Simulation und Modellierung in der Elektrotechnik

Die SimulationX-Domäne Elektrotechnik erlaubt die Modellierung und Simulation von elektrischen und magnetischen Phänomenen über entsprechende Netzwerkmodelle. Darüber hinaus stellen detaillierte elektrische Motoren- und Schrittmotorenmodelle mit den zugehörigen Reglern die Verbindung zu den Bibliotheken der Domäne Antriebstechnik her.

 

Die ingenieurgerechte und anwendungsnahe Parametrierung erlaubt eine schnelle Modellbildung und die Simulation komplexer Verhaltensweisen, wie sie in geregelten elektromechanischen Antrieben auftreten.

SimulationX-Bibliotheken der Elektrotechnik

 

Elektronik

Mit der Bibliothek Elektronik lassen sich Aufgabenstellungen aus dem Bereich Elektrotechnik/Elektronik besonders effizient bearbeiten. Sie enthalten sowohl stark idealisierte Elemente aber auch reale Komponenten. Damit sind sie für ver­schiedene An­wendungsbereiche (Mechatronik, Leistungselektronik, Schaltanlagen­bau) nutzbar. Durch spezielle Sensor- und Aktorelemente kann ein nahtloser Übergang in andere Ingenieurdisziplinen erfolgen.

 

Magnetik

Mit der Bibliothek Magnetik können elektromagnetische Antriebe auf der Basis mag­ne­ti­scher Ersatz­netzwerke modelliert werden. Hierzu stellt die Bibliothek konzen­trierte Elemente bereit, mit denen der Verlauf des magnetischen Flusses näherungs­weise abgebildet werden kann.  Die Struktur des magnetischen Netz­werkes orientiert sich dabei am realen System, wodurch eine transparente und intuitive Modellierung sichergestellt wird.

 

Elektrische Motoren

Mit den elektrischen Motormodellen können Aufgabenstellungen aus dem Be­reich der elektromechanischen Antriebe effizient bearbeitet werden. Die realitätsnahen Modelle bleiben durch ein anwendungsorientiertes Parametrierungskonzept einfach handhabbar. In Verbindung mit den Bibliotheken der Domäne Antriebstechnik können komplexe geregelte Antriebe unter Berücksichtigung der mechanischen Komponenten und der vorhandenen Regelungstechnik simuliert werden. Die Motorenmodelle finden in verschiedensten Bereichen Anwendung (elektrische Antriebe im Maschinenbau, Hybridantriebstränge im Automobil, Schienenfahrzeugantriebe, Kleinantriebe).

 

Umrichter

Die Bibliothek Umrichter stellt Modelle bereit, um die Elemente der Bibliothek Elektrische Motoren geregelt betreiben zu können. In der Bibliothek finden sich feldorientierte Regler für Synchron- und Asynchronmotoren, PWM-Regler und 3-Phasen-Wechselrichter.

 

Schrittmotoren

Die Bibliothek Schrittmotoren erlaubt die Modellierung von Schrittmotor-Antrieben im Voll- und Halbschrittmodus, sowie im Microstepping-Betrieb. Die Schrittmotoren werden über Controller angesteuert, die ebenfalls Bestandteil der Bibliothek sind. Die Regler erlauben sowohl spannungs- als auch stromgesteuerten Betrieb und unterstützen darüber hinaus pulsweitenmodulierten (PWM) und Zweipunkt-geregelten Betrieb. Die Motorenmodelle lassen sich nahtlos in  mechanische bzw. regelungs­­­technische Modellteile integrieren.