SimLabを利用した75 kW PMSMのマルチフィジクス(電磁界、NVH、CFD)解析


 

SimLabを利用した75 kW PMSMのマルチフィジクス(電磁界、NVH、CFD)解析

はじめに

下図に示す装置は、定格出力75kWのトラクション用途に使用される表面挿入型永久磁石同期機(PMSM)であす。M800_65A鋼製の45個の固定子スロットと10個の回転子極を持つ三相機です。このアプリケーションではモーターモードで動作します。

二次元過渡磁界解析が終了すると、ステータティースの電磁力や損失分布などのポスト処理結果は、さらなるNVH解析(OptiStructを使用)やCFD解析(AcuSolveを使用)に使用することができます。Fluxで計算されたステーターティースに作用する電磁力は、OptiStructでLoad Caseに変換され、三次元NVH解析が実行されます。また、Fluxで得られたすべての損失結果は、AcuSolveの熱源に変換され、三次元CFD解析が実行されます。
マルチフィジックス解析ワークフロー(外気流を考慮)を以下に示します:

 

解析 1: 二次元過渡磁界解析

この目的は、過渡解析において、異なるローター位置の電磁トルクとその他の電気パラメータ(相電圧、相電流、電力、損失など)を計算することです。この場合、過渡磁界アプリケーションは、ロータ位置を変化させながら外部の三相回路(回路テンプレートで作成)と結合されます。



解析 2: 振動・音響解析

PMSMが電磁気学的に計算した後の次のステップはNVH特性を解析することです。Fluxでは、過渡磁界解析からステーターティースに作用する電磁力をエクスポートし、OptiStructでNVH解析を実行するのが最も一般的な方法です。



解析 3: 定常CFD 解析

二次元過渡磁界解析からスタートし、3つ目のステップは熱特性の解析です。Fluxでは、過渡磁界解析から銅損/鉄損情報をエクスポートし、AcuSolveでCFD解析を実行する方法が最も一般的な方法です。以下の温度分布図は、モーター内部の熱特性の主要な解析になります。

 

例題へのアクセス

この例に対応するすべてのファイルは、このリンクからアクセスできます。MT2D_EM-NVH-CFD_PMSM_Motor.zip

  • ステップ・バイ・ステップで例を追うには、対応するファイルが 「Example_name_StepByStep 」フォルダにあります。