Yazılım Çözümleri Elektrik Motor Tasarım Yazılımları 1
SPEED Yazılımın Özellikleri SPEED, elektrik motor ve generatörlerinin tasarımı ve analizinde kullanılan manyetik eşdeğer devre tabanlı, hızlı, güvenilir bir tasarım ve analiz yazılımıdır. Bunun yanında sürücü ve kontrol sistemleri de motor analizine dahil edilebilmektedir. Verimli ve kullanımı basit olması nedeniyle tüm dünyada sıklıkla kullanılmaktadır. Motor boyutlandırma ve tasarım amaçlı olan bu yazılım sayesinde, parametrelerin etkisi hızlı bir şekilde incelenebilmekte, motor analizleri ve performansı kontrol edilebilmektedir. SPEED yazılımı Glasgow Üniversitesi SPEED Laboratuvarında geliştirilmiş, 2011 Şubat da CD-adapco bünyesine dâhil edilmiştir. Günümüzde tüm dünyada 1500 den fazla kullanıcıya sahip, motor AR-GE firmalarının ve motor üreticilerinin sıklıkla kullandığı bir yazılım halini almıştır. Manyetik eşdeğer devre tabanlı analiz Görsel ve kullanımı basit arayüz Harici malzeme bilgisi tanımlama imkânı Kapsamlı sargı editörü Kapsamlı grafik ve sayısal veri çıktıları Elektronik kontrolü içeren performans analizi Kapsamlı teknik içeriğe sahip kullanıcı kılavuzu FLUX ve Motor-CAD yazılımlarına veri aktarımı Verileri içe ve dışa aktarma özelliği Laminasyon boyutlandırması için grafik editörü Gelişmiş kodlama seçenekleri Sargı, sac, mıknatıs, güç elektroniği anahtarı gibi elemanların detaylı kayıp hesaplamaları Hızlı performans hesaplaması ve moment-hız karakteristiğinin elde edilmesi SPEED Motor Modülleri SPEED PC-FEA PC-BDC Sürekli mıknatıslı senkron motor modülü PC-DCM Fırçalı DC motor modülü PC-IMD Asenkron motor modülü PC-SRD Anahtarlamalı relüktans motor modülü PC-WFC Universal motor modülü PC-SREL Senkron relüktans motor modülü PC-SLD Selenoid modülü PC-LPM Lineer sürekli mıknatıslı motor modülü PC-AXM Eksenel akılı sürekli mıknatıslı disk motor modülü PC-FEA 2D sonlu elemanlar modülü SPEED yazılımı PC-FEA sonlu elemanlar analizi paketi ile manyetik eşdeğer devre tabanlı ve FEA tabanlı analiz sonuçlarını karşılaştırma imkânı da sağlamaktadır. Bu sayede SPEED modeli gerçeğe daha yakın sonuç verecektir. Yazılımın en güçlü yanlarından biri de her türlü sargı yapısının kolaylıkla modellenebilmesidir. SPEED yazılımında bulunan çok sayıda motor modülü ile motor performans kontrolü rahatlıkla yapılabilir. Motor modüllerinin çeşitliliği ve motor tasarımına yönelik çok sayıda parametrenin etkisinin hızlı ve güvenilir şekilde elde edilmesi SPEED yazılımının başlıca tercih edilme sebebidir. PC-FEA ile birlikte çalışabilmesi ise yapılan tasarımların doğruluğunu daha da artırmaktadır. SPEED Analizleri Motor Statik Analizi Motor Dinamik Analizi Moment-Hız ve Verim-Hız Eğrileri Parametre Değişiminin İncelenmesi Kısa Devre Analizleri Speed Sonlu Elemanlar Analizi 2 MDS Motor Tasarım Teknolojileri ve Yazılım Çözümleri 3
