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Simcenter E-Machine Design : accélérez, innovez et optimisez votre processus de conception de machines électriques

par Adrian Perregaux

Découvrez le logiciel Simcenter E-Machine Design

Dans le monde de la conception de machines électriques, les ingénieurs et les responsables de l'ingénierie sont souvent confrontés à un défi de taille. Le développement de produits peut sembler s'étirer pendant des années, les prototypes sont minutieusement construits et testés, et les coûts dépassent souvent les budgets. En outre, les objectifs de taille, de poids et de durabilité sont de plus en plus stricts. Mais aujourd'hui, ils disposent d'une solution à leurs problèmes, une solution qui transformera leur processus de conception et les propulsera vers le succès.

Voici le logiciel Simcenter E-Machine Design, un outil de simulation qui accélère le processus de conception, valide les conceptions dès les premières phases grâce à des simulations multiphysiques, et trouve l'équilibre parfait entre performances et coût. C'était la réponse que vous attendiez.

Siemens est fier de présenter Simcenter E-Machine Design, qui s'appuie sur des bases solides en intégrant le meilleur de Simcenter SPEED, Simcenter Motorsolve et Simcenter MAGNET pour reproduire les expériences sur les machines électriques. Simcenter E-Machine Design est conçu pour relier les différentes étapes du cycle en V des machines électriques et concrétiser la vision Simcenter, qui vise à aider les entreprises à réduire leur temps de développement produit typique de 3 à 4 ans à moins de 2 ans. Imaginez la possibilité d'éviter un ou plusieurs prototypes physiques !

La créativité est inépuisable. Plus vous en utilisez, plus vous en avez.

Maya Angelou, auteure et militante des droits de l'homme.

Quand l'échec n'est pas une option

Qu'est-ce qui rend Simcenter E-Machine Design vraiment extraordinaire ? Intéressons-nous à ses fonctionnalités :

Tout d'abord, Simcenter E-Machine Design utilise une approche de conception basée sur des modèles. Les ingénieurs peuvent exploiter des modèles prédéfinis spécialement adaptés aux machines électriques et ils peuvent concevoir virtuellement des centaines de machines sans être des experts en éléments finis. Non seulement cela réduit le temps de conception, mais cela leur permet également de sortir des sentiers battus et d'optimiser leurs créations.

La température tue les moteurs

Toshiba Motors
Un GIF illustrant l'évolution de la température d'un moteur en fonctionnement : en haut, pour une machine dépourvue de système de refroidissement ; en bas, pour une machine intégrant un refroidissement dans sa conception
Schéma 1 : Comparez les températures du moteur, avec et sans refroidissement.

Deuxièmement, Simcenter E-Machine Design libère la puissance d'une validation multiphysique précoce. Les ingénieurs peuvent effectuer des simulations dès le début de la phase de conception, ce qui permet d'anticiper les modes de défaillance potentiels et de garantir des performances robustes. Les performances thermiques du moteur sont au cœur de l'attention, car la température peut jouer un rôle déterminant dans sa fiabilité et sa durée de vie. Comme le dit Toshiba Motors, "la température tue les moteurs", et cela parce qu'une augmentation de seulement 10 degrés peut réduire de moitié la durée de vie prévue d'une machine.
 Grâce à cet outil, les ingénieurs peuvent prévoir et atténuer les problèmes de surchauffe, en exécutant rapidement des simulations électrothermiques dans un seul outil.

Ne soyez pas laissé pour compte, quand d'autres ont des machines à flux axial…

Il existe un autre aspect passionnant : Simcenter E-Machine Design inclut désormais un module de machine à flux axial. Ce module offre des capacités uniques, permettant aux ingénieurs de prédire les performances des machines à flux axial en quelques secondes. Grâce à la combinaison de modèles d'interface côté entrée et de capacités d'analyse côté sortie, les ingénieurs peuvent rapidement exploiter la puissance des machines à flux axial. Ces machines sont étudiées dans de nombreux secteurs, car la possibilité de les empiler a le potentiel d'augmenter considérablement les performances. Les utilisateurs peuvent désormais évaluer des alternatives de flux axial ou radial et se prouver par eux-mêmes s'il est possible d'obtenir des densités de puissance plus élevées.  Beaucoup pensent que ces machines pourraient façonner l'avenir de la mobilité électrique.

