Alcuni utilizzatori di Flux nel settore delle macchine rotanti per trazione

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1 Alcuni utilizzatori di Flux nel settore delle macchine rotanti per trazione ABB : 18 licenze in Europa (In Italia ABB industria e Servomotori) Alstom: molteplici licenze in diversi paesi Ansaldo Breda (Italia) ABB, Centro Ricerche Fiat, Sassi, Sicme, Amer (Italia) Areva Jeumont (Francia) Bomardier : 3 licenze (Svezia e Austria) Cantarrey e Indar (Spagna) Harbin (Cina) Siemens: 3 licenze (Germania)

2 Attività di Spin Applicazioni Magnetiche S.r.l. Progettazione di Programma F.E.M. per elettromagnetismo dispositivi elettromeccanici FLUX2D- FLUX3D Programmi di simulazione per motori elettrici MOTOR-CAD SPEED

3 PECULIARITA DI FLUX PER IL CALCOLO DI MACCHINE ROTANTI RISOLUZIONE PARAMETRICA LINK A MOVIMENTI, IN 2D E IN 3D LINK A CIRCUITO ELETTRICO, IN 2D E IN 3D CONTROLLO COMPLETO DELLA MESH : BPM E IM OVERLAY PER IMPOSTAZIONE RAPIDA DI MOTORI ELETTRICI MODULO SKEW PER CAVE INCLINATE CALCOLO DELLE PERDITE NEL FERRO LINK A SIMULINK PER CALCOLO INTEGRATO AL CONTROLLO DEL DISPOSITIVO

4 FLUX: : RISOLUZIONE PARAMETRICA In fase di risoluzione, senza intervenire con il CAD o una nuova mesh, è possibile modificare e far variare nei range di valori desiderati il proprio modello, impostando i nuovi dati in questa pagina del programma.

5 FLUX: Accoppiamento con circuito elettrico e al movimento Flux2D e Flux 3D possono generare modelli accoppiati a movimenti rotatori, movimenti lineari e a circuiti elettrici.

6 FLUX: Accoppiamento con circuito elettrico: 3D Flux 3D ha la possibilità di generare avvolgimenti ad hoc anche non meshati per una definizione e calcolo ancora più rapidi

7 FLUX: Accuratezza della mesh La mesh con Flux può essere molto accurata, ad esempio per calcolare con elevata precisione le oscillazioni di coppia.

8 FLUX: Accuratezza della mesh Mesh con elementi tetraedrici, prismi o brick, 1 e 2 ordine.

9 BPM Overlay e IM Overlay di Flux Generazione automatica di modelli FEM per motori brushless e a induzione Obiettivi -Creare il modello del motore da analizzare con FLUX attraverso l inserimento delle specifiche del motore -Ottenere la mesh automatica del modello -Assegnare correttamente le fasi dell avvolgimento alle regioni del modello

10 BPM Overlay e IM Overlay di Flux Creazione di un nuovo modello

11 BPM Overlay e IM Overlay di Flux È possibile considerare l eccentricità del motore

12 BPM Overlay e IM Overlay di Flux Un solo parametro definisce la densità della mesh

13 BPM Overlay e IM Overlay di Flux 9 tipologie di rotore

14 BPM Overlay e IM Overlay di Flux 8 tipologie di cave

15 BPM Overlay e IM Overlay di Flux Una volta inserite le informazioni necessarie la geometria viene creata e meshata in pochi secondi

16 BPM Overlay e IM Overlay di Flux Rappresentazione dell avvolgimento 1) manuale

17 BPM Overlay e IM Overlay di Flux Rappresentazione dell avvolgimento 2) attraverso 3 maschere predefinite per avvolgimenti standard

18 SKEW APPLICATION OBIETTIVO del modulo SKEW: analisi di motore con rotore o statore a cave inclinati, o magnetizzazione inclinata, includendo : Impostazione della geometria in 2D Rotazione Effetti delle testate trattati mediante resistenze e induttanze equivalenti nel circuito In particolare per l analisi della cogging e per l analisi dell oscillazione della coppia durante il funzionamento del motore, senza ricorrere ad un analisi in 3D.

19 SKEW APPLICATION Disponibili 2 differenti moduli N slices Extruso

20 SKEW APPLICATION Tutta la descrizione del problema è in 2D 2D Geometry e mesh 2D Physical 2D Mechanical sets: fixed o rotating

21 SKEW APPLICATION Modelli estrusi I volumi sono e automaticamente generate all inizio del processo di soluzione Le differenti facce create hanno le stesse proprietà delle facce origine Le condizioni imposte su linee sono anch esse automaticamente propagate

22 SKEW APPLICATION N slices model Le facce sono e automaticamente generate all inizio del processo di soluzione Le differenti facce create hanno le stesse proprietà delle facce origine Le condizioni imposte su linee sono anch esse automaticamente propagate

23 COLLEGAMENTO FLUX-SIMULINK Il modello di Flux2D può essere associato ad algoritmi generati in Simulink/Matlab, ad esempio per il controllo in retroazione di macchine elettriche.

24 MOTOR-CAD Simulazione termica di motori elettrici : Brushless (rotore esterno ed interno) Passo passo Induzione Corrente continua

25 SPEED Simulazione per via analitica di motori elettrici : Brushless Passo passo Induzione Corrente continua

26 MODELLO DI MOTORE A INDUZIONE PER ANSALDO

27 MODELLO DI MOTORE A INDUZIONE PER ANSALDO ACCOPPIAMENTO A CIRCUITO ELETTRICO

28 MODELLO DI MOTORE A INDUZIONE PER ANSALDO RISULTATI A transitorio esaurito si ha (simulazione fino a t = 1 sec con time step = 0,001 sec) si ha Coppia = 595 N.m Valore efficace delle Correnti di fase = 220 Arms

29 MODELLO DI MOTORE A INDUZIONE PER ANSALDO RISULTATI