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Projektbeispiel: Auslegung komplexer elektromagnetischer Produkte

Beim Design von elektrotechnischen Produkten, wie Motoren, Transformatoren oder Schaltern, hat der Entwickler die Aufgabe, eine möglichst kompakte und damit kostengünstige, aber dennoch sichere und zuverlässige Lösung zu finden. Er möchte dabei beispielsweise Geometrieparameter wie Abstände oder physikalische Grössen, wie die Stromdichte in den Leitern, optimieren. Aufgrund dielektrischer, mechanischer und thermischer Randbedingungen ist er dabei nicht völlig frei und muss eine möglichst gute Kompromisslösung suchen. Gegenüber der heute vielfach üblichen rein intuitiven, auf Erfahrung oder früheren Lösungen basierten Vorgehensweise erlaubt ein systematischer mathematischer Optimierungsansatz das Auffinden neuer besserer Lösungen.

 

 

Projekt mit ABB - Mittelspannungsschalter

In einem Projekt mit ABB wurde dieser Ansatz benutzt, um einen Mittelspannungsschalter weiter zu optimieren. Die Simulation der Lichtbogenphysik erlaubt es, die physikalischen Vorgänge und insbesondere die physikalischen Grenzen immer besser zu verstehen. Damit kann das Design des Schalters angepasst werden, sodass eine höhere Anzahl von Schaltungen bewältigt wird. Mit dem systematisch mathematischen Optimierungsansatz werden die Produkte nicht nur kostengünstiger, sondern auch noch langlebiger und sicherer.

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