Webinar Flux General 2013 SP.ppt [Modo de...

Introducción a la simulación

electromagnética

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Juanjo Salavert

Fecha: 24/01/2013

durante el transcurso de la presentación. Uso del CHAT para plantear cualquier cuestión o comentario.

©2013 Indielec | Prohibida la distribución total o parcial de este documento

Agenda Webinar

� INDIELEC en Ingeniería Eléctrica

� Introducción a la herramienta de simulación Flux

� Integración de Flux con otras herramientas de simulación

� Ejemplo en vivo de simulación electromagnética

� Conclusiones

24/01/2013 2

� Conclusiones

� Preguntas / Respuestas

No dude en plantear cuestiones a través del chat, y las responderemos al finalizar la presentación

Escriba aquí su cuestión…

Webinar de FLUX: Introducción a la Simulación Electromagnética

Agenda Webinar





� Conclusiones

24/01/2013 3

� Conclusiones





INDIELEC en Ingeniería Eléctrica

� Inicio de Actividad en 1995

� Distribución de Software en España y Portugal

� Soporte Técnico Avanzado en Castellano

24/01/2013

� Soporte Técnico Avanzado en Castellano

� Cursos de Formación

� Consulting en Ingeniería Eléctrica

4Webinar de FLUX: Introducción a la Simulación Electromagnética

Simulador sistemas de potencia

Prediseño magnético máquinas eléctricas

Análisis térmicomáquinas eléctricas

Suite de diseño en Ingeniería Eléctrica

24/01/2013

de potencia

Simulador sistemasmultifísicosmultifísicos

Software deoptimización

Simulador interconexioneselectrónica de potencia

Análisis FE electromagnético

y térmico

� Generación � Conversión� Transporte y distribución

Exportación

Co-simulación


� Para cualquier cuestion o problema con nuestras herramientas…

… nuestro servicio estará siempre disponible

� Soporte via teléfono y Email

Soporte Técnico Avanzado en Castellano

24/01/2013

� Soporte via teléfono y Email

� Documentación actualizada

� Actualizaciones del programa


� Para mejorar sus competencias y conocimientos en ingeniería eléctrica …

� Cursos estandard organizados en nuestras instalaciones periódicamente

� Varias ediciones a lo largo del año

� Cursos específicos para atender sus necesidades

� Cursos bajo demanda

Cursos de Formación

24/01/2013

� Cursos bajo demanda

� Temarios elaborados acorde al perfil del cliente

� Ejercicios personalizados


� Si necesita servicios exclusivos, estudios, simulaciones …

� Modelado y optimización

� Viabilidad y prediseño

� Diseño

Consulting Ingeniería Eléctrica

24/01/2013

� Prototipos


Agenda Webinar





� Conclusiones

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� Conclusiones





Software Flux

� Modelado de fenómenos electromagnéticos y térmicos por el método de Elementos Finitos

24/01/2013

� Utilizado por más de 1000 referencias (industria, centros de investigación, universidades) en todo el mundo.

Magnetic signature of shipsMagnetic signature of ships


Flux: Software de FEM de propósito generalLa herramienta que necesita para explorar Universo

� Permite realizar:� Análisis estático

� Análisis régimen permanente AC

� Análisis transitorio

� Resolución de problemas:

24/01/2013

� Resolución de problemas:� Magnéticos

� Eléctricos

� Térmicos

� Aplicaciones acopladas:� Térmica/Magnética o Eléctrica

� FEM y Circuito/Sistema

� FEM y movimiento


� Análisis:

� Flux hace visible lo que antes estaba oculto para todos, excepto unos pocos expertos

� Diseño: Reducción de tiempos

¿Por qué utilizar herramientas de modelado?

24/01/2013

� Diseño: Reducción de tiempos

� La creación de prototipos virtuales permite reducir el número de costosos

prototipos

� Optimización:

� Aumento de la eficiencia de los dispositivos

� Enseñanza:

� Los conceptos son más fáciles de entender cuando se pueden visualizar


Una fácil definición del sistemaConcéntrese en su exploración, no en la herramienta!

