Moteurs, générateurs et actionneurs

Compagnon indispensable pour les concepteurs de machines

Opera est une puissante suite logicielle interactive d’analyse par éléments finis (FEA) réputée pour ses fonctionnalités de modélisation précises de champs électromagnétiques pour tous les types de machines, y compris les topologies de flux axiaux et dispositifs de mouvements linéaires.

Pourquoi choisir Opera?

Saisie de données par boîte de dialogue pour 2 et 3 dimensions spatiales

Construction, configuration et post-traitement automatiques de modèles FE précis pour machines électriques

Optimiser vos conceptions de machines avant de construire tout prototype physique

Essayez facilement différentes variantes de votre design

Modélisation multiphysique disponible en standard

Prévoir avec précision le comportement de votre moteur en incluant des effets multi-physiques.

Quelles sont les capacités?

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Opera est une puissante suite logicielle interactive d’analyse par éléments finis (FEA) réputée pour ses fonctionnalités de modélisation précises de champs électromagnétiques pour tous les types de machines, y compris les topologies de flux axiaux et dispositifs de mouvements linéaires. Les résolveurs électromagnétiques et d’autres propriétés physiques offrent différents niveaux de complexité d’analyse et ainsi que les meilleurs outils aux utilisateurs pour leurs besoins. Comprenant des options exhaustives de modélisation de matériaux (notamment, l’aimantation, la désaimantation en service et le modèle de matériau hystérésis vectoriel complet) et une simple définition des circuits d’entraînement externes, Opera permet la conception de machines en toute simplicité.

Le module Optimizer intégré propose un itinéraire efficace du concept au produit concurrentiel. Le module Machines Environnement (ME) est un outil de développement à exploiter sur la base de modèles facile à utiliser spécialement conçu pour les ingénieurs de machines électriques.

Opera-2d offre une fonctionnalité pour concevoir la plupart des machines à flux radial en deux dimensions, en partant du principe que pour la plus grande partie de la longueur de la machine, une analyse transversale cartésienne (XY) définit avec précision le comportement.

Opéra-3d fournit la modélisation tridimensionnelle, essentielle quand:

  • La longueur de la machine est courte par rapport au rayon
  • Les longueurs de rotor et de stator sont sensiblement différentes et ceci ne peut pas être compensé de manière adéquate par des changements dans les propriétés du matériau
  • Il existe des chemins de flux axiaux qui affectent significativement la performance
  • Des représentations plus précises des enroulements d’extrémité / chemins de retour du courant induit sont nécessaires

Selon la complexité géométrique et la symétrie, les utilisateurs ont la possibilité d’utiliser Opera-2d ou Opera-3d. Statique, statique et transitoire avec motion Le solveur Statique d’Opera fournit une représentation précise du comportement électromagnétique de la machine. Cela est utile pour certains types de machines où les champs peuvent être considérés comme «bloqués» dans le temps (comme dans le cas de machines à courant continu) ou se déplaçant à la même vitesse que le rotor (machines synchrones), les utilisateurs peuvent déployer l’état stationnaire (Temps de variation de CA) pour les analyses de machine qui incluent des champs variables dans le temps, par exemple la machine à induction ou la caractérisation de couple par rapport au glissement.

En utilisant le Transient avec des solveurs de mouvement, les utilisateurs peuvent analyser complètement la performance réelle de n’importe quelle machine. Cela comprend également l’analyse des effets du couplage mécanique. La gamme de solveurs de Losses Opera permet aux utilisateurs d’évaluer les pertes de fer (y compris les courants de Foucault, les hystérésis et les composants excédentaires / rotationnels) pour tout type de machine. Cela peut être fait en utilisant des méthodes de Fourier avec des pertes décrites par des formulations à base de Steinmetz ou directement à partir de courbes de fabricants. Les utilisateurs peuvent calculer les pertes de cuivre simplement à partir du courant circulant dans les enroulements simulés. Le solveur d’hystérésis d’Opera permet aux utilisateurs d’obtenir des pertes explicites d’hystérésis (y compris des pertes de composantes de rotation et des courants de Foucault) en définissant explicitement les conductivités des matériaux. Toute quantité de perte peut être utilisée comme source de chaleur en 2D ou 3D? Thermiques.

Quelles sont les applications?

Le module Machines Environnement (ME) est un outil de développement à exploiter sur la base de modèles facile à utiliser spécialement conçu pour les ingénieurs de machines électriques.

L’outil Winding Tool est une application dédiée à la conception d’enroulement de machines électriques. Il fournit des données de sortie sur les scénarios d’enroulement pouvant être utilisés directement avec le logiciel d’analyse par éléments finis Opera.

Le module Optimizer  intégré propose un itinéraire efficace du concept au produit concurrentiel.

• Machines à induction

• Machines synchrones

• Machines sans balais

• Moteur SRM et machine à réluctance synchrone

• Générateurs à pôles à griffes

• Flux axiaux

• Machines à commutation

• Rotor externe

• Engrenages magnétiques

• Machines à mouvements linéaires

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Foire aux questions

Puis-je calculer une courbe couple-vitesse pour ma machine à réluctance synchrone ?

