Simcenter फ्लक्स 2026.1: इलेक्ट्रिक वाहनों से परजीवी पदार्थों को निकालने की गति 15 गुना तेज

ChampionXperience टीम

17 सितंबर 2026 पढ़ने में 6 मिनट लगेंगे

क्या आपने कभी किसी विद्युत चुम्बकीय सिमुलेशन के पूरा होने का घंटों इंतजार किया है, और फिर पाया है कि आपके सॉल्वर की अधिकांश गणना शक्ति आपके मॉडल के चारों ओर की खाली हवा को जोड़ने में ही बर्बाद हो गई? यदि आप इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) के लिए पावर इलेक्ट्रॉनिक्स डिज़ाइन करते हैं, तो आप इस निराशा को अच्छी तरह समझते होंगे। जैसे-जैसे हम उच्च शक्ति घनत्व और तेज़ स्विचिंग आवृत्तियों की ओर बढ़ते हैं, वोल्टेज रिंगिंग और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) जैसे परजीवी प्रभावों का प्रबंधन करना एक दैनिक चुनौती बन जाता है।.

सौभाग्य से, Simcenter फ्लक्स 2026.1 के रिलीज़ होने से सिमुलेशन इंजीनियरों के लिए एक अभूतपूर्व सफलता मिली है। पार्शियल एलिमेंट इक्विवेलेंट सर्किट (PEEC) इंटीग्रल विधि को सरफेस इम्पीडेंस बाउंड्री कंडीशंस (SIBC) के साथ मिलाकर, Siemens पैरासिटिक एक्सट्रैक्शन में 15 गुना तक की ज़बरदस्त गति हासिल कर ली है। आइए जानते हैं कि यह कार्यप्रणाली कैसे काम करती है और आप इसे अपने अगले डिज़ाइन में कैसे लागू कर सकते हैं।

इलेक्ट्रिक वाहन पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में उच्च आवृत्ति की चुनौती

इलेक्ट्रिक ड्राइवट्रेन को अधिक कुशल बनाने के लिए, पावरट्रेन डिज़ाइनर सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) और गैलियम नाइट्राइड (GaN) जैसे वाइड-बैंडगैप सेमीकंडक्टरों का उपयोग कर रहे हैं। ये पदार्थ इनवर्टर को बहुत उच्च आवृत्तियों पर स्विच करने की अनुमति देते हैं—अक्सर 10 kHz से लेकर 100 kHz से भी अधिक तक।.

तेज़ स्विचिंग से ऊर्जा हानि कम होती है और छोटे पैसिव कंपोनेंट्स का उपयोग संभव हो पाता है, लेकिन इससे एक बड़ी भौतिक समस्या उत्पन्न होती है: पैरासिटिक इंडक्टेंस, कैपेसिटेंस और रेजिस्टेंस। उच्च आवृत्तियों पर, लैमिनेटेड बसबार में थोड़ी सी भी अनपेक्षित इंडक्टेंस गंभीर वोल्टेज ओवरशूट, रिंगिंग और ईएमआई समस्याएं उत्पन्न कर सकती है, जो संवेदनशील सेमीकंडक्टर गेट्स को नष्ट करने का खतरा पैदा करती हैं।.

पारंपरिक FEM को समतल ज्यामितियों के साथ कठिनाई क्यों होती है?

दशकों से, परिमित तत्व विधि (FEM) निम्न-आवृत्ति विद्युतचुंबकीय सिमुलेशन के लिए सर्वोपरि मानी जाती रही है। यह विद्युत मोटरों के लिए बहुत प्रभावी है, जहाँ क्षेत्र पूरी तरह से सीमित होते हैं। लेकिन जब आप पारंपरिक FEM को बसबार जैसे समतल घटकों पर लागू करने का प्रयास करते हैं, तो कार्यप्रवाह बेहद धीमा हो जाता है।.

इस गतिरोध के दो मुख्य कारण हैं:

वायु जालीकरण आवश्यकताएँ: पारंपरिक FEM में आपको अपने कंडक्टरों के चारों ओर मौजूद विशाल मात्रा में खाली हवा सहित संपूर्ण कम्प्यूटेशनल डोमेन का जालीकरण करना पड़ता है। इससे आपके मॉडल में लाखों अनावश्यक नोड्स जुड़ जाते हैं।.
स्किन इफ़ेक्ट: जैसे-जैसे ऑपरेटिंग फ़्रीक्वेंसी बढ़ती है, विद्युत धारा कंडक्टर की बाहरी सीमाओं के पास जमा हो जाती है। 1 मेगाहर्ट्ज पर, तांबे में स्किन डेप्थ घटकर मात्र 66 माइक्रोमीटर रह जाती है। इस व्यवहार को मानक वॉल्यूम मेशिंग से कैप्चर करने के लिए बसबार की मोटाई के माध्यम से 3D तत्वों की कई, अति-पतली परतों को पैक करना आवश्यक होता है, जिससे हल करने का समय बहुत बढ़ जाता है।.

