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21.07.2017 | Simulation + Berechnung | Nachricht | Online-Artikel

Cadfem berechnet Elektromotor-Geräusche mit Software

verfasst von: Patrick Schäfer

1 Min. Lesedauer

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Die Akustik von elektrischen Antrieben gerät immer mehr in den Fokus der Ingenieure. Eine Geräuschoptimierung im frühen Stadium der Entwicklung bieten Cadfem und Ansys mit einer speziellen Software. 

Die Software "Electric Drive Acoustics inside Ansys" simuliert die Geräuschentwicklung bei Elektromotoren und ergänzt die bisher schon vorhandenen "Cadfem Ansys Extensions". Bei der Simulation wird der Körperschallpegel errechnet, der aufgrund der internen magnetischen Anregungen als Oberflächenschwingung des Gehäuses entsteht. 

Als Anregungen für die dynamische Analyse werden die oszillierenden Luftspaltkräfte an den Ständerzähnen importiert, die aus einer transienten elektromagnetischen FEM-Berechnung der Maschine stammen. Für deren Überführung aus dem Zeit- in den Frequenzbereich wird eine Fouriertransformation intern automatisch ausgeführt.

Spezifische Drehzahlbereiche simulierbar

Der Import der zeitabhängigen Erregungsdaten bietet verschiedene Optionen und berücksichtigt so auch unterschiedliche Vorgehensweisen bei der Erstellung der Daten. Dedizierte Funktionen übernehmen außerdem die Verteilung der importieren Anregungslasten auf die Ständerzähne. 

Die Vibrationsberechnung wird mit einer harmonischen Analyse mit modaler Superposition durchgeführt. Sie erlaubt die Erfassung über einen Drehzahlbereich, in welchem die Anregungen auch arbeitspunktabhängig variieren können. Das Körperschallmaß wird dann zeit- und speichereffizient direkt aus den modalen Amplituden ermittelt. Die Darstellung für den Drehzahlbereich erfolgt in einem Wasserfall- beziehungsweise Campbell-Diagramm.

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Schallentstehung

Quelle:
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