Grâce aux logiciels de simulation numérique de l’éditeur Ansys, WEG a conçu W80 AXgen, une nouvelle génération de moteur électrique industriel plus léger, plus puissant et plus durable.

WEG, leader mondial dans les technologies électriques et l’automatisation, présente son nouveau moteur OEM W80 AXgen, destiné à s’intégrer à des systèmes variés, comme les compresseurs d’air, les systèmes de pompes à eau et les générateurs. Il bénéficie d’un design innovant qui réduit son poids tout en augmentant ses performances, et présente une petite révolution dans sa conception.

Celle-ci réside dans l’utilisation de la simulation numérique avancée fournie par les logiciels de l’éditeur numérique Ansys. Grâce à cette technologie, WEG a pu concevoir un moteur à flux axial, une alternative plus efficace et optimisée par rapport aux moteurs à flux radial traditionnels. Ces moteurs à flux axial sont caractérisés par une densité de puissance plus élevée, ce qui se traduit par un gain de poids, une réduction de l’encombrement et une efficacité accrue.

Traditionnellement, un moteur à induction industriel standard de 220 kW peut peser jusqu’à 1 498 kg, autour de 600 kg dans sa version 90 kW. Avec cette nouvelle conception, le plus grand de la gamme ne pèse que 139 kg, pour atteindre le même type de puissance. Vous pouvez découvrir les détails selon les données techniques du constructeur disponibles ici!

Des résultats tangibles en matière de durabilité et de coûts

La réduction significative du poids est l’un des avantages majeurs du moteur. Cette compacité permet une utilisation plus optimisée des matériaux, réduisant ainsi les coûts logistiques, notamment ceux liés au transport. De plus, cette technologie de moteur génère moins de CO2 lors de la production, contribuant ainsi aux objectifs de durabilité. Ce gain a été possible en partie par l’utilisation de l’alu en lieu et place de l’inox habituel.

Les solutions de simulation multiphysiques d’Ansys ont joué un rôle crucial dans cette avancée. WEG a utilisé plusieurs solutions de simulation multiphysiques pour la conception:

• Ansys Fluent logiciel de simulation de fluides permettant de déterminer les trajets optimaux de circulation du liquide de refroidissement pour la gestion de la thermique optimale.
• Ansys Electronics, pour la conception et le test des aimants qui font tourner les rotors, calculant les paramètres essentiels d’une machine électrique, tels que le couple électromagnétique et son efficacité.
• Ansys Mechanical, pour l’analyse par éléments finis, afin de comprendre et d’affiner les charges, les impacts et les contraintes sur les matériaux, éléments clés de la fabrication.
• Ansys Granta, pour la gestion et la sélection des matériaux, permettant d’identifier rapidement les matériaux les plus adaptés à un moteur à haute densité de puissance.

Un moteur industriel plus compact et efficace grâce à la simulation

Ces simulations ont permis de valider virtuellement toutes les étapes de conception, garantissant ainsi la fiabilité et la durabilité du produit final. Comme l’indique Cassiano Antunes Cezario, responsable R&D chez WEG, « Grâce aux puissants outils de simulation Ansys, nous avons mené de vastes validations multiphysiques dans un environnement virtuel, aboutissant au développement réussi de produits avancés comme le W80 AXgen. Ansys nous offre un équilibre parfait entre rapidité et fiabilité, ce qui nous permet de concevoir des produits qui répondent aux attentes de nos clients. »