آموزش و آنالیز در نرم افزار ماکسول (بر پایه المان محدود)

آدرس ایمیل :  ar.sahafi66@yahoo.com

این نرم افزار از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:

1. محیط طراحی ساده و اولیه در قسمت "RMxtp "

در این قسمت شما می توانید به طراحی اولیه انواع موتورها (و ژنراتورهای) الکتریکی بپردازید. رویه طراحی به این شکل است که بعد از انتخاب ماشین الکتریکی موردنظر، با در اختیار داشتن ابعاد موردنظر برای طراحی ماشین و وارد کردن مقدار آنها در فیلدهای مربوطه، یک هندسه اولیه از ماشین موردنظر ابجاد می شود. شما می توانید قسمتهای مختلف ماشین مانند استاتور، روتور، سیم پیچی ها و . را مشاهده کنید و در صورت نیاز ابعاد و شکل بندی آنها را تغییر بدهید. برای مشاهده منحنی ها، صفحه مشخصات و عملکردهای مختلف چون راه اندازی، بی باری و بار کامل لازم است یک ستاپ (Setup)  برای آنالیز ماشین موردنظر انتخاب شود. بعد از ایجاد ستاپ موردنظر باید اعتبارسنجی یا درستی طراحی شما توسط نرم افزار سنجیده شود. این کار را می توان توسط دکمه " Validate " در بالای صفحه انجام داد. بعد از انجام این کار در صورتی که طراحی شما مشکلی نداشته باشد و همه مقدارها را درست وارد و تنظیم کرده باشید، صفحه اعتبارسنجی طراحی باز خواهد شد و با تیک های سبزرنگ در جلوی هر قسمت، درستی طراحی شما نمایش داده خواهد شد. دقت کنید که باید تمام تیکها به رنگ سبز باشد. در صورتیکه تیک مربوط به هر قسمت از طراحی شما سبز نبود باید به قسمت موردنظر مراجعه و با بررسی دقیق مشکل موردنظر را برطرف کنید.

بعد از انجام مرحله اعتبارسنجی، نویت به آنالیز طراحی انجام شده می رسد. این کار با فشرن دکمه " Analyse all" در بالای صفحه ( که به شکل علامت تعجب است) صورت می گیرد. بعد از انجام این کار آنالیز موردنظر انجام شده و نتایج برای مشاهده در خروجی نرم افزار ایجاد می شود. برای مشاهده نتایج باید به قسمت " Curve " در بالای صفحه مراجعه کنید. در این قسمت می توانید مشخصات و منحنی های مختلفی چون ولتاژ، جریان ، بازده و . را مشاهده کنید و همچنین عملکردهای مختلف ماشین را بررسی و ملاحظه کنید. در قسمت صفحه مشخصات مقدارهایی که شما برای طراحی از آنها استفاده کردید و همچنین خروجی هایی که موتور آنها را محاسبه کرده است (چون بازده، گشتاور، سرعت و .) به صورت عددی نمایش داده شده است.

به هر حال باید توجه کرد که محیط " RMxtp " یک محیط ساده و با کاربری آسان برای بررسی عملکرد ماشین الکتریکی است که با استفاده از معادلات ریاضی طراحی شده توسط نرم افزار، به آنالیز ماشین موردنظر می پردازد و  در کسری از ثانیه نتایج را ایجاد می کند. برای بررسی دقیق و آنالیز پیشرفته ماشین الکتریکی موردنظر باید از محیط دوبعدی و سه بعدی نرم افزار استفاده کرد.


2. محیط طراحی دوبعدی

در این قسمت می توان طراحی دقیق و مناسبی در دو بعد از ساختار موردنظر ایجاد کرد، آنالیزهای مختلفی بر روی نمونه اولیه انجام داد و همچنین به بهینه سازی طرح موردنظر اقدام کرد. در این محیط با استفاده از ابزارهای رسمی که در اختیار کاربر قرار داده می شود، می توان مدلی دوبعدی با طول و عرض مشخص روی صفحه ایجاد کرد و با تحلیل آن پرداخت. در حالت تحلیل گذرا می توان عمق مدل رو تنظیم کرد ولی در حالت استاتیک تمام محاسبات توسط نرم افزار بر عمق یک متر انجام می شود که سپس باید بر حسب عمق مدل خود از یک ضریب تبدیل برای اصلاح عمق مدل استفاده کرد. مدت زمان لازم برای انجام آنالیز  به عواملی مانند مشخصات PC یا لپ تاپ شما، ابعاد ساختار اولیه، نوع آنالیز، مش بندی فیزیکی ساختار و دقت استپ موردنظر برای انجام شبیه سازی بستگی دارد.

3. محیط طراحی سه بعدی

در صورتی که نیاز به شبیه سازی بسیار دقیق و با دقت بالایی از ساختار موردنظر باشد، در حالت سه بعد می توان ساختار حجمی و کاملی از نمونه اولیه را ایجاد کرد و مانند حالت دو بعدی به شبیه سازی و آنالیز آن پرداخت. معمولاً مدت زمان زیادی برای انجام شبیه سازی در سه بعد لازم است (با عنایت به عوامل تاثیرگذار مطرح شده در حالت دو بعدی)، بنابراین در صورتی که بتوان از تقارن در ابعاد حجم موردنظر استفاده کرد و ساختار حجمی نمونه اولیه را کاهش داد،   می توان سرعت انجام آنالیز نمونه اولیه را بالا برد و نتایج را در مدت زمان کمتری بدست آورد.

تصویری از محیطهای مختلف طراحی در نرم افزار ماکسول:

---