コストの制約の厳しさや産業界での市場投入競争を考えると、革新的な電動パワートレインの開発は、メーカーにとって大きな課題です。 それを解決するなら、効率的で堅牢なソリューションAltair e-Motor Directorです。プロジェクトのすべての要件を考慮しながら競争力のあるモーター設計を実現します。 Altair e-Motor Directorで、シミュレーション主導とデータ駆動型の設計の利点を合わせて、物理学による多数の制約の間にある矛盾が比較検討されることで、最先端のeパワートレインの開発が加速します。 Altair e-Motor Directorでは、複合領域分析の検査記述を作成、管理、保存し、設計スタディに関連付けられる実験計画法（DOE）データを処理します。 単一DOEや複数DOEスタディに基づいてモーターファミリや特定のモーターを識別するための最適化もできます。
単一の作業環境e-Motor Directorで、ソリューションとして保存されている中からスペシャリストが提供するベストプラクティスを、ユーザーがより複雑なワークフローへドロップして接続することで自動で実行できるようになります。 ワークフローオーケストレーション環境Altair® Pulse™に基づいて構築すると、ユーザーと組織との間で専門知識が普及するので、モーターのコンセプトを柔軟な方法で効率的に評価、比較、最適化できるようになり、ユーザーの時間が短縮しエンジニアリングコストが節約できます。
アルテアの柔軟なライセンスシステムと広範なソルバー ソリューションポートフォリオにより、設計スタディが効率的で信頼性のあるタイムリーなコスト効率の高いものとなります。
今日の革新的な設計でユーザーに求められるのは、ユニークで斬新なコンセプトを探求し、最も有望なものを洗練することです。
e-Motor Directorのユーザーは、ベースラインコンセプト1つにも広範な設計空間を容易に定義できるので、設計コンセプトのコピー、貼り付け、変更で、設計情報を含むDOEデータベースが構築できます。 この効率的な最適化手順で完成している設計空間を探索すると、所与の制約とオプションのキャリーオーバーシナリオに基づいて、最適なモーターやモーターファミリー全体を見つけることができます。
マルチフィジックス対応ツールe-Motor Directorを使えば、複数の異なった物理的ケースと荷重ケースを1つのスタディ内に含めて検討できるようになります。 電磁気、強度、冷却に関するアルテアのベストプラクティスソリューションは、コンセプトスタディもディテールスタディも実行できる優れたベースラインです。 さらにアルテアは、デフォルトソリューションが新たにリリースされるたびに標準セットを強化するので、顧客のニーズにギャップがあっても埋めることができます。
e-Motor Directorを用いることで、考えられるクライアント要件をすべてカバーするため、クライアント固有のソリューションをユーザー定義によるエンジニアリングのベストプラクティスに基づいて定義できます。追加の物理学をカバーしたり、既存の物理学をアルテアのベースラインソリューションとは異なった方法で扱うことも可能です。
これで、電気モーター設計のプロセスがすでに開発され、部分的に自動化されているクライアント環境へは、e-Motor Directorの統合がシンプルになります。 ユーザー定義によるこうしたソリューションなら、既存のプロセスをe-Motor Directorで動作するよう移行させるのも簡単です。
Today, an e-motor cannot be developed just by looking at the motor as an isolated unit; tight requirements concerning the integration into both the complete electric or hybrid drivetrain system and perceived quality must be met. Multi-disciplinary and multiphysics optimization methodologies make it possible to design an e-motor for multiple, completely different design requirements simultaneously, thus avoiding a serial development strategy, where a larger number of design iterations are necessary to fulfill all requirements and unfavorable design compromises need to be accepted.
The project described in this paper is focused on multiphysics design of an e-motor for Porsche AG. Altair’s simulation-driven approach supports the development of e-motors using a series of optimization intensive phases building on each other. This technical paper offers insights on how the advanced drivetrain development team at Porsche AG, together with Altair, has approached the challenge of improving the total design balance in e-motor development.
Dr. Lars Fredriksson, VP - Simulation Driven Innovation at Altair, presents the multi-physics design of e-motors with a particular focus on optimising performance including efforts to maximize torque and power under defined driving conditions while keeping rotor stresses, motor vibrations and motor temperature within certain limits. We’ll also see some specific examples of this process as applied to e-motor development at both Porsche and AMG.
Future e-motors must be developed to fulfil more and higher requirements originating from internal, legal and customer sources. Failure to fulfill design targets will negatively affect the product competitiveness in the market.
Nowadays, it is more and more challenging to design an e-motor. Many constraints have to be fulfilled, including maximizing power using minimal size, considering thermal constraints, material and production costs, and of course reducing weight. In order to meet these constraints, a multifaceted solution is needed, leveraging physics tools in combination with optimization methods. This webinar will introduce Altair's e-motor design and optimization solutions in a step by step process. We will discuss pre-design, magnetic computation and thermal analysis and show how optimization methods can help to optimize weight and cost at each step of the process (especially the weight of magnets) . We’ll demonstrate how Design Of Experiments (DOEs) allows designers to run different types of optimization very quickly, which enables informed decisions at different stage of the design cycle.