FluxFluxFluxFluxPre-proceso �� Resolución �� Post-proceso

� � � � �

ExportaciónCAD

ImportaciónCAD

Generaciónmalla

Propiedadesfísicas

Procesoresolución

Post-proceso

24/01/2013

� Un proceso fácil en 5 pasos

� Flux está disponible en 2D y 3D para proporcionar los mejoresresultados de la simulación en el menor tiempo de cálculo.

CADCADConstruccióngeométrica

malla físicas resolución proceso

Optimice su diseño


Estudios paramétricos en FluxFácil control de cada parámetro

Construcción Geometría

Generación Mallado Descripción Propiedades Físicas

Descripción Circuito Eléctrico

Importación CAD

�� Formatos nativos

�� Formatos neutros

Modo de reparación de geometrías�� Adaptación de diseños

Mallado asistido

Herramientas de control de la malla

�� Mesh points

�� Mesh lines

Propiedades magnéticas, eléctricas, dieléctricas, térmicas

�� µ, ε, β, ρ, J

Propiedades lineales, no lineales, espaciales, dependientes del tiempo y parametrizadas

Editor de circuitos eléctricos avanzado�� modelado del control / alimentación del dispositivo

Biblioteca de

24/01/2013 14Webinar de FLUX: Introducción a la Simulación Electromagnética

�� Adaptación de diseños CAD a paquete FEM

Parametrización de geometrías�� Fácil control y optimización

Simplificación de geometrías por medio de simetrías y periodicidades�� Reducción del tamaño del modelo

Sketcher2D

�� Mesh lines�� Mesh generators

Parametrizaciónmalla

�� Control densidad de malla

�� Control distribución de malla

Base de datos de materiales

�� Más de 40 materiales predefinidos

bobinas no malladas

Biblioteca de componentes disponible

Valores parametrizables de los componentes

� Mapas cartográficos e isovalores en la región del problema para ver resultados como la densidad de flujo o distribución de temperatura

� Curvas de variación con respecto a un

Un impresionante post-procesadorMuestre los resultados de simulación y convenza!

24/01/2013

� Curvas de variación con respecto a un parámetro (tiempo, posición, geométrico, físico...)

� Análisis de magnitudes globales como inductancia, energía, fuerza o par.

� Definición de sensores antes de la resolución para reducir tiempo durante el post-proceso


Interoperabilidad de SoftwareSoftware listo para comunicarse

Importación geometrías CAD• Inventor SAT / ACIS• CATIA V4, V5• Inventor(Autodesk)

CAD export• SAT

Simulador de Sistemas Mecatrónicos

FluxFluxFluxFluxFluxFluxFluxFlux

� La integración de Software es una estrategia clave para Flux: el intercambio de información entre Flux y el software existente es ahora más sencillo que nunca!

24/01/2013

• Inventor(Autodesk)• Pro / ENGINEER• IGES, IGES Advanced•STEP, STEP Advanced

Importación Malla• NASTRAN• PATRAN• UNV Ideas

• SAT• CATIA V4, V5• IGES• STEP• MED

Result export• Excel• Text• XML

FluxFluxFluxFluxFluxFluxFluxFluxPrePre--procesoproceso �� AnálisisAnálisis �� PostPost--procesoproceso

� � � � �

Driving Flux• Python• With API

C/C++ language Excel Fluent VB Script

motoresPlantillas para motores• SPEED & Motor-CAD imports

DataExport

DataImport

Construccióngeometría

GeneraciónMalla

PropiedadesFísicas

ProcesoResolución

Post-ProcesoResultados


Acoplamiento con circuito eléctrico en 2D y 3D

� Para aplicaciones magnéticas transitorias y AC

� Ejemplos

� Alimentación PWM (Pulse With Modulation)

