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.

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

EMAG unterstützt statische, Wechselstrom- und transiente Analysen in 2D und 3D und deckt elektrische und magnetische Felder, Wirbelströme, Kräfte und Verluste für Anwendungen wie elektrische Maschinen, Aktuatoren, Sensoren und Transformatoren ab.
Magnetostatische Analyse

Magnetostatische Analyse

Berechnet DC-Magnetfelder, magnetische Kräfte, Flusspfade und Sättigungsgrade.

Leitungsanalyse

Leitungsanalyse

Bewertet den stationären Stromfluss und das ohmsche Verhalten in leitfähigen Materialien.

Elektrostatische Analyse

Elektrostatische Analyse

Berechnet die Verteilung des elektrischen Feldes unter statischen Spannungs- und Ladungsbedingungen.

AC-Magnetische Analyse

AC-Magnetische Analyse

Löst sinusförmige magnetische Felder sowie frequenzabhängige elektromagnetische Effekte.

Transiente Magnetische Analyse

Transiente Magnetische Analyse

Analysiert zeitlich veränderliche Magnetfelder, die durch Schaltvorgänge oder gepulste Anregungen erzeugt werden.

AC Electric

AC Electric

Models alternating electric fields in conductive and dielectric media.

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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

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

Strukturelle Kopplung

Abbildung elektromagnetischer Kräfte und Verluste auf strukturelle und thermo-mechanische Analysen zur Bewertung von Verschiebung, Spannung, Dehnung und Sicherheitsfaktoren.

Wärmekopplung

Wärmekopplung

Verknüpft elektromagnetische Verluste mit stationärer oder transienter thermischer Analyse zur Berechnung von Temperatur, Temperaturgradienten und Wärmestrom, optional unter Berücksichtigung temperaturabhängiger EM-Eigenschaften.

Circuit Coupling

Circuit Coupling

Circuit Coupling in EMWORKS integrates the 3D electromagnetic model with an electrical schematic. This two-way interaction accurately simulates devices like motors and transformers under transient and steady-state conditions, capturing effects such as back-EMF and saturation.

EMAG Anwendungen

EMAG wird für ein breites Spektrum nieder- und mittelfrequenter elektromagnetischer Fragestellungen in elektrischen Maschinen, der Leistungselektronik und in Energiesystemen eingesetzt.
emag application

Motors and Generators

Analyse von Drehmoment, Rastmoment, Eisen- und Kupferverlusten sowie Entmagnetisierung in Permanentmagnet-, Asynchron- und Synchron-Reluktanzmaschinen für stationäre und transiente Betriebspunkte.
emag application

Transformers and Inductors

Berechnung der Flussverteilung, Sättigung, Streuinduktivität, Eisenverluste und Streufelder in Ein- und Dreiphasentransformatoren, Drosseln und Induktivitäten, einschließlich unterschiedlicher Kernmaterialien und Wicklungsanordnungen.
emag application

Busbars and Power Distribution

Bewertung der Gleich- und Wechselstromverteilung, Skin- und Proximity-Effekte, elektromagnetischer Kräfte sowie Joule-Verluste in Sammelschienen, Schaltanlagen und Hochstromverbindungen, optional mit thermischer Kopplung zur Temperaturerhöhung.
emag application

Actuators and Solenoids

Vorhersage von Kräften, Hüben und Ansprechzeiten für Magnetventile, Relais, Schütze, Linearantriebe sowie Positions- oder Geschwindigkeitssensoren auf Basis detaillierter Spulen-, Kern- und Luftspaltgeometrien.
emag application

Eddy-Current NDT

Modellierung von Sonden, Rissen und leitfähigen Zielen zur Untersuchung von Signaländerungen bei der Wirbelstromprüfung oder Berechnung von Bremsmoment und Erwärmung in Wirbelstrombremsen und -dämpfern.
emag application

Power Cables and High-Current Conductors

Simulation elektrischer und magnetischer Felder, Isolationsbeanspruchung, Verluste und Temperatur in Niederspannungs-, Mittelspannungs- und Hochspannungskabeln, Stromschienenkanälen und großen Leitern, einschließlich der Auswirkungen von Anordnungen, Abschirmungen und der Nähe zu anderen Strukturen.
Weitere Beispiele finden Sie auf der Seite mit allen EMAG-Anwendungen, darunter drahtlose Energieübertragung, Magnetgetriebe, Magnetlager, Abschirmungen, MRT- und Gradientenspulen sowie weitere spezialisierte Designs im Nieder- und Mittel­frequenzbereich.
Alle Anwendungen anzeigen

Zentrale EMAG Funktionen

Modellierungs- und Analyseoptionen

EMAG unterstützt 3D-, 2D- und rotationssymmetrische Modelle sowie parametrische Studien, sodass Sie die geeignete Modelltreue wählen und Designvarianten systematisch untersuchen können.

3D-Elektromagnetische Feldsimulation

Analyse elektrischer und magnetischer Felder in vollständiger 3D-Geometrie zur Untersuchung detaillierter Feldverteilungen und des Geräteverhaltens.

2D- und rotationssymmetrische Modelle

Verwendung planarer und rotationssymmetrischer Modelle zur Reduzierung der Rechenzeit bei gleichzeitiger Erfassung der wesentlichen elektromagnetischen Effekte.

Parametrische Studien

Variation von Geometrie, Materialien oder Betriebsbedingungen, um Designoptionen zu vergleichen und zu verstehen, wie entscheidende Parameter die Leistung beeinflussen.
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