Infolytica MagNet

Infolytica MagNet является передовым пакетом для моделирования электромагнитных устройств на персональном компьютере. Он представляет собой «виртуальную лабораторию», в которой пользователь может создавать модели из магнитных материалов и катушек, просматривать изображения в виде полевых графиков и номограмм и получать числовые значения для таких величин, как потокосцепление и сила. Пользователю MagNet нужны только элементарные знания магнитных концепций для моделирования существующих устройств, изменения конструкций и проверки новых идей.

MagNet спроектирован как полноценный инструмент 3D-моделирования для решения задач статического магнитного поля и вихревых токов. Многие устройства могут быть очень хорошо представлены в 2D-моделях, поэтому MagNet предлагает возможность 2D-моделирования с существенной экономией вычислительных ресурсов и времени решения. С 2D моделями MagNet может также справляться с проблемами, когда токи индуцируются движением части системы.

Особенностью Infolytica MagNet является использование современных методов решения уравнений поля и расчета таких величин, как сила и крутящий момент. Чтобы получить достоверные результаты, пользователю не нужно быть экспертом в области электромагнитной теории или численного анализа. Тем не менее, пользователь должен знать о факторах, которые определяют точность решения. В 2D моделировании проблемы могут быть решены очень быстро, поэтому обычно нет необходимости учитывать компромисс между скоростью и точностью, а вот в 3D моделировании - это важное замечание.

Для опытных пользователей MagNet предлагает мощные средства для пользовательской настройки параметров модели, расчёта дальнейших результатов из полученного решения и управления работой пакета с помощью форм сценариев.

Функционал

Infolytica MagNet использует множество модулей, которые применяются для точного и быстрого решения систем уравнений Максвелла. Каждый модуль предназначен для имитации различных типов электромагнитных полей и доступен отдельно для 2D и 3D проектов.

Модули моделирования Infolytica MagNet

Модульный характер MagNet позволяет пользователям выбирать только те модули, которые необходимы для удовлетворения их конкретных потребностей в проектировании. Эти модули основаны на проверенных временем алгоритмах, которые точно и эффективно отражают результаты реальных электромагнитных систем.

Static 2D/3D:

Моделирование статических магнитных полей.

Time Harmonic 2D/3D:

Моделирование магнитных полей синусоидальных токов.

Transient 2D/3D:

Моделирование нестационарных магнитных полей.

Transient with Motion 2D/3D:

Моделирование переходных процессов с учётом движения.

Конструирование, анализ и оптимизация с помощью MagNet

В программном обеспечении MagNet имеется ряд ключевых функций, которые специально разработаны для проектирования и анализа различных моделей.

Создание геометрических моделей:

Встроенный редактор моделей прост в использовании и делает процесс создания моделей легким и удобным. Встроенные фильтры импорта моделей позволяют эффективно импортировать файлы САПР, включая катушки. Поддерживаемые форматы SAT, DXF, STEP, CATIA, Pro/E.

Библиотека материалов:

В состав MagNet входит стандартная библиотека электротехнических материалов (более 250 материалов), так же имеется возможность создания пользовательской библиотеки. Принцип Drag-and-Drop позволяет быстро задавать материал любой части модели.

Создание катушек:

Катушки могут быть созданы с использованием простых встроенных инструментов или импортированы как файлы САПР. При моделировании могут быть добавлены внешние активные и реактивные силы или моменты (сухое или вязкое трение, активный момент и др.), влияющие на ток в катушках.

Создание сетки и адаптация:

Автоматическое или ручное определение сетки (включая интерполяцию до 4-го порядка). В MagNet встроены инструменты адаптивно-автоматической регенерации сетки для повышения точности результатов и минимизации времени расчета.

Параметризация:

MagNet позволяет параметрировать любые переменные для эффективного анализа по методу «а что-если?». Возможны многовариантные решения с автоматическим отображением значений.

Движение:

Линейное, вращательное или произвольное движение доступно при моделировании электромеханических систем, включая несколько одновременно движущихся частей (например, магнитный редуктор), что позволяет моделировать системы с 6 степенями свободы.

Разработка скриптов:

Механизм скриптинга позволяет MagNet работать с любой программой, в которой заложены технологии ActiveX и OLE (например, Visual Basic Script, Java Script, Perl, и т.д.). Так же MagNet может быть подключен к любому совместимому с Active-X приложению, например, к Microsoft Office, Matlab, MathCad, AutoCAD и др.

Системное моделирование:

Совместное моделирование системы управления и электромагнитного устройства доступно с такими продуктами как PSIM или Simulink.

Опции

Дополнительные опции Infolytica MagNet делают электромагнитный анализ исследуемой модели еще более удобным и быстрым для пользователя

System Model Generator
Электромеханическое устройство в MagNet можно экспортировать как RSM в формате VHDL-AMS для использования в программном обеспечении для моделирования системы сторонних производителей.

Проектирование мехатронных систем требует понимания значительных взаимодействий между электромеханическими компонентами и аналоговой или цифровой электроникой.

Автоматизированный System Model Generator для MagNet может создавать точные модели поверхностей отклика (RSM) в формате VHDL-AMS для объединения этих двух сред проектирования.

В течение нескольких минут Вы можете сгенерировать модель VHDL-AMS вашей электрической машины для использования в любом программном обеспечении для моделирования системы, которое поддерживает стандарт IEEE 1076.1.
Trajectory Evaluator Assistant
Приложение Trajectory Evaluator может использоваться для определения траектории движения частицы в исследуемой 3D-модели MagNet, решаемой с использованием магнитостатического, переходного или временного гармонического решения.

Типичные области применения, которые требуют объединения полевых решений с расчетами траектории частиц, это: пучки (электронная и ионная пушки), фильтрация, осадители, ионные ловушки, дефлекторные пластины и многое другое.
MagNet Plug-in for Simulink©
Подключаемый модуль MagNet для Simulink (от компании The MathWorks ©) объединяет возможности анализа этих двух программных инструментов, предлагая мощное и эффективное решение для разработчиков электромеханических устройств с замкнутыми контурами управления (такими как двигатели или исполнительные механизмы).

Сигналы нагрузки, напряжения и тока передаются из Simulink в MagNet (и наоборот) в процессе совместного моделирования. Этот постоянный обмен данными связывает две модели и дает взаимозависимые многодоменные результаты.
MagNet Plug-in for PSIM®
Подключаемый модуль MagNet для PSIM обеспечивает возможности совместного моделирования между PSIM (от компании Powersim Inc.) и MagNet.

Сигналы напряжения и тока PSIM передаются в MagNet (и наоборот) в процессе совместного моделирования. Этот постоянный обмен данными связывает две модели и дает взаимозависимые многодоменные результаты.

Совместное моделирование как схемы управления, так и электрической машины учитывает: вихревые токи, движение материала, сложные схемы управления электроприводами.

Решения

Ниже представлены примеры использования пакета Infolytica MagNet при исследовании модели

Электродвигатели и генераторы

Проектирование, анализ и оптимизация двигателей и генераторов, любых электрических или электромеханических устройств независимо от того, насколько они сложны.

Проектирование трансформаторов

Потери в обмотках
Частотный анализ
Анализ переходных процессов
Расчёт потерь в стальных конструкциях трансформатора
Термический анализ
Эффекты ионного дрейфа и др.

Магнитный редуктор

Данный раздел посвящен описанию расширенных возможностей решателя Transient with Motion, входящего в пакет MagNet, который может моделировать несколько одновременно движущихся частей.

Ветрогенератор

Моделирование при различных режимах работы
Моделирование короткого замыкания
Термический анализ
Оптимизация
Вычисление потерь и др.