Press Release

Pressekontakt:
Almut Seyderhelm
Tel.: +49(0)551 / 99 721-12
almut.seyderhelm@femlab.de

Neues `AC/DC´ Modul zur Simulation von elektromagnetischen Systemen

Eigenmoden akustischer Wellen im Inneren eines Autos

Akustische Schallwelle von einem Lautsprecher

Aeroakustik eines Flugtriebwerks

Kostenfreie CD zur AC/DC-Simulation

Bei der Entwicklung von elektrischen und magnetischen Bauteilen müssen verschiedene physikalische Phänomene aus dem Niederfrequenz bzw. dem Gleichstrombereich berücksichtigt werden. Mit dem neuen 'AC/DC'-Modul von COMSOL Multiphysics können z.B. Motoren, Magnete, Transformatoren, Starkstromleitungen und Energieumwandlungssysteme simuliert und optimiert werden. So lassen sich sowohl Entwicklungskosten als auch -zeit sparen.

Das Modul bewährt sich bei der Erstellung von Schaltplänen, bei der Konfiguration von Kühl-systemen, bei der Fehleranalyse sowie in allen anderen Bereichen, in denen durch die Einbeziehung multiphysikalischer Aspekte, etwa von Strom- und Wärmeverlusten, realistische Simulationsmodelle aufgestellt werden sollen.

Mit dem 'AC/DC'-Modul können allgemeine statische und quasistatische elektromagnetische Untersuchungen in zweidimensionalen, zweidimensional- achsensymmetrischen und dreidimensionalen Geometrien durchgeführt werden. Es ermöglicht zeitharmonische, transiente und statische Analysen. Elektromagnetische Phänomene können beispielsweise auch mit akustischen oder strukturmechanischen Prozessen gekoppelt werden, um rotierende Maschinen zu analysieren oder den Frequenzverlauf von Lautsprechern zu bestimmen. Praktisch beliebige multiphysikalische Kopplungen sorgen für ein Höchstmaß an Flexibilität. Multiphysikalische Kopplungen für rotierende Maschinen und induktive Erwärmung gehören zum Lieferumfang des Moduls, so-dass das vollständige Modell schnell erstellt werden kann.

Elektromagnetische Untersuchungen leicht gemacht

Zu den wichtigsten Eigenschaften des Moduls gehören die Möglichkeiten zur Berechnung bewegter Netze und von Drehmomenten, die insbesondere bei der Modellierung rotierender Maschinen von Bedeutung sind. Bei der Simulation größerer Systeme unter Verwendung infiniter Elemente kann der Anwender Felder ins Unendliche hinein definieren und dabei zugleich das Modellgebiet eingrenzen. Mit Vektorelementen höherer Ordnung lässt sich die Effizienz der Löser-Einstellungen verbessern und dadurch eine höhere Genauigkeit bei der Berechnung erreichen. Das Modul profitiert zudem von den neuen Lösern in COMSOL Multiphysics, mit denen sich der Speicherbedarf bei bestimmten Aufgaben um eine ganze Zehnerpotenz verringert.

Ein wichtiger Anwendungsbereich der Software ist die Charakterisierung und Parametrisierung modellierter Systeme für SPICE und andere Simulationsumgebungen für elektrische Schaltungen. Die Werte konzentrierter Parameter (z.B. Induktivität, Kapazität) werden automatisch extrahiert. Die Software leistet jedoch noch viel mehr, indem sie beispielsweise automatisch den Temperaturgradienten in einem Widerstand ermittelt und für einen temperaturabhängigen Schaltungsbetrieb ein SPICE-Modell übernimmt. Umgekehrt kann bei größeren Systemen, für die bereits ein vollständig spezifiziertes SPICE-Modell vorliegt, die entsprechende SPICE-Netzliste in ein COMSOL Multiphysics Modell importiert werden, um hier das gesamte System zu simulieren. Dies ermöglicht die Interaktion zwischen idealen Schaltungselementen, die von SPICE ermittelt werden, mit einem vollständig ausgearbeiteten, multiphysikalischen Modell eines zentralen Schaltungselements, das aufgrund von Wärme- oder mechanischen Effekten Änderungen im Betriebsablauf bewirkt.

Das Modul kann zur Entwicklung und Analyse von Modellen in den folgenden Bereichen eingesetzt werden:

• Sensoren, Wandler und Stellglieder
• Motoren und Generatoren
• Simulation gedruckter Leiterplatten
• Transformatoren
• Magnete
• induktive Erwärmung
• Entwurf und Charakterisierung passiver elektrischer Komponenten
• Abschirmung für den elektromagnetischen Schutz, zur Sicherstellung der Kompatibilität und zur Einhaltung von Vorschriften und Normen
• Stromverteilung über Hochspannungsnetze
• Prüfung von Isolierungen
• Nahfeldanalyse, z. B. für RFID-Systeme
• Elektroimpedanztomographie und andere bildgebende Verfahren

Produktiver arbeiten mit der Modellbibliothek

Um dem Anwender den Einstieg in die vielfältigen Möglichkeiten des 'AC/DC'-Moduls zu erleichtern, enthält die Software eine Modellbibliothek mit über 25 Beispielen aus der Praxis. Ein typisches Modellbeispiel zeigt die induktive Erwärmung in einem Heißwandofen für die Herstellung von Halbleitern. Die Beispiele enthalten detaillierte Erläuterungen der zugrunde liegenden physikalischen Phänomene sowie eine Anleitung zur Erstellung des Modells. Die Beispiele können auch als Basis zur Erstellung eigener Modelle verwendet werden

Die COMSOL Produktlinie

COMSOL Multiphysics ist eines der führenden wissenschaftlichen Softwarepakete für die Modellierung von physikalischen oder chemischen Prozessen. Seine besondere Stärke ist die Multiphysik, also die Kopplung und Berechnung verschiedener Phänomene innerhalb eines Modells. Für verschiedene Anwendungsbereiche sind Zusatzmodule erhältlich. Im COMSOL Reaction Engineering Lab können durch einfache Eingabe chemischer Formeln kinetische und thermodynamische Analysen vorgenommen werden. Das gesamte Soft-warepaket ist erhältlich für Windows, Linux, Solaris und für Macintosh. Weitere Informationen finden Sie unter www.comsol.de oder www.comsol.com.

COMSOL AB und FEMLAB GmbH