Modellazione e simulazione di motori

Modellare e simulare motori e trasmissioni motore a diversi livelli di fedeltà con Simulink e Simscape

Grazie alla modellazione e alla simulazione di motori potrai svolgere varie attività, dall’analisi delle prestazioni a livello di sistema alla progettazione dettagliata di trasmissioni a motore elettrico. Ciascuna attività richiede l’acquisizione di diversi effetti fisici nel modello di motore e nella relativa simulazione. I progettisti delle trasmissioni motore potrebbero dover importare dati dalle analisi a elementi finiti (FEA) per ottimizzare i parametri di progettazione delle trasmissioni minimizzando le perdite. I progettisti di sistema spesso si affidano a una modellazione dei motori più astratta, che bilancia la potenza elettrica e quella meccanica per accelerare la simulazione del motore e analizzare le prestazioni a livello di sistema di una trasmissione motore.

Simulink® e Simscape™ supportano più livelli di fedeltà per la modellazione e la simulazione dei motori:

  • Progettazione di sistema:
  • Progettazione di controlli:
    • Commutazione ideale
    • Modellazione a parametri concentrati
    • Rapporto lineare coppia/corrente
  • Progettazione delle trasmissioni motore:
    • Commutazione non ideale – modellazione fondata sulla fisica dei semiconduttori di potenza
    • Saturazione – dipendenza non lineare su angolo rotore e/o corrente
    • Armoniche spaziali – compresa l’ondulazione della coppia (ripple) causata da cogging e dalle armoniche nel collegamento di flusso

Per una simulazione rapida dei motori, è possibile integrare delle informazioni sulle perdite in formato tabellare in un modello di motore a livello di progettazione di sistema e verificare il comportamento del proprio progetto nell’ambito di un sistema più grande, continuando a prevedere in modo accurato l’efficienza complessiva del sistema. Puoi sviluppare una strategia di controllo delle trasmissioni elettriche di tipo Proof of Concept per un veicolo elettrico ibrido usando il livello di fedeltà della progettazione dei controlli per la modellazione dei motori sincroni a magneti permanenti. Stimando i valori dei parametri sulla base dei dati misurati, potrai ottenere un comportamento realistico della simulazione del motore. Per tenere conto della saturazione magnetica o della variazione dei parametri a vari livelli di carico, puoi incorporare i dati della FEA che descrivono un rapporto flusso/corrente non lineare nel tuo modello di motore usando il livello di fedeltà della progettazione delle trasmissioni motore. È possibile simulare i motori al più alto livello di fedeltà usando dati di FEA aggiuntivi sulle armoniche spaziali, al fine di facilitare lo sviluppo di algoritmi per la mitigazione delle ondulazioni della coppia (ripple) e ottimizzare la progettazione delle trasmissioni.

Ridurre il tempo di sviluppo del controllo motori grazie ai modelli di simulazione

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