensione o dagli input del convertitore. Il processo di progettazione automatica considera tutte le combinazioni di forme del nucleo, dimensioni, materiali, spazi vuoti, tipi e calibri di filo e strategie di avvolgimento per ottimizzare il progetto magnetico.

Include librerie di produttori per componenti comuni. Inoltre, combina soluzioni basate su FEA per includere effetti di pelle e prossimità, ed effetti di gap dovuti a frange magnetiche. Calcola anche perdite negli avvolgimenti, perdite nel nucleo, parametri R, L, C e aumento della temperatura, e si collega a Simplorer utilizzando una netlist dipendente dalla frequenza per il componente simulato.

È possibile esportare le forze elettromagnetiche transitorie da Ansys Maxwell in Ansys Motion, estendendo l’interazione elettromagnetica alla dinamica del corpo rigido per migliorare la soluzione complessiva rumore-vibrazione.

Un nuovo solutore transitorio di Maxwell offre supporto per conduttori multi-terminali su un singolo percorso di conduzione.

Le Novità di ANSYS Maxwell

Ansys Maxwell continua a innovare, offrendo simulazioni più rapide e migliorando i flussi di lavoro per ingegneri che progettano macchine elettriche nei settori automotive ed energetico, così come per ingegneri dell’elettronica di consumo e di potenza che simulano PCBs, ricarica wireless e applicazioni di bloccaggio magnetico.

Continuum Air

Migliora la qualità della simulazione con la nuova tecnica Continuum Air per macchine elettriche, utilizzando una formulazione avanzata per il moto rotazionale. Gli utenti possono ora ottenere una maggiore precisione per soluzioni come la coppia di cogging e step temporali variabili con velocità del rotore.

Nuovo Solutore per l’Elettronica di Potenza

La soluzione del solutore di correnti parassite A-Phi affronta applicazioni impegnative in magnetismo di potenza e busbar. Questo solutore può essere usato anche per calcolare perdite in corrente alternata, effetto di prossimità, flusso di corrente e forza nel design di dispositivi elettronici di consumo e nei settori energetico e industriale

Combinazione di Campi DC & AC

Migliora la comprensione del comportamento dei campi bias AC e DC in applicazioni di ricarica wireless e bias in corrente continua. Il flusso di lavoro migliorato ora incorpora una visualizzazione dei campi AC e DC sovrapposti. Questa capacità è particolarmente importante nei settori dell’elettronica di consumo, energetico e delle apparecchiature industriali.

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Ansys Maxwell

Il software di simulazione di campi elettromagnetici a bassa frequenza

RICHIEDI FREE TRIAL DI ANSYS MAXWELL

FAQ

Scopri le soluzioni alle domande più frequenti su Ansys Maxwell.
Per qualsiasi altro dubbio contattaci, siamo pronti ad aiutarti.

Ansys Maxwell è un risolutore di campi elettromagnetici per macchine elettriche, trasformatori, ricarica wireless, serrature a magnete permanente, attuatori e altri dispositivi elettromeccanici. Risolve campi magnetici ed elettrici statici, nel dominio delle frequenze e variabili nel tempo. Maxwell offre inoltre interfacce di progettazione specializzate per macchine elettriche e convertitori di potenza.

Ansys Maxwell si interfaccia con Ansys Motor-CAD, Ansys HFSS, Ansys Icepak, Ansys Mechanical, Ansys CFD, Ansys Motion, Ansys TwinBuilder e Ansys optiSLang.

Clicca su Maxwell > Draw > Region

Si aprirà la finestra di dialogo “Region”. Puoi definire la region padding come percentuale, posizione relativa o posizione assoluta. Per i dati di Padding, seleziona una delle seguenti opzioni: “Pad all directions similarly”, “Pad individual directions” o “Transverse padding”.

I clienti attuali possono scaricare Ansys Maxwell dal Download Center nel Portale clienti Ansys. Per coloro che non sono clienti attualmente ma sono interessati a provare Fluent, E3D offre una prova gratuita di Ansys Maxwell su richiesta

Ansys Maxwell è incluso nel pacchetto software Electronics ed è anche disponibile gratuitamente nel pacchetto Ansys Student.

Per imparare a utilizzare Ansys Maxwell contattaci e studieremo la soluzione su misura per te con i nostri tecnici certificati Ansys.

Ansys Maxwell può essere utilizzato in una varietà di applicazioni, tra cui macchine elettriche, trasformatori, ricarica wireless, serrature a magnete permanente, attuatori, sensori, convertitori, schermature elettromagnetiche e altri dispositivi elettromeccanici.

Per risolvere una matrice di capacità, induttanza, impedenza o conduttanza:

  1. Clicca su Maxwell 3D o Maxwell 2D, quindi seleziona Parameters > Assign > Matrix. Si aprirà la finestra di dialogo “Matrix”.
  2. Clicca sulla scheda Setup.
  3. Inserisci un nome per la matrice nel campo Name.
  4. Per specificare le sorgenti da includere nella matrice, procedi come segue:
    • Per i progetti 3D Electrostatic, 2D/3D Magnetostatic e 2D/3D Eddy Current designs, seleziona o deseleziona la casella Include per le sorgenti elencate.
    • Nei progetti Maxwell 2D, puoi specificare il percorso di ritorno per ogni sorgente. Per impostazione predefinita, il percorso di ritorno è all’infinito; tuttavia, qualsiasi conduttore con una sorgente specificata può fungere da percorso di ritorno.
    • Per 2D Electrostatic, 2D/3D DC Conduction, e 2D/3D AC Conduction, seleziona o deseleziona la casella Signal o Ground per le sorgenti elencate. I terminali messi a terra sono considerati come voltaggi di riferimento con valore zero.
    • Le eccitazioni selezionate come Signal saranno incluse nella matrice (eccitate una alla volta con 1V durante il processo di estrazione dei parametri). Le eccitazioni selezionate come Ground rimarranno a 0V e non faranno parte della matrice. Le eccitazioni non selezionate non saranno considerate.

Per maggiori dettagli, i clienti Ansys hanno accesso a tutte le informazioni “how to”.

Le stesse informazioni sono disponibili nel file Maxwell.pdf, che fa parte della cartella di installazione AnsysEM.

Per importare un file CAD 3D:

  1. Clicca su Modeler>Import. Si aprirà la finestra di dialogo “Importa file”.
  2. Seleziona il tipo di file desiderato dal menu a tendina
  3. Seleziona le opzioni di importazione disponibili per il tipo di file scelto.
  4. Usa il browser dei file per trovare il file da importare.
  5. Clicca su Apri. Il file verrà importato nella finestra attiva del modellatore.

Per suggerimenti su come gestire modelli molto complessi, consulta le Note tecniche: Gestione dei modelli complicati.

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