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1Motor-CAD //
Motor-CAD는 전체 토크-속도 범위에서 전기 기기의 다중물리 시뮬레이션을 할 수 있는 전동기 설계를 위한 전문 소프트웨어입니다.
전체 작동 범위에서 모터 토폴로지와 개념을 평가하고 크기, 성능, 효율성이 최적화된 설계를 만듭니다. Motor-CAD 소프트웨어의 네 가지 통합 모듈인 EMag, Therm, Lab, Mech가 다중물리 계산을 빠르고 반복적으로 진행하여, 개념 단계에서 최종 설계까지 더욱 빠르고 효울적인 작업이 가능합니다.
점차 개발 단계가 간소화되면서, 모터 설계자는 신속하게 설계 결정을 내려야 하며, 결정을 내림에 있어 문제가 발생하지 않도록 정확한 데이터와 예측에 기반해야 합니다. Motor-CAD는 데이터 입력이 더욱 쉽고 효율적으로 이루어지며, 데이터에 대한 계산 결과도 빠르게 확인 가능합니다. 따라서 사용자는 더 많은 전동기 토폴로지를 살펴보고, 설계 초기 단계에서 미리 손실에 대한 평가가 가능합니다.
Motor-CAD 소프트웨어의 직관적인 템플릿 기반 설정과 내장된 전문적인 다중물리 기술은 설계 프로세스를 간소화하고 특정 전자기, 열 또는 기계적 환경을 검토하기 위해 각 분야의 전문 엔지니어링 팀에 의존하지 않고서도, 전동기 설계 엔지니어 스스로도 설계를 다양하게 검토하고 개발할 수 있습니다.
EMag | 전자기 성능 예측
2D FE(유한 요소) 환경과 분석 알고리즘의 조합을 사용하여 전자기 성능을 빠르게 계산합니다. 다양한 범위의 파라미터화된 템플릿과 형상을 사용하여 설계를 쉽게 최적화할 수 있습니다.
Lab | 전체 작동 주기의 효율성 매핑과 성능 분석
전체 작동 엔벨로프에서 모든 전기 기기 설계를 빠르고 정확하게 분석할 수 있습니다. 단 몇 분 이내에 효율성 매핑과 작동 단계 분석이 가능합니다.
Mech | 기계적 분석
Motor-CAD의 2D FEA 기반 솔루션을 사용하여 작동 중 로터의 응력과 변위를 분석합니다.
Therm | 열 성능 예측과 고급 냉각 시스템 설계
20년 이상 전기 기기의 열 분석에 널리 사용된 업계 표준 툴로, 정상 상태와 과도 작동 조건에서 전동기 부품의 온도를 계산하고 몇 초의 계산만으로 열 동작을 정확하게 모델링합니다.
/ Motor-CAD: 통합적 다중물리 설계 툴
Motor-CAD전동기 설계를 위한 통합 다중물리 해석 소프트웨어
ELECTROMAGNETICS
2Motor-CAD //
/ Motor-CAD EMag
2D 유한 요소 환경과 분석 알고리즘을 결합하여 전자기 성능을 빠르게 계산할 수 있습니다.
토크, 전력, 손실, 전압, 전류, 인덕턴스, 쇄교 자속, 힘의 계산을 포함하여 Motor-CAD EMag로 프로토타입 설계를 위한 광범위한 전자기 성능 테스트를 신속하게 할 수 있습니다. 모듈이 가진 다양한 범위의 파라미터화된 템플릿과 형상을 사용하여 쉽게 설계를 입력하고 최적화할 수 있습니다.
주요 기능
• 다양한 범위의 파라미터화된 템플릿과 형상을 제공합니다.
• 다양한 성능 테스트를 위한 계산을 자동으로 설정합니다.
• 토크, 전력, 손실, 전압, 전류, 인덕턴스, 쇄교 자속, 힘을 계산할 수 있습니다.
• 메시 생성과 경계 조건이 자동으로 설정되는 내장된 2D 과도 또는 정자기 FEA 솔버에 의해 구동됩니다.