� Alimentación / Carga conectada en estrella o triángulo

� Componentes Jaula de Ardilla y Escobillas

24/01/2013

� Componentes Jaula de Ardilla y Escobillas


� Magnético transitorio con una parte rotatoria

� Resolución de la ecuación mecánica

J Tm f Trθ θ= − −&& &

Acoplamiento cinemático para movimiento de rotación (2D y 3D)

24/01/2013

� Ejemplos

� Cualquier tipo de motor

� Brushless DC

� Inducción

� Sincrónico

� Reluctancia variable

� …

J Tm f Trθ θ= − −


� Magnético transitorio con una parte con mov. lineal

� Resolución de la ecuación mecánica

e fm x F F= −&&

Acoplamiento cinemático para movimiento de translación (2D y 3D)

24/01/2013

� Aceleración

� Fuerza Electromagnética

� Fuerza de fricción

� Ejemplos

� Actuador electromagnético

� Altavoz

x&&

eF

fF


Contacto compresible (2D y 3D)

� Movimiento tenido en cuenta mediante remallado automático de la superficie « compresible »

� Ejemplos

� Electroimán

� Rotación de parte no

24/01/2013

Rotación de parte no

cilíndrica: contactor

� …


Agenda Webinar





� Conclusiones

24/01/2013 21

� Conclusiones





� Importación de geometría de SPEED a Flux con mallado automático

� Gran variedad de motores:

� Brushless de imanes permanentes

� Motor de Inducción

� Motor de reluctancia

Vínculo Flux / SPEEDHerramientas para especialistas de motores

Webinar específico:

SPEED: Prediseño de máquinas de inducción

24/01/2013

� Motor de reluctancia

� …

Plantilla de motor en SPEED, para una aproximación analítica rápida

Flux para una simulación precisa


de inducciónJueves 7 de febrero, 11h.

Co-simulación Flux/Portunus

� Co-simulación entre Flux (aplicación magnética transitoria) y el simulador de sistemas Portunus en 2D & 3D

� Permite considerar bucles de control, movimiento, acoplamiento de circuito eléctrico, saturación, …

� Ejemplos

24/01/2013

� Ejemplos

� Alimentación PWM

� Control de fuerza

Electromagnética

Portunus

FluxFluxFluxFluxElectromagnetic & thermal FEA analysis

Electromagnetic device LoadControl & Drive

System simulationSystem simulation


Simulación en rég. transitorio

Co-simulación Flux/Simulink

24/01/2013

Intercambio de valores eléctricos y mecánicos en cada intervalo de tiempo


Co-simulación Flux/Motor-CAD

� Contexto

� Diseño magnético de la máquina teniendo en cuenta el efecto de la temperatura

� Obtención del régimen permanente de la máquina a una velocidad determinada

� Herramientas

� Flux para el modelado electromagnético

24/01/2013

� Flux para el modelado electromagnético

� Motor-CAD para el análisis térmico

� Objetivo

� Beneficiarse de la potencia de cada herramienta mediante el intercambio de información entre Flux y Motor-CAD



Motor-CAD: Introducción al análisistérmico de máquinas eléctricas

Jueves 21 de febrero, 11h.

Acoplamiento Flux/GOT-It

� GOT-It controla automáticamente el proceso de optimización basado en FEM

� Disponible a partir de Flux v10.4.2

� Aplicaciones 2D, 3D y Skew


GOT-It: Optimización de máquinas eléctricas rotatorias

Jueves 7 de marzo, 11h.