पीईईसी इंटीग्रल विधि का परिचय: एयर मेश को त्यागना

एयर-मेशिंग की समस्या से बचने के लिए, Simcenter फ्लक्स पार्शियल एलिमेंट इक्विवेलेंट सर्किट (पीईईसी) विधि का उपयोग करता है। पीईईसी एक इंटीग्रल फॉर्मूलेशन होने के कारण, इसमें आपको अपने मॉडल के केवल सक्रिय भौतिक भागों—कंडक्टर, डाइइलेक्ट्रिक और चुंबकीय सामग्री—को ही मेश करने की आवश्यकता होती है।

आस-पास की हवा को अलग-अलग भागों में विभाजित करने की आवश्यकता को पूरी तरह समाप्त करके, आपका सॉल्वर अपना 100% गणितीय प्रयास उन घटकों पर केंद्रित करता है जो वास्तव में परजीवी व्यवहार को संचालित करते हैं। यह PEEC को लैमिनेटेड बसबार और पावर मॉड्यूल इंटरकनेक्ट जैसी पतली, फैली हुई ज्यामितियों के लिए अविश्वसनीय रूप से कुशल बनाता है।.

इसके अतिरिक्त, व्यापक Simcenter फ्लक्स 2026.1 रिलीज़ वॉल्यूम इंटीग्रल मेथड को क्षणिक चुंबकीय सिमुलेशन तक विस्तारित करके इन क्षमताओं का विस्तार करती है, जो गैर-अनुरूप मेश समर्थन प्रदान करती है जिससे आपको मॉडल सेटअप के दौरान और भी अधिक लचीलापन मिलता है।

सतही प्रतिबाधा सीमा शर्तें (एसआईबीसी): स्किन डेप्थ का समाधान

हालांकि PEEC वायु-जाल की समस्या का समाधान करता है, फिर भी हमें उच्च आवृत्तियों पर त्वचा प्रभाव से निपटना पड़ता है। यहीं पर सतह प्रतिबाधा सीमा शर्तें (SIBC) काम आती हैं।.

पतले कंडक्टर की मोटाई के माध्यम से सघन, बहु-स्तरित 3D वॉल्यूम मेश बनाने के लिए बाध्य करने के बजाय, SIBC कंडक्टर की सतह पर उच्च-आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय व्यवहार को गणितीय रूप से दर्शाता है। इससे आप कंडक्टर की मोटाई के माध्यम से एक ही, अत्यधिक अनुकूलित मेश परत का उपयोग कर सकते हैं, और फिर भी आवृत्ति-निर्भर प्रतिरोध और प्रेरकत्व को पूरी तरह से कैप्चर कर सकते हैं।.

आमने-सामने तुलना: एसआईबीसी बनाम पारंपरिक वॉल्यूम मेशिंग

इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए, आइए देखें कि एक सामान्य लैमिनेटेड बसबार का विश्लेषण करते समय ये दोनों दृष्टिकोण एक दूसरे से कैसे भिन्न हैं। प्रदर्शन में ज़मीन-आसमान का अंतर है:

मीट्रिक	एसआईबीसी (स्टैंडर्ड वॉल्यूम मेश) के बिना	SIBC (Simcenter Flux 2026.1) के साथ
प्रत्येक बसबार कंडक्टर के माध्यम से पांच परतें	प्रत्येक बसबार कंडक्टर के माध्यम से एक एकल परत
30 मिनट	2 मिनट (15 गुना तेज़!)
उच्च आवृत्तियों पर प्रतिरोध का अनुमान काफी कम लगाया जाता है, जब तक कि मेश को अत्यधिक परिष्कृत न किया जाए।	सतह प्रतिबाधा सूत्रीकरण के माध्यम से त्वचा पर पड़ने वाले प्रभाव को सटीक रूप से दर्शाया गया है।
त्वचा की गहराई को दूर करने के लिए अत्यंत गहन परिष्करण की आवश्यकता होती है।	मानक, ज्यामिति-अनुकूलित जाल

