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Auch außerhalb Mitteleuropas ist CADFEM aktiv. Mit eigenen Gesellschaften und Beteiligungen an hochspezialisierten CAE-Firmen in Europa, USA, Asien und Nordafrika.

CADFEM esocaet steht für fundierte Weiterbildung im Bereich Computer Aided Engineering. Vom Seminar bis zum Masterstudiengang. Upgrade your work, upgrade your life.

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Simulation von elektromagnetischen Feldern mit ANSYS Maxwell

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​Egal, ob es sich um Linearantriebe für die Automatisierungstechnik, Aktuatoren und Kupplungen für Automotive-Anwendungen oder das kabellose Laden für die E-Mobilität, Weichen und Klappen für Sortiersysteme oder auch Permanentmagnet-Bremsen zur Pitch-Regelung der Rotorblätter für Windkraftanlagen handelt - die Entwicklung all dieser Aktuatoren ist nur simulativ sicher beherrschbar. Dieses Seminar stellt die Möglichkeiten der Simulation elektromagnetischer Komponenten mit ANSYS Maxwell dar.

ZIELGRUPPE

Projekt- und ​Entwicklungsingenieure der Elektromagnetik, wissenschaftliches Personal und Studenten mit vergleichbaren Aufgaben, die das Ziel verfolgen, sich auf effizientem Weg anwendungsbereites, praxisrelevantes Wissen zu ANSYS Maxwell anzueignen.

IHR NUTZEN

Elektromagnetische Wechseleffekte (z.B. Dämpfungen durch Wirbelströme) oder Nichtlinearitäten (z.B. Sättigung) erschweren das Systemverständnis auf analytischer Basis. Im Seminar lernen Sie unter anderem am Beispiel eines Lasthebemagneten alle nötigen Vorgehensweisen für eine genaue und schnelle Lösung elektromagnetischer Aufgaben, um diese anschließend auf Ihr eigenes Modell umsetzen zu können.

Agenda

Tag 1

Dynamisch zur ersten Statik-Simulation

M1: "Notwendige" Theorie und Überblick

  • Anwendungsgebiete für ANSYS Maxwell
  • Motivation: Permanentmagnet-Bremse
  • Die Löser in Maxwell
  • Wo finde ich Hilfe, wenn es klemmt?​

M2: Modellierung und Vernetzung

  • Modellaufbau direkt in Maxwell
  • Geometrie-Orientierung und Koordinatensysteme
  • Boolesche Objekt-Verknüpfungen
  • Regeln der Geometrie-Modellierung
  • Mesh-Prozess in Maxwell
  • Workshop: Statische Kraftwirkung (linear, Raumtemperatur)

M3: Magnetische Materialien in Maxwell

  • Modellierung ferromagnetischer Materialien: linear und nichtlinear
  • BH-Kurven: woher und wie in den Material-manager eingefügt?
  • Workshop Sheet Scan: Übertragen einer gescannten B-H-Kennlinie in ein Datenfile
  • Laminierte Materialien: Einbindung in Maxwell 2D und 3D
  • Permanentmagnete (PM): linear und nichtlinear, Orientierung
  • Demo Magnet Skew: schraubenförmige Magnetisierung
  • Einbeziehung der Temperaturabhängigkeit
  • Workshop: statische Kraftwirkung (nichtlinear, temperaturabhängig)

M4: Simulation statischer Magnetfelder in Maxwell

  • Modellierung elektrischer Quellen
  • Randbedingungen: Zweck und Definition
  • Berechnete Größen: magnetische Feldenergie, Induktivitäten, Kraft/Moment
  • Darstellung der Feldgrößen: Skalar-und Vektorplots in Ebene und Raum
  • Schnitt-Darstellungen von Feldverteilungen
    Workshop: Permanentmagnet-Bremse (statisch)

Tag 2

Wenn Zeit eine Rolle spielt

M5: Stationäre Wirbelstromaufgaben

  • Anwendungen: Spulen, Transformatoren, berührungsloses Batterieladen
  • Angepasstes Meshen für Skin- und Proximity-Effekt
  • Insulation Boundary (M3D)
  • Workshop „Gewünschter Wirbelstrom“: Transformator
  • Workshop „Parasitärer Wirbelstrom“: höhere Verluste

M6: Transiente Elektromagnetische Analysen

  • Sinus/Cosinus-Definitionen für die Quellen
  • Datensätze für zeit-, weg- oder geschwindigkeitsabhängige Signale beliebiger Form
  • Mesh-Link aus statischen Simulationen
  • Solver Settings
  • Workshop: Permanentmagnet-Bremse (transienter Schaltvorgang)​

M7: Abbildung mechanischer Bewegungen

  • ​Bewegungsformen und ihre Definition
  • Geometrisches Setup: Bewegte Teile - Bandobjekt
  • Mesh-Regeln für Translation und Rotation
  • Workshop: Permanentmagnet-Bremse (konstante Bewegung)

M8: Werkzeuge zur Auswertung

  • Lösungsinformationen nach einer Simulation
  • Konvergenzkontrolle: wie gut ist die Lösung?
  • Fields-Calculator: für benutzerdefinierte Ergebnisse
  • Animation von parametrischen und zeitlichen Feldverläufen
  • 3D-Plots
  • Report über eine Simulation
  • Workshop: Permanentmagnet-Bremse (transientes Einschalten, Dämpfung, Gegenkraft)

Tag 3

Erweiterung der Möglichkeiten

M9: Rechnung von Varianten

  • Möglichkeiten der Parametrisierung
  • Geometrie-Variationen
  • Variationen der Erregungen
  • Parametrisches Setup
  • Material-Variationen
  • Workshop: Permanentmagnet-Bremse (Parameterstudie Gegenkraft)

M10: Elektrische Schaltungen und magnetische Verluste

  • ​Schaltungseditor verschaltet die Wicklungen
  • Komponentenbibliothek des Schaltungseditors
  • Parametrisierung im Schaltungseditor
  • Berechnung der Eisen-Verluste (Eddy Current- und Transient Solver)
    - Anwendung des Steinmetz-Modells
  • Workshop: IPM-Synchronmotor

M11: Maxwell-Kopplungen

  • ANSYS-Maxwell Link zu ANSYS Mechanical: thermisch, mechanisch, Feedback-Iterator
  • Workshop: Verformung wegen Magnetkraft
  • Workshop: Stationäre Induktionserwärmung
  • Zusammenfassung und Ausblick​

M12: Fragen und Antworten / Tipps und Tricks

Freestyle-Modul für Ihre mitgebrachten Skizzen, Fragen, Ideen.
Dieses Modul bietet Möglichkeiten zur freien Gestaltung, gestattet Ausblicke auf Ihr nächstes Projekt oder ist einfach nur zum Probieren gedacht. Nehmen Sie sich Zeit und wiederholen das Gelernte mit Unterstützung des Referenten.


ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN