La simulación de Siemens en la próxima generación de vehículos eléctricos

Los fabricantes de vehículos eléctricos (VE) y su cadena de suministro asociada necesitan predecir con precisión el rendimiento de las máquinas eléctricas, incluidas las unidades de accionamiento eléctrico de flujo axial. El software Simcenter E-Machine Design, de Siemens Digital Industries Software, aúna la simulación electromagnética y térmica, lo que ayuda a reducir la dependencia de los prototipos físicos y permite a la industria de los VE acelerar la innovación.

Los motores de flujo axial pueden influir positivamente en la autonomía de los VE gracias a su mayor densidad de potencia. Aun así, los ingenieros que los adoptan se enfrentan a requisitos de disipación de calor más exigentes (debido a su tamaño compacto y complejidad) y a dificultades para acomodar el entrehierro necesario. La complejidad de estos motores supone un reto para los departamentos de ingeniería y muchos recurren a la simulación avanzada para reducir los costes y el tiempo de desarrollo.

“El sector de los vehículos eléctricos se enfrenta a retos de diversa índole: problemas en la cadena de suministro, capacidad de ampliación y búsqueda de la innovación impulsada por clientes cada vez más exigentes”, explica Jean-Claude Ercolanelli, vicepresidente senior de soluciones de simulación y test de Siemens Digital Industries Software. “Al adoptar capacidades de simulación de vanguardia para desarrollar nuevos productos y tecnologías en plazos más cortos que nunca, la industria de los vehículos eléctricos puede centrarse en ofrecer la innovación necesaria para seguir siendo relevante en un mercado que cambia rápidamente”.

Entregado como parte de las últimas actualizaciones del software Simcenter de Siemens, el nuevo Simcenter E-Machine Design solution permite a los ingenieros utilizar plantillas parametrizadas y modelado analítico en las primeras fases de desarrollo, para después seguir trabajando en su diseño en 3D con simulaciones completas de análisis de elementos finitos (FEA) cuando se requieren investigaciones más complejas, como interacciones térmicas avanzadas.

La nueva capacidad de detección virtual inteligente permite a los ingenieros de pruebas simular lo inconmensurable. La nueva herramienta integra la simulación con las pruebas físicas para permitir a los equipos de pruebas físicas colocar sensores virtuales en zonas críticas en las que no pueden colocarse sensores físicos debido a su ubicación o a su compleja geometría. Esto permite medir lo inmensurable utilizando un modelo de orden reducido con sensores virtuales que se ejecutan en tiempo real junto con una prueba física. Combina datos de galgas extensométricas físicas con el modelo de orden reducido para calcular las condiciones de carga operativas, lo que permite a los ingenieros calcular los resultados en el sensor virtual ‘inalcanzable’ situado en una zona crítica.

Los parámetros objetivos de simulaciones sucesivas pueden compararse fácilmente mediante gráficos de clasificación del rendimiento. Foto: Siemens Digital Industries Software.

 Las iteraciones de diseño pueden examinarse posteriormente para alcanzar los resultados óptimos. Foto: Siemens Digital Industries Software.