전기기계 시뮬레이션

전기기계란?

전기기계를 사용하여 발전기로 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 전기 에너지를 변환 및 분배하며, 모터로 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환합니다. 전기기계는 다양한 방식으로 현대 생활을 지원하며, 탄소 배출이 적은 보다 지속 가능한 미래로 나아가는 과정에서 전기화에 없어서는 안될 것입니다. 전기 기계의 에너지 효율을 극대화하는 것은 자원 소비를 최소화하는 데 중요합니다.

전기기계 시뮬레이션의 이점은 무엇인가요?

전자기 시뮬레이션은 다음을 통해 성능 및 지속 가능성 목표를 지원합니다.

• 더 적은 재료를 사용하는 효율적인 전기 모터를 만들 수 있도록 지원
• 더 높은 효율성 제공
• 소음 및 진동 감소

엔지니어는 필요한 작동 환경에서 최대 효율을 낼 수 있도록 전자기 설계를 최적화하고, 서로 충돌하는 설계 요소 사이에서 최적의 균형을 찾을 수 있습니다.

전기 엔진은 어떻게 시뮬레이션하나요?

전기 엔진은 정의상 다중 물리 시뮬레이션 기능이 필요한 복잡한 장치입니다. 전자기력은 전기 모터의 토크로 변환됩니다. 반대로, 발전기는 기계식 회전을 사용하여 전자기력을 생성합니다. 최신 전기차에서 동일한 전기 트랙션 모터는 재생 제동을 통해 에너지를 회수하는 발전기 역할도 합니다. 둘 사이의 변환을 해석하려면 모션 해석이 필요하며, 시간이 지남에 따라 기계의 변화하는 거동을 캡처해야 합니다.

토크 곡선의 리플은 기계에서 소음 및 진동을 일으킬 수 있습니다. 전기기계 내부의 대규모 전류도 상당한 가\열을 유발할 수 있습니다. 전기적 힘과 기계적 힘의 결합을 정밀하게 평가하려면 포괄적인 재료 모델링 옵션이 필요합니다. 사실적으로 모델링된 도체의 전통적인 전기 손실 외에도 모델링 옵션에는 사용 중인 재료의 자화 및 자기 소거 효과도 포함됩니다. 시뮬레이션 중에 와전류, 히스테리시스, 초과/회전 손실 등의 철 손실을 명시적으로 고려할 수 있습니다. 손실은 기계의 열 해석에서 사용될 수 있습니다.

전기 구동 장치의 시스템 시뮬레이션

전기기계는 항상 더 큰 시스템의 일부에 속하며, 한쪽에는 전기 회로와 컨트롤러가 있고 다른 쪽에는 변속 장치와 기어박스가 있습니다. 시뮬레이션 모델은 컨트롤러를 포함한 전체 시스템의 표현에 기능적 모형 단위로 연결하여 실제 시나리오에서 기계의 거동을 시스템 시뮬레이션할 수 있습니다.

시뮬레이션으로 계산할 수 있는 전기기계 KPI는 다음과 같습니다.

• 효율성
• 유도용량
• 포화 곡선
• 단락 회로 해석
• 개방 회로 해석
• 돌입 전류/부하 테스트
• 스위치 온 과도 전류
• 손실 - 구리, 와전류, 히스테리시스
• 코일에 가해지는 동적 힘
• 소음 및 진동