使用孟迪酒运输的模拟应用程序设计电感器

2020年11月20日

庞巴迪运输公司是全球火车的出行解决方案提供商,与60个国家 /地区的200个主要城市建立了合作伙伴关系。实际上,超过5亿乘客每天都乘坐以轰炸机产品为特色的火车!乐动体育app无法登录这些火车中的组件需要满足不同客户的要求以及各种供应商的规格。我们与Bombardier Transportation的一名工程师进行了交谈,该工程师为火车的电感组件构建了模拟应用程序,该应用程序有助于加快设计和开发过程的速度…

从爬行到前方的全部蒸汽

Bombardier Transportation的磁性组件工程师Mateusz Rynkiewicz与客户和供应商合作,以确保组件适合火车的设计规格。这些要求可以基于气候要求,行业限制,客户需求和供应商反馈。

德国乡村骑着红火车的照片。
Bombardier Transportation的产品之一是德国的双乐动体育app无法登录层教练火车。图像提供庞巴迪

在设计这些组件时,Rynkiewicz注意到供应商和客户之间来回走动可能需要每次迭代之间的1-3周。他想加快这一过程,并能够更快地给同事解决有关组件维度,损失和质量的问题。Rynkiewicz说:“我发现有可能开发[应用程序],使我们的工程更进一步。”

构建应用程序加快磁性电感器设计

电感器组件对模型有挑战性,因为有很多物理现象需要实施。另一个挑战来自材料供应商本身,他们通常不与火车设计师共享有关其产品的详细数据或知识。乐动体育app无法登录

3D电感器模型几何形状。
3D电感器的模型几何形状。图像由庞巴迪运输的Mateusz Rynkiewicz提供。

Rynkiewicz使用了ComsolMultiphysics®软件中内置的应用程序构建器来设计一个模拟应用程序,以快速计算火车的磁性电感器中的磁场和传热。应用程序构建器使Rynkiewicz能够根据其完全参数化的电感器模型选择特定的输入和输出,以便他可以测试不同的变化对设计的影响,而无需每次重新运行完整的模型。Rynkiewicz说:“我真的很喜欢应用程序构建器。”“您同时觉得自己像个程序员和科学家。”

该应用程序包含三个选项卡:磁场计算,,,,传热计算, 和报告

磁场计算

磁场计算选项卡包括用于更改各种不同电感参数的输入,例如核心宽度,核心绕组材料和线圈中的转弯数。

庞巴迪电感器应用程序的屏幕截图,显示带有彩虹色表的电感器中的磁通量密度。
电感器应用显示电感器中磁通量密度的结果。图像由庞巴迪运输的Mateusz Rynkiewicz提供。

该应用程序的结果包括上面显示的电感场分布和幅度的3D结果图,以及距电感器高达600 mm的磁通量密度标准的2D图。

一个模拟应用显示在600 mm处的电感器组件中的磁通量密度标准的1D图。
该应用显示在600 mm处的磁通密度标准。图像由庞巴迪运输的Mateusz Rynkiewicz提供。

磁通量密度规范对庞巴迪客户的客户尤其重要,因为它对有起搏器的乘客来说是工业限制,他们可能会受到太高的磁通量密度的影响。

传热计算

传热计算选项卡使Rynkiewicz可以检查电感器设计是否有热点和平均温度。他说:“在我们的业务中,我们需要检查组件中最热门的位置并在火车运营期间进行监视。”该应用程序这一部分的重要输入是环境温度,可以基于客户的家庭气候。例如,专为新加坡火车设计的电感器与为英国设计的电感器的要求不同。

模拟应用显示火车电感组件中的热点。
该应用显示电感器中的热点。图像由庞巴迪运输的Mateusz Rynkiewicz提供。

气流方向和大小是电感器设计的重要因素。有时,感应器会被风扇的空气冷却;有时它们自然冷却。

一个模拟应用程序,其结果窗口显示了磁性电感器周围的速度幅度。
该应用显示电感周围的速度幅度。图像由庞巴迪运输的Mateusz Rynkiewicz提供。

模拟对产品开发的好处

Bombardier Transportation的仿真应用程序提供了不同电感器设计的宝贵预览,从而在工程团队之间来回更快地来回。

在许多情况下,电感器估计有助于节省许多天的预期供应商数据。通过使用应用程序提供的数据作为临时替代品,他们可以在等待供应商到达的实际数据时继续工作。在许多情况下,该策略节省了很多时间,并帮助简化了开发过程。结果?快乐的客户,快乐的供应商以及世界各地数百万的乘客安全,快速到达目的地。

了解有关构建和部署应用程序的更多信息


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