EMAG: Elektromagnetische Simulation für niedrige bis mittlere Frequenzen | EMWorks
EMAG ist ein spezialisiertes Modul innerhalb von EMWORKS, das sich auf die Simulation elektromagnetischer Felder im Nieder- bis Mittelfrequenzbereich konzentriert. Entwickelt für Ingenieure und Forscher, bietet EMAG fortschrittliche Werkzeuge zur Analyse, Optimierung und Simulation elektromagnetischer Phänomene in verschiedenen Anwendungen wie elektrischen Maschinen, Aktuatoren, Sensoren, Transformatoren und mehr. Seine Vielseitigkeit und Präzision machen es zu einem unverzichtbaren Werkzeug für Branchen wie Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Energietechnik.
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EMAG – Überblick
EMAG führt elektromagnetische Feldanalysen im Nieder- bis Mittelfrequenzbereich an 2D- und 3D-Modellen wie Motoren, Aktuatoren, Transformatoren und Sensoren durch. Das Modul unterstützt Spulen, Permanentmagnete, Leiter und ferromagnetische Bauteile in vollständigen 3D- oder 2D-/achsensymmetrischen Konfigurationen, mit optionalen parametrischen Sweeps sowie thermischer oder struktureller Kopplung. Die Ergebnisse umfassen Feldverteilungen, magnetische Flussdichte, Stromdichte, Verluste, Kräfte und Drehmomente über die gesamte Geometrie hinweg und ermöglichen einen direkten Vergleich verschiedener Designoptionen.
EMAG Analyseoptionen
Magnetostatische Analyse
Berechnet DC-Magnetfelder, magnetische Kräfte, Flusspfade und Sättigungsgrade.
Leitungsanalyse
Bewertet den stationären Stromfluss und das ohmsche Verhalten in leitfähigen Materialien.
Elektrostatische Analyse
Berechnet die Verteilung des elektrischen Feldes unter statischen Spannungs- und Ladungsbedingungen.
AC-Magnetische Analyse
Löst sinusförmige magnetische Felder sowie frequenzabhängige elektromagnetische Effekte.
Transiente Magnetische Analyse
Analysiert zeitlich veränderliche Magnetfelder, die durch Schaltvorgänge oder gepulste Anregungen erzeugt werden.
Wechselstrom-Elektrik
Modelliert zeitlich wechselnde elektrische Felder in leitfähigen und dielektrischen Medien.
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Multiphysikalische Kopplung
EMAG koppelt die elektromagnetische Analyse mit Bewegungs-, Struktur- und Thermosolvern für Geräte, bei denen elektromagnetische Felder mit mechanischen Effekten und thermischen Einflüssen interagieren.
Bewegungskopplung
Koppelt elektromagnetische Felder mit mechanischer Bewegung, um Kraft und Drehmoment in Abhängigkeit von Position oder Zeit in Motoren, Aktuatoren, Solenoiden, Relais und magnetischen Systemen zu berechnen.
Strukturelle Kopplung
Abbildung elektromagnetischer Kräfte und Verluste auf strukturelle und thermo-mechanische Analysen zur Bewertung von Verschiebung, Spannung, Dehnung und Sicherheitsfaktoren.
Wärmekopplung
Verknüpft elektromagnetische Verluste mit stationärer oder transienter thermischer Analyse zur Berechnung von Temperatur, Temperaturgradienten und Wärmestrom, optional unter Berücksichtigung temperaturabhängiger EM-Eigenschaften.
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Schaltungskopplung
Die Schaltungskopplung in EMWORKS integriert das 3D-elektromagnetische Modell mit einem elektrischen Schaltplan. Diese Zweiweg-Interaktion ermöglicht eine realitätsnahe Simulation von Geräten wie Motoren und Transformatoren im transienten und stationären Betrieb und erfasst Effekte wie Gegen-EMK (Back-EMF) und magnetische Sättigung.
EMAG Anwendungen
Motors and Generators
Transformers and Inductors
Busbars and Power Distribution
Actuators and Solenoids
Eddy-Current NDT
Power Cables and High-Current Conductors
EMAG FAQs
EMWORKS EMAG is EMWorks finite-element solver for low- to medium-frequency electromagnetic simulation. Engineers use it to design and validate electric machines, transformers, actuators, sensors, and other electromechanical parts, covering static, AC, and transient magnetic and electric field problems in 2D, 2D axisymmetric, and full 3D.
EMWORKS EMAG goes beyond isolated field analysis through Circuit Coupling, which links the 3D field model to an electrical schematic in a bidirectional simulation. This captures real operating behavior, including back-EMF and saturation, under both transient and steady-state conditions, so component-level results translate directly into system-level insight.
EMWORKS EMAG works alongside EMWORKS thermal, structural, and motion analysis tools, plus EMWORKS RF & MICROWAVE for devices that span both low and high-frequency behavior. Forces and losses computed in EMWORKS EMAG carry over directly as loads for thermal and structural studies on the same model.
Models can be built natively in EMWORKS integrated CAD, powered by Autodesk Inventor, or brought in from external CAD systems with assembly structure intact. Everything, modeling, solving, and post-processing, stays in one environment, so there's no version drift between the CAD file and the simulation. Parametric geometry makes it straightforward to run design sweeps.
EMWORKS EMAG calculates torque, cogging, core and copper losses, and demagnetization risk for permanent-magnet, induction, and synchronous-reluctance machines, at both steady-state and transient operating points. This supports efficiency and reliability improvements for motors used in automotive, aerospace, industrial, and energy applications.
EMWORKS EMAG covers a wide span of low- and medium-frequency electromagnetic problems, including:
- Electrical Machines: motors, generators, actuators, solenoids
- Power Systems: transformers, busbars, and power-electronics components
- Sensors & Biomedical Devices: magnetic sensors and actuator-driven medical equipment
Because CAD, simulation, and post-processing live in a single environment, EMWORKS EMAG shortens the iteration loop between design changes and simulation results. That means fewer physical prototypes, faster evaluation of design alternatives, and earlier detection of performance issues in the design cycle. In line with EMWORKS focus on accessible electromagnetic simulation, the bundled CAD-plus-solver license puts electric machine and power-device analysis within reach of smaller engineering teams, not just large organizations with dedicated simulation budgets.
EMWORKS EMAG ships as part of the EMWORKS software suite and is available as a free trial through the EMWorks website.