Software: SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - Waermemodell: Unterschied zwischen den Versionen

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* Abgeleitete Element-Typen übernehmen alle Eigenschaften vom ursprünglichen Typ (z.B. Anschlüsse, Parameter, Variablen, Algorithmus, Equations).  
* Abgeleitete Element-Typen übernehmen alle Eigenschaften vom ursprünglichen Typ (z.B. Anschlüsse, Parameter, Variablen, Algorithmus, Equations).  
* Man kann zusätzliche Eigenschaften ergänzen, wobei man auf den vorhandenen Eigenschaften aufbaut.
* Man kann zusätzliche Eigenschaften ergänzen, wobei man auf den vorhandenen Eigenschaften aufbaut.
* Der abgeleitete Element soll als lokaler Typ im Modell gespeichert werden, um das Modell portabel zu halten.


'''''Achtung:''''' <br>Da in der Studentenversion die Anzahl der magnetischen Elemente jeweils auf eines begrenzt ist, löschen wir zuerst die Spule in der Modellstruktur.
'''''Achtung:''''' Da in der Studentenversion die Anzahl der magnetischen Elemente jeweils auf eines begrenzt ist, müssen wir einen kleinen Umweg über die Bibliothek '''''ExternalTypes''''' gehen, um einen lokalen Typ zu erhalten:  
 
* Aufruf des Type-Designers über das Kontext-Menü nach Selektieren des Elementtyps in der Bibliothek: <div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_typedesigner_ableiten_spule2.gif| ]] </div>
Nach Selektieren des Spulen-Elements im Modell nutzen wir den Type-Designer (in Symbolleiste "Extras"):
* Nach dem Eintragen eines sinnvollen Namens und Kommentars wird nach "Fertigstellen" der abgeleitete Elementtyp unter der externen Typen abgelegt: <div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_typedesigner_ableiten_spule2_extern.gif| ]] </div>
* Mittels der Funktion '''''Elemente - Ableiten''''' [[Bild:Software_SimX_-_button_typdesigner-ableiten.gif| ]] gelangt man in den Elementtyp-Editor.
* In der Modellbibliothek erscheint der neue Elementtyp unter "ExternalTypes". Per Drag&Drop zieht man diesen Typ einfach mit der Maus in das Modell: <div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_typedesigner_ableiten_spule2_lokal.gif| ]] </div>
* Unter den allgemeinen Angaben definiert man den neuen Element-Typ als lokal, damit er als Bestandteil des Modells bequem auf unterschiedlichen Rechnern nutzbar ist: <div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_typedesigner_ableiten_spule1.gif| ]] </div>
* Fertigstellen" des Elementtyps erinnert uns als Nutzer der Studentenversion daran, dass alles endlich ist:<div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_typedesigner_ableiten_spule1_lizenz.gif| ]] </div>
* Wir dürfen diesen Elementtyp nur 1x im Modell verwenden und müssen unser Ziel mit einem kleinen Umweg realisieren:
** ''Achtung:'' Zunächst Schließen wir SimulationX ohne Speichern des Modells. Dann öffnen wir das Modell erneut. Ansonsten kämpft man im Folgenden mit einem Überbleibsel der zuvor abgebrochenen Aktion im Modellexplorer.
** Dann Aufruf des Type-Designers nach Selektieren des Elementtyps in der Bibliothek: <div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_typedesigner_ableiten_spule2.gif| ]] </div>
** Nach dem Eintragen eines sinnvollen Namens und Kommentars wird nach "Fertigstellen" der abgeleitete Elementtyp unter der externen Typen abgelegt: <div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_typedesigner_ableiten_spule2_extern.gif| ]] </div>
** In der Modellbibliothek erscheint der neue Elementtyp unter "ExternalTypes". Per Drag&Drop zieht man diesen Typ einfach mit der Maus in das Modell: <div align="center"> [[Bild:Software_SimX_-_Nadelantrieb_-_Geometrie_und_Waerme_-_typedesigner_ableiten_spule2_lokal.gif| ]] </div>
* Als Nächstes löschen wir das Spulen-Element in der Modellstruktur und benutzen statt dessen unsere abgeleitete Spule.
* Als Nächstes löschen wir das Spulen-Element in der Modellstruktur und benutzen statt dessen unsere abgeleitete Spule.
:''Hinweis:'' Die Simulation muss zu den gleichen Ergebnissen führen, wie mit der Original-Spule, da wir inhaltlich noch nichts verändert haben!
:''Hinweis:'' Die Simulation muss zu den gleichen Ergebnissen führen, wie mit der Original-Spule, da wir inhaltlich noch nichts verändert haben!

