effet simulation elektrischer maschinen mit ansys
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8/9/2019 Effet Simulation Elektrischer Maschinen Mit ANSYS
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Simulation Elektrischer Maschinen mit ANSYS
Prof. Dr. Aschendorf Institut EASI 24.10.2008
Prof. Dr. Bernd AschendorfProfessor fr Elektrische Maschinen und SystemeProfessor of Electrical Machines and SystemsUniversity of Applied Sciences DortmundGermany
Simulation Elektrischer
Maschinen mit ANSYSEinbindung eines Finite-Elemente-Tools zurUntersttzung von Lehrveranstaltungen
zu Elektrischen Maschinen und Antrieben
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Problem bei Lehrveranstaltungen zur
Finite-Elemente-Methode Lehrveranstaltungen zur Finite-Elemente-
Methode (Elektromagnetismus) haben einenUmfang von nur 6 SWS bei insgesamt 15Wochen
Hauptfokus liegt auf Theorie oder An-wendung am Beispiel von Ansys und derVermittlung der Funktionalitt des Tools Ansys
zur Berechnung Elektrischer Maschinen undSysteme
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Problem des Ansys Trainings
Training zur Anwendung von Ansys bestehtaus mindestens Grund- und Aufbauschulung(2 x 3-5 Tage) und 5 Tagen fr die Anwendungvon EMAG zuzglich Nacharbeit whrend desTrainings und anschlieend
Das notwendige KnowHow wird hiermit kei-nesfalls aufgebaut
Tipps und Tricks werden erst durch intensiveNutzung oder Austausch mit anderen Anwen-dern nutzbar
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Problemlsung
Aufbau eines geeigneten UntersttzungstoolsEM-Praktikum zurGenerierung multimedialer Feldbilder etc.
Begleitung eines Maschinenpraktikums
schrittweisen Generierung von Maschinenmodellen
gezielten Erlernung der APDL-Anwendung
Anwendung von UIDL-Mens
bedarfsgerechten Lsung von Berechnungsauf-gaben (induzierte Spannung, Kurzschlu, Anlauf,etc.)
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Einbettung des Tools in Ansys
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Einlesen von Maschinenparametern
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Vorgehensweise am Beispiele eines
Einphasentransformators Die Vorgehensweise von EM-Praktikum ist klar durch
ein UIDL-Men vorgegeben
Die einzelnen Prozeschritte knnen durchInterpretation der APDL-Programme nachvollzogenwerden
APDL-Programme und UIDL-Men sind nicht
gesperrt Die gewhlten Modellgeometrien sind bewut einfach
gewhlt Bei entsprechendem KnowHow knnen die APDL-
Routinen und UIDL-Mens gendert und erweitertwerden
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Element- und Materialdefinition
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Geometriegenerierung durchKeypoints und Lines
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Flchengenerierung
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Verschaltungsparameter
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Lsungsvorschlge nach
Modellgenerierung und Verschaltung
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Eingabe notwendiger Steuergren
Si l i El k i h M hi i ANSYS
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Lsungsinterpretation mit Ansys-Men
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Standardisierte Ausgaben desBerechnungstools bei Last
Realteil Imaginrteil
Si l ti El kt i h M hi it ANSYS
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Interpretation der Rechenergebnisse
an den Verschaltungselementen
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Direkte Auswertung der erzeugtenListen z.B. mit Excel
Leerlauf
Leerlauf
Kurzschlu
Kurzschlu
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Einbettung des Tools in Ansys
(Technologie) I
Menoberflche in UIDL geschriebenAutomatische Konvertierung in TCL beim
Aufruf neuerer Ansys-Versionen
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Einbettung des Tools in Ansys
(Technologie) II
Einzelmodule in APDL geschriebenKlarer Dateiaufbau passend zum Modell-
generierungsprozeAlle Dateien sind unverschlsselt, um
Befehlsstrukturen nachzuvollziehen
Alle Dateien sind nderbar, um eigeneGeometrien und Schaltungen zugenerieren
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Einbettung des Tools in Ansys
(Technologie) III
trafo1p-daten Dateineingabetrafo1p-Elemente Elementedefintiontrafo1p-material Materialdefinition
trafo1p-geometrie Keypoint-/Liniendefinitiontrafo1p-flaechen Flaechengenerierungtrafo1p-netz Netzgenerierungtrafo1p-kopplung Kopplung von Knotentrafo1p-schalt Schaltungsgenerierungtrafo1p-aus Ausgabefilevorbereitungtrafo1p-loesxx Loesungsroutinen
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Einbettung des Tools in Ansys
(Technologie) IV
Ansys-Befehle sind leicht nachvollziehbarZur Geometriegenerierung wurde fast aus-
schlielich die Bottom-up-Methodeverwendet
Notwendige Tricks aus zahlreichen Schu-lungen und Diskussionen mit Ansys-Support-Personal sind eingeflossen
Know-How zur transienten Rechnung ist imKontext verifizierbar
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Weitere Beispiele (I):3-Phasen-Transformator, z.B. Mantel
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Weitere Beispiele (II):fremderregte Gleichstrommaschine
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Weitere Beispiele (III):fremderregte Gleichstrommaschine
Ankerrckwirkung
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W it B i i l (IV)
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Weitere Beispiele (IV):Gleichstrommaschine mit Zusatzwicklungen
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W it B i i l (V)
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Weitere Beispiele (V):permanenterregte Gleichstrommaschine
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Weitere Beispiele (VI):Drehfeldentstehung
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Weitere Beispiele (VII):Synchronmaschine Vollpollufer
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W i B i i l (VIII)
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Weitere Beispiele (VIII):Synchronmaschine Schenkelpollufer
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W i B i i l (IX)
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Weitere Beispiele (IX):Asynchronmaschine Kfiglufer
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Fazit
EM-Praktikum ist geeignet zur Untersttzung vonElektrische Maschinen und Antriebe-Lehrveranstal-
tungen EM-Praktikum kann Praktika untersttzen EM-Praktikum kann Finite Elemente Theorie-Lehr-
veranstaltungen untersttzen
EM-Praktikum bietet eine strukturierte Modellgene-rierungsvorgehensweise
EM-Praktikum bietet standardisierte Berechnungs-methoden
EM-Praktikum ist unverschlsselt EM-Praktikum untersttzt auch Ansys-Trainingskurse
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Fazit
EM-Praktikum ist zu beziehen ber die FH Dortmund
Sollte EM-Praktikum nicht reichen, bietet EM-Designeine sinnvolle Ergnzung und Erweiterung
EM-Design ist zu beziehen ber die FH Dortmund([email protected])
Nutzung ohne Einweisung und Anwendungsunter-sttzung ist zweifelhaft
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]