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Berechnung von Geräuschen in Elektromotoren

| Redakteur: Gerd Kucera

Inzwischen werden elektrische Antriebe auch hinsichtlich ihrer Geräuschentwicklung kritisch betrachtet. Das Engineering-Werkzeug Electric Drive Acoustics verkürzt die Entwicklungszeit durch Simulation.

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Electric Drive Acoustics: Die Darstellung für den Drehzahlbereich erfolgt in als Wasserfall- beziehungsweise Campbell-Diagramm (Bild).
Electric Drive Acoustics: Die Darstellung für den Drehzahlbereich erfolgt in als Wasserfall- beziehungsweise Campbell-Diagramm (Bild).
(Bild: CADFEM)

Neben der bestmöglichen Energie- Effizienz steht auch die Geräuschentwicklung einer elektrischen Machine im Mittelpunkt der Entwicklung. Electric Drive Acoustics inside ANSYS ist eine Software, die speziell für die Simulation von Elektromotorgeräuschen entwickelt wurde und die notwendigen Zusatzfunktionen für die dynamische Analyse in ANSYS Mechanical bereitstellt. Das Simulations- und Analyse-Tool berechnet den Körperschallpegel, der aufgrund der internen magnetischen Anregungen als Oberflächenschwingung des Motorgehäuses entsteht. Als Anregungen für die dynamische Analyse werden die oszillierenden Luftspaltkräfte an den Ständerzähnen in das Programm importiert, die aus einer transienten elektromagnetischen FEM-Berechnung der Maschine stammen. Für deren Überführung aus dem Zeit- in den Frequenzbereich wird eine Fouriertransformation intern automatisch ausgeführt.

Der Import der zeitabhängigen Erregungsdaten bietet verschiedene Optionen und berücksichtigt so auch unterschiedliche Vorgehensweisen bei der Erstellung der Daten. Dedizierte Funktionen übernehmen außerdem die Verteilung der importierten Anregungslasten auf die Ständerzähne und reduzieren die Handarbeit auf ein Minimum. Die Vibrationsberechnung wird mit einer harmonischen Analyse mit modaler Superposition durchgeführt.

Alle Details zu Electric Drive Acoustics

Die dreitägige Veranstaltung "Praxisforum Elektrische Antriebstechnik" findet vom 20.-22.3.2018 im Maritim-Kongresszentrum in Würzburg statt (Details demnächst auf www.praxisforum-antriebstechnik.de).

Weitere Themen zur Simulation auf dem Praxisforum Elektrische Antriebstechnik sind u.a.: Modellierung & Berechnung des Wärmetransports in elektrischen Maschinen. Dieses Referat von FESTO erklärt u.a. das Modell des Wärmetransports im Luftspalt, die Ermittlung der Wärmeübergangskoeffizienten, Berechnung der Temperaturverteilung, Validierung der Methodik. Der anschließende Vortrag von ALPHA-Numerics zeigt die Simulation eines Fluid-Kühlers unter Berücksichtigung der richtigen Vernetzungstechnik in CFD-Anordnungen.

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