Altair Fluxを用いたアキシャルフラックスモータの自動3Dシミュレーション

また、チュートリアルもご用意しています。

このチュートリアルでは、1つの内部ロータと2つの外部ステータを持つアキシャルフラックスモータの磁気-熱モデリングについて説明します。

ジオメトリ、メッシング、物理定義、および解法は、材料特性と機械のジオメトリを入力とする専用のマクロ・セットによって自動的に実行されます。

Simulated axial flux machine

Installation instructions

このチュートリアルを実行するには、Altair Flux v2021.2以上のバージョンをインストールする必要があります。

必要なマクロはMacros_AFIR_Machine.zipに含まれています。このフォルダを解凍し、[Fluxインストールフォルダ]/ flux/Extensions/Macrosに配置してください。このパスに存在する以前のMacros_AFIR_Machineフォルダは、解凍したフォルダと置き換える必要があります。Windowsの場合、FluxのインストールディレクトリはデフォルトではC:/Program files/Altair/2021.2です。

さらに、マシンの効率マップを生成するには（ステップ2）、Altair Compose 2021.0以上のバージョンが必要です。

 

Step 1: Electromagnetic simulations

このステップには4種類の電磁気シミュレーションが含まれます：

• コギングトルク / 逆起電力解析
• 定常回転解析
• 起動時解析
• 短絡故障時解析

専用のマクロがジオメトリ、メッシング、物理演算を生成し、解法も自動的に実行される。最後に、トルク、速度、電気的変数の可視化を含む後処理が提案されている。

アキシャルフラックスモーターの起動時の電流

 

Step 2: Efficiency map generation

このステップでは、1回のシミュレーションを行います: 固定ローター位置でのパラメトリック静磁界解析: D軸とQ軸の電流が入力パラメータで、これらの軸の磁束が出力です。

最終的に、これらの磁束はAltair Composeアルゴリズムの入力となり、アキシャルフラックスモーターの効率と損失マップを計算して表現します。

提案する半解析的手法により、非常に高速な効率マップ計算が可能になります（通常のノートパソコンで約30分）。

アキシャルフラックスモーターの効率マップ

 

Step 3: Thermal simulations

このステップでは、2つの熱シミュレーションを行います:

• 定常解析
• 過渡解析

1つの専用マクロは、磁界解析用に生成された形状を熱解析に適した別の形状に変換します。その後、2つ目のマクロによってメッシュ生成、物理計算、解析が行われます。熱挙動は、鉄損と渦電流損を入力として、通常の使用条件で解析されます。

通常の作業条件におけるアキシャルフラックスモーターの温度

 

以下はチュートリアルに関するファイルです:

• Readme : AFIR_Readme.pdf
• Step by step tutorial : AFIR_Modeling_Step_by_Step.pdf
• Automatized scrips which run automatically all the tutorial : AFIR_Tutorial.zip
• Dedicated macros to be placed in Flux’s Macros folder (see installation instructions) : Macros_AFIR_Machine.zip