elmad.i
Asynchrone Drehstrommotoren

elmad.i basiert auf einer analytischen Oberfeldtheorie, die das stationäre Betriebsverhalten einer Asynchronmaschine mit Kurzschlusskäfig sehr genau mit allen parasitären Effekten beschreibt. Trotz der Komplexität der analytischen Ansätze liegen die Rechenzeiten des Programms zur Berechnung der Betriebskennlinien im Bereich weniger Sekunden. Es werden die mehrfache Ankerrückwirkung, die doppelseitige Nutung, Querströme und Sättigungseffekte berücksichtigt. Der magnetische Kreis der Maschine kann auf verschiedene Weise ermittelt werden: intern über ein magnetisches Ersatzschaltbild, extern über FEM-Berechnungen oder auch aus Messungen. Letzteres ermöglicht sehr genau Variantenberechnungen bei festgelegter Blechschnittgeometrie. Nutstreuungen und die Stromverdrängung können ebefalls intern vom Programm berechnet werden. elmad.i besitzt eine intuitiv zu bedienende Oberfläche, kann aber auch von anderen Entwicklungsumgebungen wie z. B. MATLAB®, MS Excel® oder python™ aus gesteuert werden.

Was kann mit elmad.i berechnet werden?

• dreisträngige Asynchronmaschinen am dreiphasigen Netz
• dreisträngige Asynchronmaschinen am einphasigen Netz (Steinmetzschaltung)
• zweisträngige Asynchronmaschine am einphasigen Netz (Kondensatormotor)
• sechssträngige Asynchronmaschine am sechsphasigen Netz
• sechssträngige Asynchronmaschine am dreiphasigen Netz (Wicklung in kombinierter Stern-Dreieckschaltung)
• Innen- und Außenläufermaschinen
• Einzel- und Doppelstabläufer
• verschiedene Leitermaterialien für Käfig und Wicklung

Welche Größen werden von elmad.i berechnet?

• Ströme (auch Oberströme) in Ständer und Läufer
• asynchrones Drehmoment (auch Oberwellenmomente)
• parasitäre synchrone Momente
• asynchrone und synchrone Pendelmomente
• Anlaufmoment und Anlaufströme
  (unter Berücksichtigung der Sättigung und der Querströme)
• Luftspaltfeld
• Querströme
• Geräusche
• Verluste
• Leistungsfaktor
• Wirkungsgrad
• Axialkräfte bei geschrägten Läufern

Welche Unterstützung erhält der Anwender durch elmad.i?

• detaillierte Ausgabe der relevantesten Berechnungsgrößen in textbasierter Form
• flexible grafische Ausgabe der Betriebskennlinien
• Vorgabe einer Abgabeleistung anstatt einer Drehzahl oder eines Schlupfs
• automatische Berechnung von Wickeldrahtkombinationen bei Vorgabe des Nutfüllfaktors
• Berechnung der wirkungsgradoptimalen Spannung bei vorgegebener Wicklung und Abgabesleistung
• Berechnung von Wirkungsgradkennfeldern
• Export der Berechnungsgrößen als CSV-Datei oder im MATLAB®-Dateiformat

elmad.fem
FEM Berechnungstool

Das Programm elmad.fem ist ein Prä- und Postprozessor für den sehr kostengünstigen Finiten-Elemente-Solver FlexPDE der Firma Pde-Solutions Inc., USA. Es wurde speziell dafür entwickelt, dem Entwickler elektrischer Maschinen FEM-Berechnungen zu ermöglichen, ohne dass hierfür spezifische Kenntnisse der Finiten-Elemente-Methode (FEM) vorhanden sein müssen.

Welche Motortypen werden durch elmad.fem unterstützt?

• Kommutatormotor, permanent erregt
• Kommutatormotor, elektrisch erregt
• Asynchronmotor, Innen- und Außenläufer
• Synchronmotor, permanent erregt (PMSM), Innen- und Außenläufer, auch flussmoduliert (Vernier-Motor)
• Synchronmotor, Reluktanzläufer (synRM), mit und ohne Unterstützung durch Permanentmagnete
• Synchronmotor, elektrisch erregt, Schenkelpolläufer
• Synchronmotor, elektrisch erregt, Vollpolläufer

Welche automatisierten Abläufe sind in elmad.fem integriert?

• Asynchronmaschine: Berechnung der Nutstreuung, Stromverdrängung und Leerlaufkennlinie Spannung, Eisenverluste vs. Magnetisierungsstrom
• Synchronmaschine: Ld/Lq-Identifikation über
• Locked-Rotor-Test
• Betriebspunktberechnung
• Frozen-Permeability-Simulation

Welche Unterstützung erhält der Anwender durch elmad.fem?

• detaillierte Ausgabe der relevantesten Berechnungsgrößen in textbasierter Form
• flexible grafische Ausgabe der Betriebskennlinien
• Export der Berechnungsgrößen als CSV-Datei oder im MATLAB®-Dateiformat

Engineering
Ihr Entwicklungspartner

Gern unterstützen wir Ihre vielfältigen und anspruchsvollen Entwicklungsvorhaben. Hierbei können Sie auf unser jahrelanges Know-how im Bereich der elektrischen Antriebstechnik zurückgreifen.

Beispiele für unsere Unterstützungsmöglichkeiten:

• Grundsatzuntersuchungen
• elektromagnetische Auslegung elektrischer Maschinen:
  • Asynchronmaschinen
  • Synchronreluktanzmaschinen (auch magnetunterstützt)
  • permanentmagneterregte Synchronmaschinen (SPM, IPM)
  • fremderregte Synchronmaschinen
  • Kommutatormotoren
• FEM-Simulationen in 2D und 3D
• Durchführung von Messungen bis zu 200 Nm und bis zu 20.000 rpm
• Unterstützung bei Prototypenfertigung
• Unterstützung bei Fertigungstechnologien
• Durchführung von Schulungen
• Durchführung von öffentlich geförderten Forschungsprojekten