Logiciel de conception et de simulation de moteurs électriques 

De quel logi­ciel a‑t-on besoin pour con­cevoir un moteur élec­trique et quelles sont les étapes néces­saires à la sim­u­la­tion. La procé­dure décrite et le logi­ciel util­isé pour la con­cep­tion peu­vent être util­isés pour les moteurs BLDC, les moteurs AC et les moteurs à flux axial.

On dis­tingue les logi­ciels de con­cep­tion de moteurs élec­triques pour le cal­cul ana­ly­tique et la sim­u­la­tion numérique, égale­ment appelée sim­u­la­tion FEM. Les sim­u­la­tions FEM peu­vent être divisées en sim­u­la­tions 2D et 3D, qui peu­vent être réal­isées de manière sta­tion­naire ou tran­si­toire. Pour ces dernières, il existe des logi­ciels com­mer­ci­aux et des logi­ciels libres pour la sim­u­la­tion et le cal­cul de moteurs électriques.

processus de conception et de simulation de moteurs électriques

Lors de la sim­u­la­tion de moteurs élec­triques et de la con­cep­tion de moteurs élec­triques, trois pro­priétés physiques dif­férentes doivent être étudiées. C’est pourquoi la con­cep­tion d’un moteur néces­site non seule­ment une sim­u­la­tion élec­tro­mag­né­tique, mais aus­si une sim­u­la­tion ther­mique et une sim­u­la­tion mécanique. La sim­u­la­tion mécanique com­prend bien sûr aus­si la sim­u­la­tion des vibra­tions mécaniques. De telles vibra­tions mécaniques peu­vent entraîn­er des bruits acous­tiques non souhaités. On par­le aus­si ici d’une sim­u­la­tion acous­tique de moteurs élec­triques et d’en­traîne­ments électriques.

1) électromagnétique conception et simulation de moteur électrique 

Lors de la con­cep­tion élec­tro­mag­né­tique, la con­cep­tion du moteur élec­trique est adap­tée à l’aide d’un logi­ciel ana­ly­tique jusqu’à ce que les per­for­mances du moteur élec­trique soient sat­is­faisantes. La con­cep­tion ana­ly­tique est ensuite véri­fiée à l’aide d’un logi­ciel FEM 2D ou 3D. Vous trou­verez ici une descrip­tion détail­lée du proces­sus de con­cep­tion des moteurs électriques ».

2) thermique conception et simulation de moteur électrique 

Après la con­cep­tion élec­tro­mag­né­tique, il faut con­cevoir le sys­tème de refroidisse­ment du moteur élec­trique. Ce n’est qu’à l’aide de la sim­u­la­tion ther­mique que l’on peut déter­min­er com­bi­en de temps le moteur élec­trique peut fournir sa puis­sance max­i­male. La con­cep­tion ther­mique est véri­fiée à l’aide d’une sim­u­la­tion FEM 2D ou 3D. Si le moteur élec­trique devient trop chaud, la con­cep­tion du moteur élec­trique ou le refroidisse­ment doivent être adaptés.

3) mécaniques conception et simulation de moteurs électriques

Enfin, le moteur élec­trique doit encore être conçu mécanique­ment, comme par exem­ple l’é­pais­seur de l’ar­bre ou la taille des roule­ments. La résis­tance du rotor et sa dynamique doivent égale­ment être véri­fiées. Cela peut se faire à l’aide de mod­èles mul­ti-corps ou de sim­u­la­tions FEM 3D. S’il s’avère que le rotor est en con­tact avec le sta­tor, l’en­tre­fer doit être agran­di ou le palier adapté.

Nor­male­ment, les dif­férentes sim­u­la­tions physiques sont effec­tuées séparé­ment. Pour cer­tains points de fonc­tion­nement, on part du principe que les sys­tèmes ne s’in­flu­en­cent pas forte­ment ou restent con­stants. Il existe égale­ment des appli­ca­tions avec des moteurs élec­triques pour lesquelles il est judi­cieux de recourir à une sim­u­la­tion mul­ti­physique. Dans ce cas, les sim­u­la­tions physiques sont directe­ment cou­plées entre elles, ce qui néces­site générale­ment une grande capac­ité de cal­cul et beau­coup de temps.

Logiciels commerciaux de conception et de simulation

Il existe un grand choix de logi­ciels pour la con­cep­tion de moteurs élec­triques et chaque logi­ciel a ses avan­tages et ses incon­vénients. Il est impor­tant de dis­tinguer s’il s’ag­it d’un logi­ciel de cal­cul ana­ly­tique ou d’une sim­u­la­tion numérique FEM. Un autre critère d’é­val­u­a­tion impor­tant du logi­ciel est la vitesse de cal­cul et la fonc­tion­nal­ité, afin d’être prêt pour les futures tech­nolo­gies de moteurs électriques.

Logi­ciel:

  • Maxwell
  • Jmag
  • MotorXP
  • Speed
  • Emd­tool
  • Motor­solve
  • Femag
  • Motor­wiz­ard
  • Opera
  • Flux­mo­tor
  • Quick­Field
  • Motor-cad
  • Rmx­pert
logiciel de simulation de moteur électrique

Proces­sus de con­cep­tion de moteurs électriques »

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Les logi­ciels de con­cep­tion de moteurs élec­triques libres ou gra­tu­its ne sont générale­ment pas libres, mais soumis à une licence qui per­met d’u­tilis­er libre­ment le logi­ciel de con­cep­tion à des fins spé­ci­fiques. Il s’ag­it sou­vent de logi­ciels dits “open source”, dont le code source est ouvert. Veuillez tou­jours lire atten­tive­ment la licence du logi­ciel de moteur élec­trique afin de savoir à quelles fins le logi­ciel peut être util­isé. Les logi­ciels qui peu­vent être util­isés libre­ment à cer­taines fins sont Onelab, Femm et Elmer. Les logi­ciels open source ou les logi­ciels libres de con­cep­tion de moteurs sont générale­ment disponibles en télécharge­ment sur les pages des pro­jets de développe­ment concernés.