FLUX Flux, CEDRAT firması tarafında geliştirilmiş, iki ve üç boyutlu manyetik ve termal analizler için kullanılan Sonlu Elemanlar Analizi (SEA) yazılımıdır. Tasarım, optimizasyon, eğitim, Ar-Ge ve Ür-Ge çalışmalarında rahatlıkla kullanılabilir. Simülasyon ve analiz modülleri sayesinde prototip çalışmalarında zaman ve tasarruf sağlayarak tasarım maliyetinin düşmesine ve ürünün daha hızlı bir şekilde üretim aşamasına getirilmesini sağlar. Analiz Çeşitleri Beş Adımda Sonlu Eleman Analizi 1. Güçlü bir Geometri Tanımlama/Oluşturma Kapasitesi Anlaşılır ve kolay bir 2D ve 3D geometri çizim ekranı CAD çizimlerini ileri düzeyde içeri ve dışarı aktarma yeteneği 2 ve 3 boyutlu parametrik modelleme Motor overlay içerisindeki farklı motor yapıları sayesinde her türlü elektrik motorunun hızlı ve kolay bir şekilde modellenmesi 2. Kolay ve Esnek Mesh Oluşturma Yeteneği Geometriye bağlı otomatik mesh oluşturma Mesh yoğunluğu, hassasiyeti ve dağılımının kontrolü Dışarıdan mesh oluşturulmuş bir dosyayı içe aktarma Manyetik, elektrik ve termal alan Statik, harmonik ve geçici durum analizleri Parametrik analizler Manyetik / Dielektrik / Termal bağlaştırma Dış devre bağlantısı Mekanik bağlaşım Temel Özellikleri Manyetik, elektrik ve termal SEA simülasyonları Geniş transfer seçenekleri - Standart formatlar (DXF, STEP, IGES ve SAT) - CATIA, PRO/E ve Inventor dosyaları Elektrik motorları tasarımcıları için güçlü özelikler - 2D ve 3D motor geometrisi oluşturma - Speed ve Motor-CAD dosyalarının hızlı transferi - Optimum ağ yapısı (mesh) oluşturma özelliği ile hızlı modelleme ve analiz imkânı Kararlı durum, harmonik ve geçici termal durum analizi Devre ve motor birleşik analizleri Lineer veya döner hareket Multi fizik seçenekleri Kolay kodlama dili, makro ve kütüphane (Python) 3. Yüksek Performans Hesaplamaları için Gelişmiş Fiziksel Özellikler Statik, kararlı durum AC manyetik ve geçici manyetik Elektrostatik, elektrik iletimi, kararlı durum AC elektrik Kalıcı ve geçici durum termal Elektro-termal, manyeto-termal 4. Çözüm Süreci Fiziksel ve geometrik özelliklerin değişimine imkân veren parametrik analizler İterasyonlara veya doğrudan lineer hesaplamalara bağlı çözümler Güçlü doğrusal olmayan çözücü yöntemleri Parametrik çalışmaların hızlı ve hassas bir şekilde elde edilmesi Çözüm esnasında otomatik uyarlanabilen mesh ile tüm zaman aralıklarında doğru hesaplamalar 5. Çözüm Sonrası Sonuçlar Akı yoğunluğu, akı çizgileri Demir kayıpları (Bertotti ve Loss Surface), bakır kayıpları Akım, gerilim, güç ve endüktans gibi elektriksel büyüklükler Hız, konum, kuvvet, moment gibi mekanik büyüklükler Deri etkisi, girdap akımı hesaplamaları Elektrik Makinaları DC Makinalar Asenkron Makinalar Senkron Makinalar Eksenel Akılı Makinalar Enine Akılı Makinalar Senkron ve Anah. Relüktans Makinaları Eyleyiciler Elektromıknatıslar Manyetik Fırlatıcılar Kesicileri / Kontaktörler Uygulama Alanları Isıl İşlemler Endüksiyonla Isıtma İletimle Isıtma Dielektrik Isıtma Yüzey Sertleştirme Transformatörler Ve Endüktanslar Güç Trafoları Reaktörler Ateşleme Bobinleri Akım Trafoları Elektrik Alan Yüksek Gerilim İzolatörleri Kablo Burçları Ark Odaları Sensörler Hız ve Pozisyon Sensörleri Yakınlık Sensörleri Genel Sensörleri Akı Kapıları Mems Kesicileri / Kontaktörler Kablolar Ve Elektrik Bağlantıları Güç Kabloları Koruyucular Dağıtım Barası Manyetik Alanlar 4 MDS Motor Tasarım Teknolojileri ve Yazılım Çözümleri 5