• 자석의 와전류 또는 인덕션 기계 로터 바와 AC 권선 손실 계산과 같은 고급 계산이 가능합니다.
• DXF와 스크립팅 가능한 형상, 맞춤형 전류 파형, 다중 슬라이스 로터 스큐잉을 제공합니다.
• 2D 유한 요소와 분석 모델링 방식을 결합하면 설계를 분 단위로 입력하고 계산될 수 있으므로 사용자는 설계 프로세스 초기에 복잡한 전자기 효과를 설명할 수 있습니다.
• Motor-CAD Therm과 통합하여 열 계산을 반복적으로 해결할 수 있습니다.
• 자세한 FEA 분석을 위해 Ansys Maxwell에 연결합니다.
/ 워크플로우
1단계 | 모터 정의
형상 입력
• EMag의 파라미터화된 템플릿 편집기를 사용하여 형상을 입력합니다. 파라미터로는 슬롯 수, 극 수, 톱니 폭 등을 지정할 수 있습니다.
• 반경 방향과 축 방향의 관점에서 형상을 보고 수정하고, 3D 형상을 그리고 다른 CAD 패키지로 쉽게 내보낼 수 있습니다.
권선 지정
• EMag 권선 편집기를 사용하여 코일을 배치합니다. 맞춤형 권선 패턴을 지정하거나 EMag가 지정된 상 수, 회전 코일, 코일 피치, 계층을 기준으로 권선 패턴을 자동으로 생성하도록 할 수 있습니다.
• 슬롯에 있는 도체의 단면을 봅니다.
• 직사각형 배선을 지정할 수 있는 옵션을 사용하여 슬롯 채우기 계수나 배선 치수로 배선을 정의합니다.
재료 데이터 입력
• 종합 재료 데이터베이스에서 재료를 선택하거나 B-H 곡선과 같은 재료 특성을 지정합니다.
2단계 | 결과 계산
• 모터를 정의한 상태에서 역기전력, BPM 기계의 코깅 토크와 부하 시 토크 또는 인덕션 기계의 단일 부하 지점과 표준 테스트(고정된 로터, 동기화 속도) 등의 성능 테스트를 선택합니다.
• 자동으로 메시를 만들고 경계 조건과 대칭을 자동으로 처리합니다. 수치 시뮬레이션 기술에 대한 깊은 지식이 없어도 아주 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.
• Motor-CAD Therm 모듈과 연계하여 열 계산을 반복적으로 합니다.
• 상세한 FE 시뮬레이션을 위해 전체 과도 Maxwell 설계를 내보냅니다.
3단계 | 출력 생성
• EMag 출력 탭에 전압, 인덕턴스, 토크 리플 비율, 모터 상수, 단락 전류, 전력 계수 등 FEA 솔루션에서 계산된 수치 데이터가 표시됩니다.
• DC와 AC 구리 손실, 자석 손실, 철 손실을 비롯한 손실 부품도 분석할 수 있습니다.
3Motor-CAD //
/ Motor-CAD Therm
Motor-CAD Therm 모듈은 전기 기기의 열 분석에 널리 사용되는 업계 표준 툴입니다.
Motor-CAD Therm을 사용하면 설계자가 정상 상태와 과도 작동 조건에서 모터 부품의 온도를 몇 초만에 계산하여 정확한 열 동작을 모델링할 수 있습니다. 모터 설계자가 주요 열 전달 경로를 이해하면 모터 출력의 효율성을 크게 개선하고 설계 결정을 자신 있게 내릴 수 있습니다.
주요 기능
• 정상 상태와 과도 작동 조건에서 모터 부품의 온도를 계산합니다.
• 열과 플로우 네트워크를 자동으로 생성합니다.
• 3D 네트워크의 방사형 열 전달과 축 열 전달도 포함됩니다.
• 슬롯 단면을 계산하여 자세하게 보여줍니다.
• CFD, FEA, 경험적 상관 관계를 사용하여 모든 계산을 합니다.
• 소프트웨어에 내장된 경험과 정보를 바탕으로 적절한 제조 요소를 선택할 수 있도록 지원합니다.
• 단 몇 초의 계산만으로 열 동작을 정확하게 모델링할 수 있습니다.
