Software:
- Maxwell
- Jmag
- MotorXP
- Speed
- Emdtool
- Motorsolve
- Femag
- Motorwizard
- Opera
- Fluxmotor
- QuickField
- Motor-cad
- Rmxpert
Quale software è necessario per progettare un motore elettrico e quali sono i passaggi necessari per la simulazione. La procedura descritta e il software utilizzato per la progettazione possono essere impiegati per motori BLDC, motori CA e motori a flusso assiale.
Si distingue tra software per la progettazione di motori elettrici per il calcolo analitico e la simulazione numerica o anche detta simulazione FEM. Le simulazioni FEM possono essere ulteriormente suddivise in simulazioni 2D e 3D, che possono essere eseguite in modo stazionario o transitorio. Esistono software commerciali e gratuiti per la simulazione e il calcolo dei motori elettrici.
Quando si simulano i motori elettrici e si progettano motori elettrici, è necessario studiare tre diverse proprietà fisiche. Pertanto, per la progettazione del motore è necessaria non solo una simulazione elettromagnetica, ma anche una simulazione termica e una simulazione meccanica. La simulazione meccanica include naturalmente anche la simulazione delle vibrazioni meccaniche. Tali vibrazioni meccaniche possono provocare rumori acustici indesiderati. Questa è anche la simulazione acustica dei motori elettrici e degli azionamenti elettrici.
Nella progettazione elettromagnetica, il progetto del motore elettrico viene regolato con un software analitico finché le prestazioni del motore elettrico non sono soddisfacenti. Il progetto analitico viene poi verificato con un software FEM 2D o 3D. Una descrizione dettagliata del processo di progettazione del motore elettrico è disponibile qui »
Dopo la progettazione elettromagnetica, è necessario progettare il raffreddamento del motore elettrico. Solo con l’aiuto della simulazione termica si può determinare per quanto tempo il motore elettrico può fornire la sua potenza massima. La progettazione termica viene verificata mediante una simulazione FEM 2D o 3D. Se il motore elettrico diventa troppo caldo, è necessario modificare il progetto del motore elettrico o il raffreddamento.
Infine, il motore elettrico deve essere progettato dal punto di vista meccanico, come lo spessore dell’albero o le dimensioni dei cuscinetti. È inoltre necessario verificare la resistenza del rotore e la sua dinamica. Questo può essere fatto con l’aiuto di modelli multicorpo o simulazioni FEM 3D. Se si scopre che il rotore è a contatto con lo statore, è necessario aumentare il traferro o regolare il cuscinetto.
Normalmente, le diverse simulazioni fisiche vengono effettuate separatamente. Per determinati punti di funzionamento, si presume che i sistemi non si influenzino fortemente a vicenda o rimangano costanti. Esistono anche applicazioni con motori elettrici in cui ha senso utilizzare una simulazione multifisica. In questo caso, le simulazioni fisiche sono direttamente accoppiate tra loro, il che di solito richiede molta capacità di calcolo e molto tempo.
Esiste un’ampia gamma di software per la progettazione di motori elettrici e ogni software presenta vantaggi e svantaggi. È importante distinguere se il software è per il calcolo analitico o per la simulazione numerica FEM. Un altro importante criterio di valutazione del software è la velocità di calcolo e la funzionalità, per essere preparati alle future tecnologie dei motori elettrici.
Software:
Il software di progettazione di motori elettrici libero o gratuito di solito non è gratuito, ma è solitamente soggetto a una licenza che consente di utilizzare liberamente il software per la progettazione per scopi specifici. Spesso si tratta anche di software cosiddetto open source, in cui il codice sorgente è aperto. Leggere sempre attentamente la licenza del software per motori elettrici per sapere per quali scopi può essere utilizzato. I software che possono essere utilizzati liberamente per determinati scopi sono Onelab, Femm ed Elmer. Il software open source o il software gratuito per la progettazione di motori è solitamente disponibile come download sulle pagine dei rispettivi progetti di sviluppo.