Nel processo di elettrificazione in atto un ruolo importante lo hanno tutti quei dispositivi elettromeccanici che trasferiscono la potenza elettrica in potenza meccanica. Il documento presentato in questo intervento approfondisce le metodologie FEM per l’analisi accurata e l’ottimizzazione degli attuatori lineari.
A questa categoria afferiscono devices come le elettrovalvole, gli interruttori automatici e differenziali, i motori lineari, ecc. Gli strumenti di analisi di queste macchine non possono prescindere dallo studio della dinamica degli oggetti mobili (valvole, plunger) e dall’analisi accurata delle perdite di potenza durante il funzionamento del dispositivo.
Fenomeni come la generazione e l’estinzione dell’arco elettrico, piuttosto che lo studio della magnetizzazione residua sui circuiti magnetici d questi attuatori saranno illustrati.
Ad esempio, sarà riportata l’esperienza fatta con le metodologie e le tecniche descritte da BTicino.

I progettisti di macchine elettriche necessitano di strumenti di simulazione che possano essere impiegati per uno sviluppo del prodotto rapido ed accurato. Implementando metodi di calcolo numerico già nelle prime fasi del processo di progettazione è possibile accelerare lo sviluppo del prodotto, raggiungendo una maggior efficienza energetica della macchina, risparmiando sui materiali, e quindi riducendo i costi complessivi.
I tradizionali fogli di calcolo analitici, e l’intensivo ricorso alla realizzazione di prototipi con approccio “trial and error”, non consentono di arrivare al termine di un processo di progettazione con dettagli sufficienti per comprendere le problematiche più importanti del dispositivo in esame. Questo tipo di processo inoltre innalza i costi ed allunga i tempi necessari alla realizzazione del prodotto finale.
Scopo di questo seminario è presentare gli strumenti e le metodologie Ansys per la simulazione e la verifica delle prestazioni di una macchina elettrica, da utilizzarsi sia durante le prime fasi dello sviluppo del prodotto (Concept Design), che per lo studio del comportamento multifisico della macchina e per l’ottimizzazione.

I motori elettrici costituiscono oggi uno dei settori con le più alte prospettive di investimenti e di guadagni nei settori che vanno dalle tecnologie di attuazione ai sistemi di propulsione.
L’ aspetto progettuale che influisce maggiormente sull’ affidabilità e sulla scelta dei materiali e quindi sui costi e senza dubbio quello termico che è anche cruciale per la valutazione del degrado delle prestazioni, accelerando ed anticipando un imminente guasto. Per cui il sistema di raffreddamento non è affatto subordinato a quello elettromagnetico ma in simbiosi con esso.

Il webinar in oggetto illustrerà lo stato dell’arte relativamente alla prototipazione virtuale di componenti quali trasformatori ed induttori elettrici.
Nello specifico verranno presentate le tecniche e le metodologie per il calcolo delle principali caratteristiche elettromagnetiche di questi componenti, come le correnti negli avvolgimenti di primario e secondario, l’induttanza funzione della frequenza, le potenze dissipate e le conseguenti temperature raggiunte dal dispositivo.
Quanto descritto verrà presentato attraverso la simulazione, in Ansys Maxwell, di un trasformatore utilizzato nei DC-DC Converters.

Le necessità di avere sistemi elettronici più compatti, leggeri e di ridotte dimensioni, meno sensibili alle incertezze dovute alla realizzazione e di più facile industrializzazione, ha spinto da sempre verso la progettazione in tecnologia stampata (PCB – Printed Circuit Board). Questa tendenza ha recentemente investito anche l’elettronica di potenza, andando ad eliminare gli elementi di connessione, quali cavi e connettori, tra i vari componenti di commutazione, alimentazione, controllo e filtraggio.
In questo contesto, l’esigenza primaria del progettista è l’estrazione dei parametri parassiti della scheda e dei componenti al fine di dimensionare correttamente il sistema.
In questo webinar sarà mostrato come calcolare i parametri parassiti delle schede PCB e dei loro componenti, come utilizzarli in uno schematic circuitale per il dimensionamento dei sistemi di potenza e controllo, come quantificare gli effetti di accoppiamento elettromagnetico.

L’uso intensivo di dispositivi e componenti elettrificati porta l’attenzione sulla necessità di una progettazione ad-hoc ed accurata dei sistemi di cablaggio di interconnessione. La funzionalità di questi ultimi è variegata, in quanto possono trasportare sia potenza che segnali di controllo e informazione. Molto spesso sono assemblati in un routing comune, principalmente a causa degli spazi ridotti nelle piattaforme che ne fanno uso. Ne consegue che spesso si accoppiano significativamente dal punto di vista elettromagnetico, dando luogo a fenomeni di accoppiamento indesiderati che portano alla degradazione delle prestazioni o al mancato rispetto dei limiti imposti dalle normative in termini di emissioni e immunità.
In questo webinar verrà mostrato come caratterizzare efficientemente un sistema di cablaggio in un reale scenario operativo. Sarà mostrato come stimare l’interazione tra wiring di sistemi diversi, come prevedere le emissioni e la suscettività EM e come impostare una metodologia di analisi di sistema per l’analisi funzionale.