MotorCAD Motor-CAD, Motor Design Ltd. firması tarafından geliştirilmiş, elektrik motorları ve generatörlerinin termal analizi için kullanılan çok yönlü bir yazılımdır. 2000 li yılların başında geliştirilen Motor-CAD yazılımı, dünya çapında birçok motor üreticisi ve üniversite tarafından kullanılmaktadır. Yazılım, farklı motor türleri ve farklı soğutma yöntemleri için gelişmiş modüller içerir. Termal eşdeğer devre tabanlı çalışan bu yazılım ile hızlı ve güvenilir sonuçlar elde edilebilmektedir. Taşıt, asansör, çamaşır makinesi gibi karmaşık yük karakteristiğine sahip uygulamalarda dahi hızlı ve doğru bir şekilde motor termal analizi yapmaya imkân sağlar. Motor Modülleri Sürekli mıknatıslı fırçasız motorlar (BPM) Dış rotorlu BPM motorlar Asenkron motorlar Sürekli mıknatıslı DC motorlar Anahtarlamalı relüktans motorları Senkron motorlar Çıkık kutuplu motorlar Üniversal motorlar Soğutma Metotları Doğal taşınım Zorlanmış taşınım Ventilasyon ile iletim Sıvı soğutmalı (çeşitli biçimlerde) Sualtı soğutmalı Islak rotor ve ıslak stator Sprey soğutmalı Işınım İletim Radyasyon Motor-CAD in en güçlü yanlarından biri ısı transferini ve akışkanlar formülasyonlarını uzun araştırmalar ile doğrulanmış olmasıdır. Yazılımda yer alan bu veri ile program kullanıcıları, hesaplama yapmalarına gerek kalmadan, motor soğutma tasarımı üzerine odaklanabilirler. Motor-CAD kullanıcıları kendi özel tasarımlarını termal olarak inceleyerek zaman ve tasarruf sağlayabilirler. Motor-CAD yazılımı otomotiv, uzay ve endüstri alanlarda dünya lideri motor üreticileri tarafından kullanılmakta ve önerilmektedir. Sıvı Akışı Hesaplamaları Isı transfer tahmininin doğruluğunda hava veya sıvı akışı hesaplamaları da önemi bir yere tutar. Motor-CAD tasarım aşamasının bu önemli bileşeni içerecek şekilde tasarlanmıştır. Kararlı Durum Termal Hesaplamaları Motor-CAD kararlı durum verilerinin analizini, okunması kolay diyagramlar kullanarak kolaylaştırır. Aynı zamanda direnç ve düğümlerin renklerinin ara kesit editöründeki renkler ile örtüşmesi, şemada motor bileşenlerinin belirlenmesi için Motor-CAD Hesaplamaları kolaylık sağlar. Bu sayede kullanıcılar istedikleri bilgilere kolayca ulaşabilir. Geçici Durum Termal Hesaplamaları Motor-CAD programı motorun geçici durum termal analizinin hesaplanması ve sonuçlarının grafiksel olarak gösterilmesini sağlar. Aynı zamanda Motor-CAD yazılımı değişken yüklemeli analizleri de içerir. Bunun önemli bir avantajı da motorda aşırı ısınma olmadan motoru limitlerinde sürebilmektedir. 6 MDS Motor Tasarım Teknolojileri ve Yazılım Çözümleri 7
8 MDS Motor Tasarım Teknolojileri ve Yazılım Çözümleri