/ 워크플로우
1단계 | 냉각 시스템 지정
• Motor-CAD Therm을 사용하면 워터 재킷이나 팬 냉각 방법과 같은 냉각 유형을 선택할 수 있습니다.
• 채널 또는 핀 크기와 같은 하우징 치수를 정의하고 유속, 유체 특성과 같이 각 냉각 방식에 필요한 항목을 선택할 수 있습니다.
2단계 | 열 특성 설정
• Motor-CAD Therm을 사용하여 주입, 슬롯 라이너, 하우징 재료의 열 특성을 선택할 수 있습니다.
• 그런 다음 박판에서 하우징 사이 인터페이스 간격이나 주입 정도와 같은 제조 요소를 선택할 수 있습니다.
3단계 | 온도 계산
• ‘Solve’를 클릭하면 Motor-CAD Therm이 자동으로 동일한 열 네트워크를 생성합니다. 이를 사용하여 열 성능을 계산할 수 있습니다.
• 작동 주기 전체에 걸친 모터의 정상 상태 온도와 과도 온도를 계산합니다.
• Motor-CAD EMag과 Lab 모듈을 사용하여 손실을 가져오거나 반복적으로 해결합니다.
4단계 | 출력 생성
• 출력 데이터로 온도, 축 온도 분포, 손실, 열 전달 계수, 열 저항 등을 포함해 열 모델에 대한 광범위한 정보를 알 수 있습니다.
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/ Motor-CAD Lab
전체 작동 주기의 효율성 매핑과 성능 분석
Motor-CAD Lab 모듈은 전체 작동 엔벨로프에서 모든 전기 기기 설계를 빠르고 정확하게 분석할 수 있도록 개발되었습니다. EMag, Therm 모듈과 결합하여 효율성 맵, 토크/속도 특성과 같은 정보를 출력할 수 있습니다.
주요 기능
• 효율성 및 손실 맵을 생성합니다.
• 최대 토크/속도 특성을 계산합니다.
• 연속(열이 제한된) 토크/속도 특성을 계산합니다.
• 복잡한 작동 주기의 성능을 분석합니다.
• 최대 토크/증폭과 최대 효율성 제어 전략을 사용합니다.
/ 워크플로우
1단계 | 모델 제작
전자기 FEA 솔버를 사용하여 포화와 손실 모델을 제작합니다. 이 프로세스는 몇 분 내에 반응 표면 세트를 작성하여 내부적에 저장합니다.
2단계 | 열 속성 설정
효율성 맵과 토크/속도 곡선 계산
• Motor-CAD Lab과 Therm 모듈은 권선과 로터 온도 한계 내의 속도 범위 전체에서 최대 연속 출력 토크를 계산하기 위한 연속 토크/속도 엔벨로프와 같은 출력을 제공하기 위해 반복적인 처리를 할 수 있습니다.
• Lab 모듈은 작동 주기 동안 프로토타입 설계의 손실과 온도 상승도 계산합니다.
3단계 | 온도 계산
• 사용자는 전력/속도 특성, 손실 맵, 효율성 맵, 작동 주기 효율성, 열 맵 등의 다양한 출력을 그리고, 시각화하고 연구할 수 있습니다.
• 결과는 다양한 표준 데이터 형식으로 내보낼 수 있습니다.
• Motor-CAD 소프트웨어는 MATLAB®, Excel®
과 같은 스크립팅 도구는 물론 다양한 타사 최적화 솔루션을 사용하여 완전히 자동화하고 제어할 수 있습니다.
5Motor-CAD //
/ Motor-CAD Mech
작동 중 로터의 응력과 변위를 분석하는 Motor-CAD의 2D FEA 기반 솔루션입니다.
Motor-CAD 기계 모델을 사용하여 로터의 기계적 응력을 분석합니다.
주요 기능
• 작동 중 로터의 응력과 변위를 계산합니다.
• 기계적 한계 내에서 전자기 성능을 최대화하도록 로터 설계를 최적화합니다.
• 연속적인(열로 구속된) 토크/속도 특성을 계산합니다.