Version vom 25. November 2009, 11:34 Uhr

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Statisches Wärme-Ersatzmodell


Software SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - waermenetzwerk.gif

Den thermischen Widerstand zur Umgebung ermittelt man ebenfalls im Geometrie-Element aus der wärmeabführenden Oberfläche des Magneten und dem Wärmeübergangskoeffizienten dieses "Kühlkörpers":

Software SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - formel17 rthkuehl.gif

Man könnte in Analogie zum Geometrie-Element einen eigenen Element-Typ "Waerme" definieren. Das würde jedoch unser Modell nur unnötig verkomplizieren. Da die Wärme-Entwicklung fester Bestandteil der Spule ist, soll das in der Modell-Bibliothek bereitgestellte Element für die Magnet-Spule erweitert werden:

  • Abgeleitete Element-Typen übernehmen alle Eigenschaften vom ursprünglichen Typ (z.B. Anschlüsse, Parameter, Variablen, Algorithmus, Equations).
  • Man kann zusätzliche Eigenschaften ergänzen, wobei man auf den vorhandenen Eigenschaften aufbaut.
  • Der abgeleitete Element soll als lokaler Typ im Modell gespeichert werden, um das Modell portabel zu halten.

Achtung: Da in der Studentenversion die Anzahl der magnetischen Elemente jeweils auf eines begrenzt ist, müssen wir einen kleinen Umweg über die Bibliothek ExternalTypes gehen, um einen lokalen Typ zu erhalten:

Hinweis: Die Simulation muss zu den gleichen Ergebnissen führen, wie mit der Original-Spule, da wir inhaltlich noch nichts verändert haben!


Nach Aufruf des Type-Designers ergänzen wir die Wärme-Eigenschaften als Algorithmus:

  1. Ermitteln der elektrischen Verlustleistung PW im Spulendraht.
  2. Aufintegration (Siehe SimulationX-Hilfe) der Wärmeenergie EW aus PW während eines Simulationslaufes (Hinweis: Anfangswert 0 im Integral für die Zustandsgröße EW!)
  3. Mittlere Wärmeleistung PW_mittel für einen Prägezyklus aus umgesetzter Wärmeenergie EW und Zykluszeit t_Zyklus ermitteln:
  • Die Zykluszeit t_Zyklus ist erst nach Vollendung des Prägezyklusses bekannt.
  • Zuvor nutzt man die aktuelle Zeit time, wobei man eine Division durch Null vermeiden muss.
  • Dies kann man z.B. wie folgt realisieren:
:
if noEvent(t_Zyklus>1e-6) then
 PW_mittel:=EW/t_Zyklus;
else
 PW_mittel:=EW/(time+1e-6);
end if;
:
4. Erwärmung der Spule
  • Die Berechnung der Temperaturerhöhung aus der mittleren Wärmeleistung und dem thermischen Übergangswiderstand erfolgt im Spulen-Element.
  • Der Wert für den thermischen Übergangswiderstand zur Umgebung wird im Modell-Element "Geometrie" berechnet.
  • Der entsprechende Parameter des Spulen-Elements erhält diesen Wert vom Geometrie-Element.


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