Caratteristiche

Componenti o assiemi possono essere importati da un sistema CAD esistente o creati con gli strumenti di creazione di schizzi 2D o di modelli 3D integrati in Opera. Il file di un modello Opera contiene la cronologia completa dei comandi utilizzati per crearlo. In questo modo è possibile riprodurre e modificare i file utilizzando un modello in grado di automatizzare le varianti di progettazione di prodotti standard.

Le funzionalità di pre-elaborazione includono:

• Importazione in un sistema CAD

• Costruzione della geometria (operazioni booleane, facce di sweep, loft tra facce, schizzi 2D, copia e trasformazione, area di sfondo, unione e smusso)

• Parametrizzazione e ricostruzione

• Meshing automatico (controllo della mesh, creazione di livelli per effetto di rivestimento e lastre sottili)

• Definizione di circuiti esterni

Al termine della simulazione, il post-processore di Opera semplifica l'analisi dei risultati. Oltre alla visualizzazione di campo, temperatura o deformazione, sono disponibili numerose funzioni per preparare e visualizzare i valori calcolati utilizzando il formato e le unità preferiti dall'utente (ad esempio forze, perdita di energia, energia immagazzinata) e anche calcolare e visualizzare traiettorie di particelle che attraversano i campi elettrici e magnetici calcolati.

Le funzionalità di post-elaborazione includono:

• Valori del campo (contorni e vettori su superfici geometriche 3D, contorni e vettori su superfici planari arbitrarie, cilindriche e sferiche 2D, grafici tracciati su linee, cerchi e archi in uno spazio 3D, isoaree, esportazione in file di testo)

• Valori integrati (forza e coppia, energia e potenza, integrali di linee, superfici e volumi, fattore Q)

• Analisi armonica

• Deformazioni

• Tracciamento di particelle cariche (visualizzato su geometria, intersezione con superfici, mappe di densità della corrente del fascio)

Utilizzando Machines Environment, è possibile configurare rapidamente modelli di motori e generatori e analizzarli mediante modelli parametrizzati. Numerose opzioni di personalizzazione dei modelli possono essere incluse in Machines Environment per soddisfare esigenze di progettazione specifiche.

Come standard vengono forniti, tra gli altri, i seguenti tipi di macchine:

• A corrente continua

• A induzione

• Sincrone a magneti permanenti

• A rotore esterno a magneti permanenti

• A riluttanza commutata

• A riluttanza sincrona

• Sincrone

È possibile eseguire i calcoli di progettazione più comuni per ottenere risultati utili come forza controelettromotrice (FCEM), coppia di impuntamento, controcoppia e curve di circuiti aperti e cortocircuiti.

L'associazione diretta a Opera Optimizer consente di rifinire e ottimizzare i progetti in base a requisiti definiti dall'utente.

Utilizzando Transformer Environment, è possibile definire, risolvere e preparare automaticamente per l'ottimizzazione modelli di trasformatori e reattori. Le analisi standard includono analisi di cortocircuiti, circuiti aperti e corrente di spunto. Viene eseguita un'analisi a elementi finiti in cui la precisione dei risultati deriva da calcoli eseguiti utilizzando proprietà non lineari reali e circuiti di azionamento rappresentativi. I valori calcolati in automatico includono impedenze, resistenze, forze e perdite, nonché le normali opzioni di visualizzazione per la densità del flusso magnetico e altre ancora. L'ambiente è integrato in Opera Optimizer e l'utente può quindi ottimizzare automaticamente parametri quali dimensioni di anime e diametro di bulloni.

I risultati standard includono:

• Efficienza

• Induttanze

• Curve di saturazione

• Analisi di cortocircuiti

• Analisi di circuiti aperti

• Test corrente di spunto/carico

• Transitori di accensione

• Perdite (rame, correnti parassite, isteresi)

• Ottimizzazione della progettazione

• Co-simulazione con Simulink®

• Analisi dei campi di dispersione/schermature (EMC/EMI)

• Forze dinamiche su bobine

Scopo di Opera è contribuire alla progettazione di dispositivi elettromagnetici ed elettromeccanici. In quest'ottica, la sua principale funzione è l'elettromagnetismo in bassa frequenza. Tuttavia, anche altre proprietà fisiche, come la deformazione strutturale e le proprietà termiche, sono richieste come funzioni di supporto. Si può dire pertanto che Opera è un software multifisica. Le analisi sono concatenate e i risultati trasmessi da una fisica all'altra. Le proprietà sono non lineari. Ciò significa che gli utenti possono eseguire, ad esempio, un'analisi elettromagnetica, trasmettere le perdite a un'analisi termica, calcolare la distribuzione termica e infine eseguire una successiva analisi elettromagnetica che tenga conto delle proprietà dei materiali dipendenti dalla temperatura. Questo tipo di analisi può essere utilizzata per studi come perdita o coppia in motori con magneti permanenti o studi di omogeneità in magneti sotto carico.

Opera Optimizer è uno strumento software che aiuta gli utenti a ottimizzare i progetti. Completamente integrato in Opera, consente di valutare in modo semplice e rapido possibili spazi di progettazione per problemi di multifisica. Utilizza un algoritmo di ottimizzazione ad alta efficienza che combina metodi deterministici e stocastici utilizzati per risolvere problemi di ottimizzazione con un solo obiettivo o più obiettivi.

I problemi di ottimizzazione possono essere facilmente definiti mediante:

• Variabili di progettazione, insieme a limiti numerici

• Vincoli di ineguaglianza e uguaglianza

• Funzioni dell'obiettivo e se devono essere minimizzate o massimizzate

Il processo di ottimizzazione stesso può essere controllato utilizzando:

• Criteri di terminazione dell'algoritmo di ottimizzazione

• Progettazione della distribuzione iniziale della popolazione

• Database di set di soluzioni da mantenere