Oui. Vous pouvez utiliser l’interface utilisateur à usage général d’Opera ou le module Machines Environment, qui automatise le processus d’analyse pour les machines électriques. Si vous utilisez le module Machines Environment d’Opera 3D, vous pourrez choisir une analyse couple-vitesse, utilisant un procédé flux-lien pour produire la courbe couple-vitesse à partir d’une série de suites statiques. Cela est beaucoup plus efficace que de recourir à un grand nombre d’analyses dynamiques.

Pouvez-vous afficher un diagramme de Gorges pour ma machine électrique ?

L’outil Opera Winding Tool autorise plusieurs paramètres clés dans les enroulements électriques, y compris le diagramme de Gorges à calculer et à afficher.

Opera peut-il analyser ma machine électrique en situation de dysfonctionnement ?

Opera est un logiciel de simulation par éléments finis à usage général utilisable pour analyses 2D et 3D. Opera résout les équations fondamentales décrivant le comportement électromagnétique intrinsèque de toute machine électrique. Cette formulation signifie que le logiciel marche aussi bien en situation de dysfonctionnement qu’en fonctionnement normal, et prévoit avec précision les performances en conditions réelles dans les deux états.

Comment expliquer la désaimantation des aimants permanents de ma machine électrique ?

Opera a été conçu dans une logique de modélisation des matériaux. Il est à même de traiter un large éventail de propriétés de matériaux, du matériel linéaire le plus simple aux modèles hystérésis complets de matériaux magnétiques doux, en passant par la désaimantation des aimants permanents durs. Dans une analyse de désaimantation, Opera enregistre la progression de l’aimantation des matériaux conjointement aux caractéristiques brutes, jusqu’aux premiers signes d’atténuation du champ magnétisant. Les caractéristiques secondaires de « désaimantation » servent ensuite à déterminer le vecteur d’aimantation résiduel après finalisation du processus d’aimantation. Dans les processus d’aimantation et de désaimantation, les effets des courants de Foucault et des transitoires de circuit sont captés. Au cours de la désaimantation, les valeurs des données prémémorisées déterminent la courbe de désaimantation (deuxième quadrant) que suit chaque élément ainsi que son sens d’aimantation. Encore une fois, la densité de flux de chaque élément est surveillée et les valeurs minimales sont mémorisées dans des variables. Les valeurs peuvent ensuite être transmises aux résolveurs transitoires d’Opera standards. Dans une telle simulation, où le champ appliqué de sources de courant et d’autres éléments s’opposent au champ de l’aimant, les variables indiqueront le point de fonctionnement de l’aimant. Dans une simulation transitoire, elles révèleront le point de fonctionnement le plus faible ayant été atteint au cours de l’événement transitoire. La désaimantation en service peut de ce fait être modélisée. Le champ minimum est suivi et actualisé lors de simulations subséquentes, et la perméabilité de recul ou courbe de désaimantation appropriée sera utilisée.

Puis-je examiner l’aimantation de mes aimants permanents avant leur montage dans ma machine électrique ?

Opera a été conçu dans une logique de modélisation des matériaux. Il est à même de traiter un large éventail de propriétés de matériaux, du matériel linéaire le plus simple aux modèles hystérésis complets de matériaux magnétiques doux, en passant par la désaimantation des aimants permanents durs. Dans une analyse d’aimantation, Opera enregistre la progression de l’aimantation des matériaux conjointement aux caractéristiques brutes, jusqu’aux premiers signes d’atténuation du champ magnétisant. Les caractéristiques secondaires de « désaimantation » servent ensuite à déterminer le vecteur d’aimantation résiduel après finalisation du processus d’aimantation. Dans les processus d’aimantation et de désaimantation, les effets des courants de Foucault et des transitoires de circuit sont captés. Le résultat est un échantillon magnétisé, dans lequel la répartition de l’aimantation est convenablement définie. Cela permet ensuite dans d’autres simulations de modéliser les performances de l’échantillon magnétisé dans son application déterminée (p. ex., une machine électrique).

Opera permet-il de calculer les pertes dans ma machine ?

Les pertes de fer (y compris les composants rotatifs / en excès, à hystérésis et courant de Foucault) peuvent être évaluées à l’aide d’un des résolveurs pertinents pour tout type de machine, en utilisant les méthodes de Fourier avec les pertes décrites dans les formulations de Steinmetz ou directement à partir de courbes de fabricants.
Les pertes de cuivre peuvent être calculées simplement à partir du courant circulant dans des enroulements simulés.
Les pertes hystérétiques, y compris les pertes de composants rotatifs pourront être obtenues explicitement en utilisant le résolveur d’hystérésis et les pertes par courant de Foucault en définissant explicitement les conductivités des matériaux.
Toute grandeur de perte peut être utilisée comme une source de chaleur dans des analyses thermiques.