Opera 솔루션

Opera 동적 전자기 모듈은 전자기 장치 및 시스템에서 시간에 따라 바뀌는 전자기장과 와전류 흐름을 계산합니다. 계산에는 단순하게 이동하는 도체에 의해 유도되는 와전류가 포함됩니다. 이는 회전하는 디스크나 일정한 횡단면의 무한 파이프의 이동이 지오메트리를 변경하지 않음을 의미합니다.
사용 가능한 세 가지 유형의 동적 솔루션이 있으며 각각 다른 형태의 시간 변화를 갖습니다.

• 고조파는 모든 자기장과 전위가 동일한 주파수에서 진동하는 정상 상태의 ac 전류를 계산합니다.
• 과도 전류는 구동 전류, 경계 조건 및 시간에 따라 미리 정해진 방식으로 변하는 외부 자기장에 의해 유도되는 과도 와전류를 계산합니다.
• Fixed Velocity는 모델의 지오메트리를 변경하지 않는 동작에 의해 유도된 와전류를 계산합니다. 소스 필드 및 구동 조건은 변하지 않습니다.

Opera 전자기 모션 모듈은 솔루션 중에 리메싱을 일으키는 회전 또는 선형 운동이 있는 장치에서 시간 가변 필드와 와전류를 계산합니다. 지오메트리의 일부와 유한 요소 메시는 사용자가 제어하거나 분석이 진행됨에 따라 계산된 속도로 독립적으로 이동할 수 있습니다. 이 과도 해석은 이동 자기장의 효과와 모델 소스의 시간적 변화를 통해 전도 매체에서 유도된 와전류를 고려합니다.

이 모듈은 영구 자석(PM), 유도, 스위치드 릴럭턴스, 동기식, 동기식 릴럭턴스 등 모든 유형의 전기 기계에 대한 동적 모델링을 포함하도록 설계되었습니다. 이는 정류 효과, 과도 응답 및 정상 상태 성능, 불균형 로컬 효과를 조사할 수 있습니다.

나아가 영구 자석을 포함한 모든 재료의 와전류 손실을 계산합니다. 계산에는 정상 및 고장 조건 속에서의 전기 구동과 동적 기계 부하가 포함될 수 있습니다. 각 시간 단계에서 모듈은 이동 부품(회전 또는 이동)의 전자기력을 계산하고 증분 운동을 적용한 다음 전자기장을 다시 계산합니다.

이 모듈은 초전도 자석의 급랭을 해석합니다. Opera 급랭 모듈은 급랭이 자석 전체에 전달되면서 저항력이 생기는 과정 등 급랭 도중 초전도 자석의 온도 상승을 시뮬레이션합니다. 급랭을 일으키는 열은 다양한 곳으로부터 올 수 있습니다. 일반적으로 DC 시스템에서는 극저온 시스템의 고장, 시스템의 너무 빠른 램핑 속도, 테스트 상황에서의 의도적 도입 등이 원인입니다. 시뮬레이션에서는 이 열을 곡면 또는 볼륨 속성으로 포함하거나, 흐르는 전류 또는 내부의 장으로 인해 재료에서 발생하는 비율적 옴 및 이력 손실로 포함할 수 있습니다. 이 경우에는 감는 방향으로 열 전도율이 매우 크기 때문에 재료 속성에 상당한 비등방성이 존재하며, 따라서 효율성 및 정확성을 위해서는 구체적인 모델링 기술이 요구됩니다.

급랭 모듈은 고급 FE 기술을 사용하여 급랭 중에 자석의 매우 비선형적인 일시적 동작을 모델링합니다. 코일에 있는 전류를 파악하기 위해 전자기 솔루션을 열 및 회로 솔루션과 결합하는 알고리즘을 사용하여 전체 급랭 프로세스를 해석합니다.

Opera열 해석 모듈은 전자기 가열 또는 외부 열원으로 인한 정상 상태 또는 과도 상태 온도, 열 유속, 열 기울기 장을 계산합니다. 사용자는 전도도 텐서 또는 비열 및 열원 밀도와 같은 열 속성을 위치의 함수로 지정할 수 있습니다. 열 속성은 온도에 따라 달라질 수 있으므로, 비선형 해석이 가능합니다.

독립형 모드에서는 열 모듈에서 열 입력 분포를 정의합니다. 다중 물리 시뮬레이션에서 다른 Opera 솔루션 모듈은 열 분포를 제공합니다. 단일 계산에 여러 열원(예: 모터의 와전류 가열 및 철손)을 포함할 수 있습니다. 열 모듈은 모델의 온도 분포를 계산합니다. 재료 속성이 온도에 따라 달라질 경우 전자기 솔루션을 수정할 수 있습니다. 응력 해석 모듈은 열 팽창으로 인해 발생하는 응력을 해석합니다. 이후의 열 및 전자기 시뮬레이션은 정확한 결과를 제공하기 위해 발생한 변형을 계산할 수 있습니다.

응력 솔버는 2차원 또는 3차원으로 선형 정적 응력을 계산할 수 있습니다. 결과에는 변형, 변형률, 응력이 포함됩니다. 3차원에서 응력 솔버는 또한 고유치와 고유벡터인 구조의 고유 모드를 계산합니다.

Opera 하전 입자 모듈은 정전기장 및 정자기장에서 하전 입자의 상호 작용을 계산합니다. 유한 요소법을 사용하여 불연속 모델에서 정상 케이스에 대한 맥스웰 방정식을 풉니다. 또한, 공간 전하, 자체 자기장 및 상대론적 운동의 효과를 포함하여 자체 일관성 솔루션을 제공합니다.

하전 입자 모듈은 포괄적인 방사체 모델 세트를 제공합니다. 이 세트에는 곡면으로부터의 열이온 및 전계 효과 방출, 곡면으로부터 부피 내에서 2차 방출(기체 이온화 모델링에 사용), 비자화 및 자화 플라즈마 모델이 포함됩니다. 각각 사용자 정의 전하 및 질량을 갖는 여러 종류의 하전 입자를 포함할 수 있습니다.

다중 물리 해석에서 하전 입자 모듈은 입자 빔에서 생성된 열을 시뮬레이션할 수 있습니다.