Mais la magie ne s'arrête pas là. Simcenter E-Machine Design permet aux ingénieurs de valider la machine électrique dans la chaîne cinématique en s'intégrant au portefeuille Simcenter. Être en mesure de réaliser une intégration numérique de vos composants vous permet d'aborder avec plus de confiance la phase de prototypage physique, évitant ainsi des échecs coûteux.

Flux de travail d'une machine à flux axial

Voici les trois exemples de cette intégration qui apportent le plus de valeur ajoutée à nos partenaires :

Le design, ce n'est pas seulement l'apparence et le toucher. Le design, c'est comment ça marche.

Steve Jobs, cofondateur d'Apple, Inc.

Vous avez tout à gagner

Intégration du système : optimiser la machine électrique au sein du système est le seul moyen d'atteindre un niveau d'efficacité supérieur et de faire passer votre application électrique au niveau supérieur. Simcenter E-Machine Design vous permet de créer des modèles d'ordre réduit (ROM) précis

qui s'intègrent dans Simcenter AMESIM pour une simulation mécatronique. Si vous êtes intéressé par une intégration onduleur-moteur, vous pouvez également incorporer vos ROM dans le logiciel Xpedition ou le logiciel PartQuest Explore.

L'interface utilisateur de Simcenter Amesim lors de la réalisation d'un projet de machine électrique.

Intégration thermique : pour améliorer l'efficacité et les performances, les ingénieurs continuent d'explorer des stratégies de refroidissement de plus en plus complexes. Plus le refroidissement est complexe, plus la simulation devient essentielle pour valider que tout fonctionne comme prévu. Voilà pourquoi Simcenter E-Machine Design vous aide à exploiter votre modèle et à créer des solutions multiphysiques détaillées dans Simcenter STAR-CCM+, comme notre collègue Gaëtan l'a expliqué ici.

Intégration mécanique : en particulier, la validation des performances NVH de la machine, de la boîte de vitesses et du boîtier peut s'avérer un véritable cauchemar. Les approches classiques qui ne tiennent pas compte de l'intégration entre les charges électromagnétiques et la transmission s'avèrent insuffisantes. C'est pourquoi Simcenter vous aide à reproduire avec précision le moteur électrique intégré et à examiner les NVH du système.  Vous pouvez tester et corréler vos résultats avec le système physique.

Ça vous intrigue ? Explorez le sujet en détail avec ce webinaire à la demande.

La prise en compte de l'effet des charges électromagnétiques se propageant à travers la transmission et le boîtier permet une vérification plus précise des NVH du moteur électrique.
Schéma 2 : La prise en compte de l'effet des charges électromagnétiques se propageant à travers la transmission et le boîtier permet une vérification plus précise des NVH du moteur électrique.

Je ressens le besoin, le besoin de vitesse !

Tom Cruise dans le rôle de Peter 'Maverick' Mitchell dans Top Gun.

Vous en voulez plus ?

L'histoire de la conception de machines électriques évolue à un rythme rapide. Avec Simcenter E-Machine Design comme allié, les ingénieurs peuvent relever les défis, accélérer leur mise sur le marché et créer des produits d'une qualité, d'une efficacité et d'une performance inégalées.

Alors, êtes-vous prêt à accélérer ? Entrez dans l'univers de Simcenter E-Machine Design avec ce podcast (l'enregistrement est également disponible en vidéo, à droite) et repensez votre processus d'ingénierie. Ensemble, nous pouvons nous engager dans un partenariat passionnant et remodeler l'avenir de la conception de machines électriques.

Pour en savoir plus sur ce nouveau produit, consultez notre page web :

Adrian Perregaux, le responsable du produit Simcenter E-Machine Design, présente le contexte de la simulation EMAG et explique comment ce nouveau produit améliore les options existantes.

Pour en savoir plus sur les récentes versions de Simcenter Mechanical, consultez ce blog :