الطرق الحديثة لحساب هندسة المواد المغناطيسية تجعل من الصعب اختيار معلماتها المثلى بسبب ارتفاع مؤشر اللاخطية (ما يسمى التباطؤ المغناطيسي). حتى بعد إجراء النمذجة الهندسية ، تنشأ أخطاء في حساب الخسائر المغناطيسية ، والتي يمكن أن تختلف بشكل كبير عن القيم المقاسة تجريبيا. قامت شركة فوجيتسو بتطوير تقنية الذكاء الاصطناعي التي تقوم تلقائيًا بحساب الهندسة المثالية للمواد المغناطيسية. سنتحدث عن هذا الابتكار في هذه المقالة.
يتم استخدام المواد التي تعمل كمغناطيس عند تعرضها لمجال مغناطيسي في مكونات وأجهزة مختلفة ، بما في ذلك المحركات الكهربائية والمحثات ، مما يجعل من الممكن تخزين الطاقة الكهربائية في البطاريات. علاوة على ذلك ، تؤدي المغناطيسية في حد ذاتها إلى فقدان الطاقة. يعتمد مستوى الخسارة المغناطيسية بشكل خطير على هندسة المواد المغناطيسية. ونتيجة لذلك ، يرتبط مباشرة بكفاءة الطاقة لمكون أو جهاز. لذلك ، لضمان كفاءة عالية في استخدام الطاقة ، من المهم جدًا حساب الهندسة المثالية للمواد مع مراعاة الخسائر المغناطيسية.
فوائد التكنولوجيا الجديدة
قامت شركة فوجيتسو بتطوير تقنية الذكاء الاصطناعي التي تقوم تلقائيًا بحساب هندسة المواد المغناطيسية في الفضاء الافتراضي لتقليل فقد الطاقة. يزيد التطوير الجديد بشكل كبير من كفاءة أقسام التصميم ، مما يسمح لك بحساب هندسة المغناطيس لمختلف التطبيقات ، بما في ذلك إلكترونيات الطاقة والمحركات الكهربائية. تقلل تقنية Fujitsu وقت تطوير النموذج الأولي من بضعة أشهر إلى بضعة أيام.
بمساعدتها ، من الممكن حساب توزيع التيارات الدوامية التي تمر عبر المحث بدقة عالية. لهذا ، من الضروري تقديمها في شكل صيغة للتأثيرات العازلة للتركيبات الدقيقة الحديدية المستخدمة في المواد الحثية. في طرق التقدير المستخدمة سابقًا ، كان هناك قيود في دقة تحديد حجم خسارة التيار الدوامي إذا تجاوز تردد العمل للمحث عدة عشرات من الكيلو هرتز. يسمح لك التطوير الجديد بإجراء تقييم بتردد يصل إلى عدة ميغاهيرتز.
على اليسار هو محاكاة الخسائر المغناطيسية للمحرِّض (توزيع كثافة التدفق المغناطيسي في المادة المغناطيسية). الحق - مقارنة النتائج التجريبية والمحاكاةالفوائد العملية للابتكار
نتائج تصميم الحث بمساعدة الحاسوب (كل نقطة تقابل أحد الخيارات لهندسة الحث)من خلال الجمع بين تقنية جديدة لنمذجة الخسارة المغناطيسية وخوارزمية جينية ، ابتكر فوجيتسو صيغة للبحث تلقائيًا عن مجموعة من المعلمات الهندسية. لديهم شكل باريتو الأمثل ** (أبعاد لكل جزء من شكل المادة المغناطيسية) وتقليل فقدان الطاقة المغناطيسية. بحلول عام 2020 ، تخطط فوجيتسو لتقديم خدمات التصميم إلى السوق ، والتي ستشمل التكنولوجيا الموضحة أعلاه.
* طريقة التحسين الحسابي على أساس مبادئ التطور البيولوجي. للجيل الحالي من الحلول الممكنة ، يتم إنشاء العديد من النسخ ، والتي يتم بعد ذلك عبورها مع بعضها البعض وتحويرها. يتم اختيار النسخ الباقية لإنشاء الجيل التالي من الحلول. من خلال تكرار هذه العملية ، يتم اختيار أفضل الحلول.
** في حالة تقليل العديد من القيم التي لها نسبة تسوية ، وغياب الظروف التي من شأنها أن توفر قيمًا أقل لجميع المتغيرات ، تسمى هذه المعلمات باريتو المثلى. كقاعدة عامة ، هناك العديد من أمثل باريتو ، والخط أو المستوى الذي تشكله هذه أوبتيما يسمى الشكل المثالي باريتو.