Die bekannte hydrodynamische (HD) Lagergruppe von EXCITE Power Unit wurde nun in EXCITE M integriert. Diese Gruppe besteht aus dem Advanced Axial Slider Bearing (AXHD), dem Advanced Radial Slider Bearing (EHD2) und der Advanced Sliding Guide (EPIL). Die neue Integrierung umfasst nicht nur eine neue Benutzeroberfläche für die HD-Lagergruppe, sondern vereinfacht und verbessert auch die Modellierung durch bessere Visualisierungsmöglichkeiten, Datenchecks und integrierte Workflows innerhalb der AVL Simulation-Desktop-Umgebung. Dazu gehören u.a. die Verwendung von Datenpool-Elementen und Live-Skripting.
Das Advanced Cylindrical Gear Joint (ACYG) ist in der Lage, flexible Zahnradkörperauslenkungen über Umfangsknoten im Zahnfußbereich zu berücksichtigen. Die angewandte Abbildungsmethode führt jedoch eine Mittelwertbildung durch, was dazu führt, dass bestimmte Formen der Zahnradkörperdeformation (wie der bekannten "Potatochip"-Eigenform) nicht ausreichend in der Kontaktlastverteilung zwischen den einzelnen Zähnen berücksichtigt werden. Als Option wurde eine neue Abbildungsmethode eingeführt, die nur die Körperdeformationen berücksichtigt, die durch den Zahnradkontakt beeinflusst werden. Mit dieser Methode werden die lokalen Schwingungsmoden bei der Berechnung der Zahnkontaktverteilung wesentlich realistischer abgebildet.
Bestehende Modelle mit "Radkörpersteifigkeit" = "über EXCITE M Flexibler Körper" werden nicht automatisch auf die neue Mapping-Methode migriert. Sollte die neue Methode gewünscht sein, muss sie explizit aktiviert werden.
Um eine bessere physikalische Übertragung der Kontaktlasten auf die umlaufenden Verbindungsknoten zu gewährleisten, wurde ein neuer Ansatz eingeführt. Er geht von einem Verteilungswinkel aus, innerhalb dessen die einzelnen Kontaktlasten auf die umgebende Struktur aufgebracht werden. Dadurch wird der Lastverteilungseffekt aufgrund der Ring- und Sitzsteifigkeit angenähert und die Lastübertragung wird realistischer. Unerwünschte künstliche Anregungseffekte werden dadurch deutlich reduziert.
Die Modellierung von Loslagersystemen und vorgespannten Lagern ist zeitaufwändig und erfordert einen hohen manuellen Aufwand. Bei Loslagerkonfigurationen müssen der Außen- und Innenring als separate Körper modelliert werden. Diese Körper und die erforderlichen Verbindungen müssen erstellt und konfiguriert werden. Außerdem sind Masse und Trägheit der Ringe zu definieren.
Das vordefinierte Assembly (Baugruppe) erstellt automatisch die Ringkörper, fügt die erforderlichen Verbindungen ein, schätzt die Masse und Trägheit der Ringe, appliziert die Vorspannung auf die zugehörigen Körper und positioniert die Ringe automatisch. Diese Funktionalität reduziert die Modellierungszeit und gewährleistet eine korrekte Modellierung der Ringkörper.
Die Solldrehzahl und der Drehmoment-Grenzwerteingang des Speed-Controllers können nun über 1D-Tabellen direkt im Komponentendialog definiert werden. Zusätzlich ist es möglich, separate untere und obere Drehmomentgrenzen zu definieren.
Für quasistationäre Simulationen, bei denen die Solldrehzahl für den Regler konstant ist, wurde ein neuer Verstärkungstyp "Einschaltintervall" hinzugefügt. Mit dieser Option werden die Reglerverstärkungen nach einer definierten Einleitungsphase auf null reduziert. Auf diese Weise wird nur die Hauptdrehzahl des Systems geregelt, andere Schwingungen im System bleiben jedoch erhalten.
Für den winkeldiskreten Drehzahlregler können die Reglerverstärkungen jetzt mit dem neuen Verstärkungstyp "Drehzahlabhängig" drehzahlabhängig definiert werden. Dies ist für Hochlaufsimulationen mit großen Unterschieden in der Drehzahl des Systems notwendig, um eine gute Reglerleistung über den gesamten Drehzahlbereich zu gewährleisten. Für eine einfachere Verwendung werden Standardwerte bereitgestellt. Sie haben jedoch auch die Möglichkeit, Werte manuell einzugeben, um den Regler weiter abzustimmen, falls erforderlich.
EXCITE M bietet für jeden E-Motortyp einen eigenen Stromregler. Er realisiert die Standardregelstrategie für transiente Antriebe. Darüber hinaus bietet der Modulator die gängige Strategie für die feldorientierte Regelung. Tatsächliche Stromregler passen möglicherweise nicht in diesen Rahmen, aber ihre Unterschiede können für die dynamische Interaktion mit dem elektrischen System relevant sein. Aus diesem Grund wird ein offener Stromregler als Alternative zu den eingebauten Varianten angeboten. Relevante Eingangs- und Ausgangssignale werden mit drei verschiedenen Plattformen ausgetauscht: MATLAB Simulink, Model.CONNECT™ und Compiled Function, die C-basierte Funktionscodierung ermöglicht.
Um die Verbindung zwischen dem E-Motor, dem Umrichter in EXCITE M und der Steuerung zu vereinfachen, wird ein Beispiel mitgeliefert, das eine Simulink-Darstellung des eingebauten Reglers für einen Permanentmagnet-Synchronmotor enthält.
Abbildung 6: Generische Blöcke in der Simulink®-Vorlage für den Stromregler
In EXCITE M wird eine Zeitverzögerung von einem Schritt angewendet, um eine algebraische Schleife zu vermeiden. Außerdem werden beim offenen Regler Schaltvorgänge erst mit dem nächsten Zeitschritt behandelt, während der eingebaute Modulator Zeitereignisse auslöst, um zum aktuellen Zeitpunkt zu schalten.
Wir haben die Möglichkeit hinzugefügt, Modelle von EXCITE Power Unit nach EXCITE M zu exportieren. Man kann ganze Modelle oder nur ausgewählte Elemente exportieren, und diese mit einem bestehenden Modell zusammenfügen.
Modelle, die nach EXCITE M exportiert werden, sind unterschiedlich zu EXCITE Power Unit, und Eingabeparameter können an anderen Stellen aufscheinen. EXCITE M macht eine strikte Trennung der Daten von Körpern und Verbindungselementen, wobei die Geometrieinformationen bei den Körpern verbleiben. Auch Lastanwendungen und vordefinierte Bewegungen für Körper werden anders als in EXCITE Power Unit definiert. Die Exportfunktion konvertiert möglichst viele Daten in das neue EXCITE M Modell. Jedoch wird aufgrund der Unterschiede in der Modellierung empfohlen, das exportierte Modell sorgfältig zu prüfen. In vielen Fällen wird es sich lohnen, die Modelle nach dem Export manuell anzupassen, um die neuen Funktionen von EXCITE M optimal nutzen zu können.
In der ersten Version der Exportfunktion gibt es noch einige Einschränkungen. Die folgenden Verbindungselemente und Modellkomponenten werden noch nicht unterstützt:
- EMC-Komponenten
- Externe Modellverbindungen (Matlab)
- Ventiltrieb-Teilsysteme
- Verbindungselemente, die in EXCITE M noch nicht verfügbar sind, wie BELT, SLS, UNIV, etc.
