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FLUX2D/FLUX3D 9.1FLUX2D/FLUX3D 9.1New FeaturesNew Features

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FLUX FLUX 란란 ??

• FLUX is finite element software for electromagnetic and thermal simulation, both in 2D and 3D.FLUX 는 2 차원 /3 차원 전자계와 열계의 해석 및 설계를 위한유한요소 프로그램

• FLUX is suitable for designing, optimising and analysing electromagnetic devices.FLUX 는 전기기기의 설계와 해석 및 최적화를 위한 프로그램

• 개발 : Cedrat ( 프랑스 ) http://www.cedrat.com미주 및 동아시아 담당 : Magsoft ( 미국 ) http://www.magsoft-flux.com한국 독점 디스트리뷰터 : 재우기술㈜ http://www.jaewoo.com

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Main phases of projectMain phases of project

Phase Description

Version 8 2D/3D Geometriccal Preprocessor 의 통합

Version 9 2D/3D Physical Preprocessor 의 통합

Version 10 3D Solver 와 2D Postprocessor 의 인터페이스 개선

Version 11 2D 와 3D 의 인터페이스 통합

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FLUX 9.1FLUX 9.1 의 새로운 기능의 새로운 기능

1. 전처리기의 새로운 인터페이스2. FLUX 의 실행환경과 데이터 관리3. Geometry 와 Mesh 데이터의 Import 및 수정도구

– Geometry importation (IGES, STEP, DXF, STL, FBD, INTER formats)

– Mesh importation (NASTRAN, PATRAN, UNV Ideas formats)

4. Physical Property 의 설정5. Modeling of hysteresis by user subroutine

6. 철손계산– Bertotti 공식에 의한 철손계산– LS(Loss Surface) 모델에 의한 철손계산

7. 새로운 메뉴의 FLUX3D

8. 스큐 슬롯을 가진 회전기의 모델링 가능9. FLUX2D 와 MATLAB SIMULINK 커플링에서 가변타임스텝

가능

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실행환경실행환경

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데이터 관리 데이터 관리 : Indirect creation: Indirect creation

개체 생성 순서 무관

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데이터 관리 데이터 관리 : : Array Editing

개체 관리의 테이블화

• 개체 데이터 체크 용이 / 편집 용이• 모든 개체의 값을 한 번에 수정 가능

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Geometry/Mesh ImportationGeometry/Mesh Importation

File format Extensions

Geometry

IGES (Initial Graphics Exchange Specification) *.IGES, *.IGS

STEP (Standard for Exchange of Product) *.STEP, *.STP

DXF (Draw eXchange File) *.DXF

STL (Stereo Lithography) *.STL

FBD (FLUX2D geometry) *.FBD

INTER (IGES for FLUX3D) *.IF3

Mesh

NASTRAN neutral *.NAS, *.DAT

PATRAN neutral *.PAN, *.DAT

UNV (UNiVersal Ideas Master Serie) *.UNV

▶ 하나의 프로젝트 내에서 여러가지 포맷 임포트 가능

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Geometric faults correctionGeometric faults correction

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Geometric faults correctionGeometric faults correction

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Physical ApplicationPhysical Application

Magnetic

Applications

(General)

A new model for magnet is put forward:

non linear magnet spline with transversal mu

Magnetic

Applications

(in FLUX3D)

• Inductors are suppressed and replaced by the electric component Coil Conductor

• A new mode for the description of composed coils is proposed

• Coils of dipole type are suppressed and replaced by a new type of source of magnetic field Magnetic field created by a magnetic dipole

Electric

ApplicationsA new type of region is proposed for perfect conductors modeling (in Electro Static and Steady state AC Electric): Perfect conductor

Thermal

ApplicationsThe physical description could be done with a user temperature unit

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Physical DesciptionPhysical Desciption

• Boundaries conditions are handled by the intermediate of:

– Periodicity

– Symmetry

– Regions

• line regions (or point) in 2D

• face regions (or line) in 3D

• In FLUX3D, surface constraints are suppressed.

Boundary Conditions

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Physical DesciptionPhysical Desciption

Import materials

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Advices for 2D usersAdvices for 2D users

How to describe Applications

How to create a TRA file

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Advices for 2D usersAdvices for 2D users

Type of Region : Coil conductor region type

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Advices for 2D usersAdvices for 2D users

Type of Region : Region with current density

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Advices for 2D usersAdvices for 2D users

Type of Region : Region with current density

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Advices for 2D usersAdvices for 2D users

Sine supply in Transient Magnetic application

Trapezoidal supply in Transient Magnetic application

A*sin(B*time+C)

TRAPEZPER(TIME,A,B,C,D,E,F,G)

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Advices for 2D usersAdvices for 2D users

Mechanical Set Assign to ..

Fixed Fixed face regions

Compressible

rotating airgap Airgap face region

translating airgap Airgap and displacement face region

Moving Moving face regions

Mechanical Set

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Advices for 2D usersAdvices for 2D users

Coefficient for coils flux computation

기존의 FLUX3D 에 있던 기능이 FLUX2D 에 통합된 기능으로 , ¼ 모델과 같은 부분모델을 외부회로와 링크할 때 , 기존에는 부분모델에 맞게 저항과 인덕터는 실제 값을 나누어 주고 , 커패시터는 값을 곱하여 입력해 준 후에 결과는 반대로 곱하거나 , 나누어서 결과를 얻어냈으나 , FLUX 9.1 에서는 전술한 과정이 필요없이 Coefficient for coils flux compuation 를 이용하여 변환과정없이 값을 입력해주며 , 계수는 자동과 수동으로 설정이 가능하다 .

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News of 3D post processorNews of 3D post processor

• 자계와 열계의 커플링 문제에 있어서 , 각 노드에서의 줄손실 (Joule losses) 를 얻어낼 필요가 있음

• Hysteresis 모델에 있어서 , 각 타임스텝에 대하여 노드에서의 H 와 B 값을 얻어낼 필요가 있음

Storage of physical quantities to the nodes

Type Definition

BERTTOTI_IRON_LOSSES Iron losses by means of the formula of Bertotti in regions

LS_IRON_LOSSES_REGIONS Iron losses with the LS model in regions

LS_IRON_LOSSES_POINT Iron losses with the LS model on a point

STORED QUANTITIES Stored quantities in each nodes of the meshing

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Computation of magnetic lossComputation of magnetic loss

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Theory of BertottiTheory of Bertotti

• P1 : losses by hysteresis, proportional to the frequency f

• P2 : classical Foucault currents losses, proportional to f2

• P3 : supplementary losses or losses in excess, proportional to f3/2

• c1 : coefficient of losses by hysteresis

• c2 : coefficient of classical Foucault currents losses

• c3 : coefficient of supplementary losses or in excess losses

• f : frequency

• Bm : maximum induction attained

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LS (Loss Surface)LS (Loss Surface) modulemodule

By using a Epstein type device for magnetic measurements in medium frequency

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Skew slots moduleSkew slots module

로터 또는 스테이터 슬롯의 스큐는 스테이터에 대한 로터의 방향변화에기인한 자기장의 축방향 변화때문에 2 차원의 문제로 표현될 수 있으며 ,‘Multilayers’ 라 불리는 수치해석기법에 따라 모델링되고 ,FLUX 에서는 이를 準 3 차원 (Quasi-3D) 또는 2½ 차원 (2½D) 이라 표현한다 .

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Multilayers 2D & Extruded 3DMultilayers 2D & Extruded 3D

Multilayers 2D Extruded 3D