• 슬롯 단면의 자세한 시각화 및 계산이 가능합니다.
• 자동 메시 생성이 가능한 2D FE 솔버를 제공합니다.
• 문제가 있는 구성을 수정할 수 있을 정도로 지능적입니다.
• 단 몇 초 이내에 신속하게 솔루션을 도출합니다.
/ 워크플로우
1단계 | 모델 제작
전자기 FEA 솔버를 사용하여 포화와 손실 모델을 제작합니다. 이 프로세스는 몇 분 내에 반응 표면 세트를 작성하여 내부에 저장합니다.
2단계 | 열 속성 설정
효율성 맵과 토크/속도 곡선 계산
• Motor-CAD Lab과 Therm 모듈은 권선과 로터 온도 한계 내의 속도 범위 전체에서 최대 연속 출력 토크를 계산하기 위한 연속 토크/속도 엔벨로프와 같은 출력을 제공하기 위해 반복적인 처리를 할 수 있습니다.
• Lab 모듈은 작동 주기 동안 프로토타입 설계의 손실과 온도 상승도 계산합니다.
3단계 | 온도 계산
• 사용자는 전력/속도 특성, 손실 맵, 효율성 맵, 작동 주기 효율성, 열 맵 등의 다양한 출력을 그리고, 시각화하고 연구할 수 있습니다.
• 결과는 다양한 표준 데이터 형식으로 내보낼 수 있습니다.
• Motor-CAD 소프트웨어는 MATLAB®, Excel®
과 같은 스크립팅 도구는 물론 다양한 타사 최적화 솔루션을 사용하여 완전히 자동화하고 제어할 수 있습니다.
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/ 상세한 모델링 해석과 검증
초기 설계 후 Motor-CAD는 Maxwell에 연결하여 상세 설계 분석과 검증을 합니다. Maxwell 소프트웨어는 선형 병진 운동과 회전 운동으로 인한 운동 유도 물리학, 첨단 이력 현상 분석, 영구 자석의 자기 소거, 기타 주요 전자기 기계 파라미터를 포함하여 기계의 정밀한 2D와 3D 성능 계산을 수행합니다.
Maxwell은 Ansys Electronics Desktop에 통합되어 동일한 CAD 소스를 공유할 수 있으며 Ansys Mechanical, Ansys Fluent 또는 Ansys Icepak과 결합될 수 있습니다. 기계적 응력, 열, CFD, 음향 솔버는 전기 기기의 상세한 분석에 필요한 중요한 다중물리 기능을 가지고 있습니다. Maxwell에서 계산한 손실은 열 또는 CFD 솔버의 입력으로 사용되어 기계의 온도 분포를 계산하고 냉각 전략을 평가할 수 있습니다.
Maxwell에서 계산한 전자기력과 토크는 응력 솔버의 입력으로 사용되어 변형을 분석하고 진동 가능성을 평가합니다. Ansys의 강력한 솔버가 가진 심층 다중물리 분석 기능은 Ansys Motor-CAD를 경쟁 제품과 차별화합니다.
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로켓 발사 장면을 보았거나, 비행기를 탔거나, 자동차 운전을 하거나, 컴퓨터를 사용하거나, 모바일 기기를 터치하거나, 다리를 건너거나, 웨어러블 기기를 착용해 보았다면 아마도 Ansys 소프트웨어가 제작에 핵심적인 역할을 한 제품을 사용했을 가능성이 높습니다. Ansys는 엔지니어링 시뮬레이션의 글로벌 선두 기업으로서 전 세계적으로 가장 혁신적인 기업들이 고객에게 근본적으로 더 우수한 제품을 제공할 수 있도록 돕고 있습니다. Ansys가 제공하는 가장 뛰어나고 광범위한 공학 시뮬레이션 소프트웨어 포트폴리오를 통해 기업들은 그 어떤 복잡한 설계 문제도 해결할 수 있습니다. 제품 엔지니어링을 제한하는 것은 상상력뿐입니다.
자세한 내용은 www.ansys.com/ko-KR을 참조하시기 바랍니다.
ELECTROMAGNETICS VIBRO-ACOUSTICS
