Numesys ve MST Ar-Ge Tarafından Raylı Ulaşım Sistemlerine Özel Sunulan Ansys Elektronik Analiz Hizmetleri

Numesys ve MST Ar-Ge Tarafından Raylı Ulaşım Sistemlerine Özel Sunulan Ansys Elektronik Analiz Hizmetleri

GeliÅŸen teknolojiyle birlikte elektrikli otomobillerden hava platformlarına, otonom araçlardan elektronik harp sistemlerine, rüzgâr türbinlerinden solar panellere kadar hemen tüm elektriksel sistemlerin en temel konusu elektrifikasyon olarak öne çıkmaktadır. Raylı ulaşım söz konusu olduÄŸunda ise elektrifikasyon geçmiÅŸten bugüne her zaman ilk önceliÄŸi almıştır. Elektriksel enerji ile mekanik enerjinin birbirine dönüÅŸtürüldüÄŸü veya elektriksel deÄŸerlerin mekanik ve termal etkilerinin incelenmesini gerektiren bileÅŸen ve sistemlerin performansının çevre ÅŸartlarının da göz önünde bulundurularak gözlemlenmesi ve hesaplanabilmesi söz konusu olduÄŸunda, bilgisayar destekli elektromanyetik ve elektromekanik analizlerin önemi ve gerekliliÄŸi tartışmasız hale gelmektedir. Laboratuvar ve test donanım ihtiyaçlarının, test süre ve maliyetlerinin fazlalığı göz önünde bulundurulduÄŸunda, bilgisayar destekli mühendislik ihtiyacı kendini belirgin bir ÅŸekilde göstermektedir. Ayrıca, gerçekleÅŸtirilen testler süresince yapı çevresinde, yüzeyinde ve içerisindeki elektromanyetik alan dağılımını görselleÅŸtirme ihtiyacının giderilmesi için yine bilgisayar teknolojilerinin kullanımına ihtiyaç duyulması analiz araçlarının sunacağı imkânları daha da deÄŸerli hale getirmektedir.

Elektrifikasyon sisteminin bileÅŸenlerinin her birinin ileri mühendislik araçlarıyla tasarım ve optimizasyonu kadar sistem bileÅŸenlerinin birbiriyle baÄŸlaşım içerisinde performanslarının analizi de önem arz etmektedir. Elektrifikasyonun sistem seviyesi analizi ancak aÅŸağıdaki uygulamalara yönelik analizler bütünü ile mümkün olmaktadır.

-Elektrik motoru

-Selenoid, eyleyici ve sensör gibi elektromekanik bileÅŸenler

-Sürücü ve motor kontrol

-Batarya yönetim sistemi

-Elektromanyetik, elektromekanik, elektrotermal ve NVH

-Gömülü kontrol yazılımı geliÅŸtirme

Åžekil 1’de bir motor sürücü sisteminin Ansys yazılımları ile nasıl simüle edilebildiÄŸi, motor performans çıktılarının detayları özet ÅŸekilde gösterilmiÅŸtir. Bu yazılımlar sayesinde sürücü detayları, anahtarlama bilgileri, elektrik motoru parametreleri, motor kontrol yöntemi gibi teknik veriler sayesinde motor ve sürücü sistemi üretilmeden sistem performans kontrolü yapılabilmektedir.

Åžekil 1 - Sürücü-kontrol-elektrik motoru sisteminin Ansys yazılımları ile simülasyon örneÄŸi

Elektrikli bir raylı ulaşım aracının gerek lokomotif gerekse vagonlarındaki en önemli tahrik ve destek bileÅŸenleri elektrik motorları olduÄŸundan, elektrifikasyona yönelik analizlerde elektrik motorunun ön tasarımı, optimizasyonu ve ürün doÄŸrulama aÅŸamalarında ileri mühendislik araçlarının kullanımı önem arz eden bir konudur. Elektrik motorunun sadece elektriksel performansı deÄŸil farklı çevresel koÅŸullarında performansının ve elektriksel performansından kaynaklanan mekanik, termal ve akustik etkilerinin de analize dahil edilmesi uygulama için ciddi bir gerekliliktir. Bu baÄŸlamda, elektromanyetik çözücülerin mekanik ve termal çözüler ile çift taraflı etkileÅŸim içerisinde çalışarak çoklu-fizik yöntem ve yeteneklere sahip Ansys Maxwell, Ansys Mechanical ve Fluent analiz araçları mühendislik süreçlerinize yadsınamaz bir güç katmaktadır.

Elektrik motoru özelinde Ansys yazılım çözümleri, asenkron motor, sürekli mıknatıslı motor, senkron motor, relüktans motoru vs. gibi farklı elektrik motor teknolojilerinin incelenmesine imkân tanımaktadır. Bu motor teknolojilerinin hızlı ön tasarımı, ön performans kontrolü, detaylı sonlu elemanlar analizleri, detaylı kayıp hesaplamaları, verim hesabı gibi temel ve detay performans çıktıları Ansys çözümleri ile kolaylıkla elde edilebilmektedir. Buna ek olarak Ansys manyetik, mekanik, termal ve optimizasyon yazılımlarının birbirleri ile baÄŸlaşık olmaları sayesinde tek bir platform üzerinden bir elektrik motorunun tüm fiziksel tasarım ve analizlerinin gerçekleÅŸtirilmesi saÄŸlanmış olur. Åžekil 2’de bir sürekli mıknatıslı senkron elektrik motorunun performans kontrolü görselleri verilmiÅŸtir.

Åžekil 2 – Raylı taşıt uygulaması amaçlı bir elektrik motorunun Ansys yazılımları ile simülasyon örneÄŸi

Numesys olarak yukarıda bahsi geçen tüm uygulamaları gerçekleÅŸtirmek için gerekli donanım altyapısına ve bilgisayar destekli elektromanyetik çözümlere (Ansys Maxwell, Ansys MotorCAD, Ansys Twin Builder, Ansys Mechanical, Ansys CFD) sahip bulunmaktayız. Yapılar karmaşıklaÅŸtıkça, zamansal ve uzamsal hassasiyet gerekliliÄŸi artıkça ve göz önünde bulundurulması gereken tasarım gereksinimleri ve fizik sayısı arttıkça analizler için gerekli bilinmeyen sayısı ve donanım ihtiyacı da artacaktır. Bu durumda altyapımızda bulunan hızlı çözücüler, yarı yaklaşık çözümler ve yüksek baÅŸarım araçları (HPC) ile etkin ve hızlı çözümler sunabilmekteyiz.

Numesys olarak, konusunda uzman mühendislik kadromuzla ve yetkin donanım ve yazılım alt yapımızla sizlere yazılım satış, teknik destek, eÄŸitim, analiz tabanlı proje ve danışmanlık hizmetleri sunarak çözüm ortağınız olmaktan memnuniyet duyarız.