चरण-दर-चरण: Simcenter Simlab कार्यप्रणाली

Siemens इस उन्नत सॉल्वर तकनीक को एकीकृत Simcenter Simlab वातावरण में पूरी तरह से समाहित कर लिया है। यहां बताया गया है कि आप पैरासिटिक एक्सट्रैक्शन रन को शुरू से कैसे सेट अप कर सकते हैं:

चरण 1: बसबार ज्यामिति आयात करें

सबसे पहले, लैमिनेटेड बसबार की अपनी मूल 3D CAD ज्यामिति को सीधे Simcenter Simlab । यह सॉफ़्टवेयर आपकी चालक शीट, इन्सुलेशन परतों और टर्मिनलों की भौतिक व्यवस्था को सुरक्षित रखता है।

चरण 2: पतले चालकों के अनुकूल एक जाल उत्पन्न करें

EM मेश टूल का उपयोग करके , कनेक्शन सतहों पर मेश नियंत्रण लागू करें और वेज तत्वों से बना एक एक्सट्रूडेड मेश उत्पन्न करें। ध्यान रखें, क्योंकि हम एक इंटीग्रल विधि का उपयोग कर रहे हैं, इसलिए आपको एयर बॉक्स बनाने या आसपास के किसी भी खाली स्थान को मेश करने की आवश्यकता नहीं है।

चरण 3: परजीवी निष्कर्षण सिमुलेशन को कॉन्फ़िगर करें

Simcenter Simlab में पैरासिटिक एक्सट्रैक्शन (पीई) सॉल्यूशन स्थापित करें । अपने इन्वर्टर के ऑपरेटिंग स्पेक्ट्रम को कवर करने के लिए अपनी फ़्रीक्वेंसी स्वीप को परिभाषित करें, अपने टर्मिनलों को इलेक्ट्रिकल पोर्ट असाइन करें और बिल्ट-इन लाइब्रेरी से मटेरियल प्रॉपर्टीज़ लागू करें।

चरण 4: सतह प्रतिबाधा सीमा शर्तों को सक्रिय करें

Simcenter Simlab में सॉल्वर सेटिंग्स पर जाएं और SIBC को सक्षम करें । अब Simcenter Flux सॉल्वर उच्च-आवृत्ति स्किन इफ़ेक्ट को संभालने के लिए सतह प्रतिबाधा सूत्र को स्वचालित रूप से लागू करेगा।

चरण 5: हल करें और विश्लेषण करें

सॉल्वर चलाएँ। कुछ ही मिनटों में, आप आवृत्ति-निर्भर प्रतिरोध, R(f), और प्रेरकत्व, L(f) का ग्राफ बना सकते हैं। ये वक्र आपको स्पष्ट रूप से दिखाएंगे कि आपके डिज़ाइन में निकटता और त्वचा प्रभाव कहाँ से हावी होने लगते हैं।.

परजीवी निष्कर्षण को बेहतर इंजीनियरिंग निर्णयों में बदलना

सिमुलेशन की अवधि को आधे घंटे से घटाकर दो मिनट तक करने से न केवल समय की बचत होती है, बल्कि यह आपके डिज़ाइन करने के तरीके को मौलिक रूप से बदल देता है। प्रोजेक्ट के अंत में केवल एक सत्यापन जांच करने के बजाय, अब आप सिमुलेशन को एक सक्रिय डिज़ाइन टूल के रूप में उपयोग कर सकते हैं।.

त्वरित प्रतिक्रिया के साथ, आप कंडक्टर प्लेसमेंट में आसानी से सुधार कर सकते हैं, लूप इंडक्टेंस को कम करने के लिए बसबार ज्यामिति को अनुकूलित कर सकते हैं, और भौतिक प्रोटोटाइप का ऑर्डर देने से बहुत पहले ही EMI जोखिमों को कम कर सकते हैं। यह प्रारंभिक चरण के CAD लेआउट और उच्च-गुणवत्ता वाले वर्चुअल सत्यापन के बीच की खाई को पाटता है।.

क्या आप यह देखने के लिए तैयार हैं कि आप अपने इलेक्ट्रोमैग्नेटिक डिज़ाइन चक्रों में कितना समय बचा सकते हैं? 15 गुना गति में वृद्धि अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रिक वाहन पावरट्रेन के लिए आपकी टीम की विकास समयरेखा को कैसे बदल देगी?

यह गाइड Siemens ब्लॉग से प्राप्त जानकारियों पर आधारित है। आधिकारिक