Agenda Webinar





� Conclusiones

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� Conclusiones





Análisis par de cogging de una máquina de imanes

� Objetivo: Analizar par de cogging de un motor brushless DC

� En 2D

� En skew

� En 3D

� Características principales

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� Características principales

� 4 polos

� 24 ranuras

� 3 fases conexión estrella

� Ferrita magnetizada radialmente


Análisis par de cogging de una máquina de imanes

� Pasos a seguir para llevar a cabo la simulación electromagnética:

� Generación de la geometría � ‘Overlay para motores’

� Discretización de la geometría � Mallado

� Asignación de propiedades físicas del dispositivo a simular:

� Materiales

24/01/2013

� Movimiento � conjuntos cinemáticos

� Circuito eléctrico acoplado

� Definición del escenario de resolución

� Resolución del problema

� Análisis de resultados



Modelado de máquinas eléctricas con asistentes avanzadosJueves 28 de febrero, 16h.

Par de Cogging de motor brushless


� FEM

� Rizado del par a velocidad constante

Motor Brushless: otras simulaciones

24/01/2013

� Arranque y adición de una carga


2

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1

6

1. Barra de título

2. Barra de menús

3. Barra de herramientas

4. Árbol de datos

5. Zona gráfica

Demo

24/01/2013

8

9

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5. Zona gráfica

6. Barra de contexto

7. Barra de memoria GUI

8. Zona de Historial

9. Zona de Comandos


Agenda Webinar





� Conclusiones

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� Conclusiones





Conclusiones

� ¿Por qué utilizar Flux?

� Para ahorrar tiempo en el proceso de diseño

� Para minimizar la fabricación de costosos prototipos

� Para obtener resultados precisos

� Por el soporte técnico avanzado e ilimitado en castellano

24/01/2013

Por el soporte técnico avanzado e ilimitado en castellano

� Por la calidad de las versiones

� Futuro de Flux

� Mejorar la interoperabilidad (con el control, y para análisis mecánico, térmico, acústico)

� Mejorar opciones de los modelos (histéresis, pérdidas, …)


24/01/2013

Muchas gracias por su atención

Para cualquier cuestión adicional no duden en contactarnos: [email protected]¿Puedo disponer de una versión de evaluación?


¿Desea una versión de evaluación?

� Solicite una versión de evaluación de cualquiera de nuestros programas de

simulación

24/01/2013

� Versiones 100% funcionales durante el periodo de evaluación

� Solicitar en [email protected] / (+34) 961 303 462

� Soporte técnico durante el periodo de evaluación: [email protected]

� Documentación, tutoriales, technical papers, ejemplos, etc.



Webinars Primer Trimestre 2013

Fecha y hora Temática Presentador

Jueves 24-ene, 11.00 h. FLUX: Introducción a la simulación electromagnética Equipo Técnico - INDIELEC

Jueves 31-ene, 16.00 h.PSCAD: Introducción a la simulación de sistemas

de potencia en régimen transitorioEquipo Técnico - INDIELEC

Jueves 07-feb, 11.00 h. SPEED: Prediseño de máquinas de inducción Equipo Técnico - INDIELEC

Jueves 14-feb, 16.00 h.FLUX: Modelado y simulación

transformadores de potenciaEquipo Técnico - INDIELEC

24/01/2013



Jueves 14-feb, 16.00 h.transformadores de potencia

Equipo Técnico - INDIELEC

Jueves 21-feb, 11.00 h.Motor-CAD: Introducción al análisis térmico

de máquinas eléctricasEquipo Técnico - INDIELEC

Jueves 28-feb, 16.00 h.FLUX: Modelado de máquinas eléctricas

con asistentes avanzados Equipo Técnico - INDIELEC

Jueves 07-mar, 11.00 h. GOT-It: Optimización de máquinas eléctricas rotatorias Equipo Técnico - INDIELEC

Jueves 14-mar, 16.00 h. PSCAD: Simulación avanzada de sistemas de potencia J. Carlos García - MHRC

Jueves 21-mar, 11.00 h.InCa3D: Análisis y simulación de busbars, conexiones

eléctricas y pistas de PCB's (en inglés)Nicolas Exbrayat - CEDRAT

Jueves 04-abr, 16.00 h.RTDS: Simulación de sistemas de potencia

en tiempo real (en inglés)Cyprian Peters - RTDS Tech.

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