Simulation von Elektromotoren: Softwaregestützte Konzeptbewertung schafft Sicherheit bei Auswahl und Entwicklung
Simulation von Elektromotoren
- 17.09.2025
Risiken innerhalb der Lieferkette im Blick behalten
Elektromotoren bilden das Herzstück zahlreicher technischer Produkte und bestimmen maßgeblich deren Leistungsfähigkeit. In vielen Bereichen werden sie zugekauft, weswegen der Erfolg ganzer Projekte von Verfügbarkeit, Preisstabilität und Qualität abhängt. Die Beziehung zu einzelnen Lieferanten, schwankende Rohstoffpreise oder geopolitische Risiken sind stete Gefahren und stellen somit große Herausforderungen dar. In die Motorenauswahl fließen daher nicht nur technische Kennwerte, sondern vor allem auch Anforderungen an die Lieferkette und deren langfristige Verfügbarkeit mit ein. Ein Ausfall oder eine signifikante Preissteigerung kann die Rentabilität einzelner Produktreihen gefährden und im schlimmsten Fall die Wettbewerbsfähigkeit der ganzen Firma schädigen.Unternehmen profitieren deutlich davon, wenn Sie auf einen möglichen Lieferantenwechsel vorbereitet sind: Sie können mit neuen Motordesigns auf Engpässe reagieren, alternative Anbieter schnell evaluieren oder Nearshoring-Möglichkeiten, also die Produktionsverlagerung zurück ins nähergelegene Europäische Ausland, prüfen. Damit dies gelingt, braucht es jedoch belastbare Entscheidungsgrundlagen – nicht nur auf betriebswirtschaftlicher Ebene, sondern ebenso in technischer Hinsicht. Die simulationsgestützte Analyse wird unabdingbar.
Simulation von Elektromotoren: virtuelle Bewertung statt Blindflug
Gerade wenn Motoren zugekauft werden, sollte nicht nur auf Datenblätter vertraut werden. Ein Motor, der auf dem Papier zu passen scheint, kann verbaut im fertigen Produkt unvorhergesehene Eigenfrequenzen oder thermische Probleme an den Tag legen. Simulationssoftware macht solche Risiken sichtbar, was die Bewertung enorm erleichtert. Die Simulation von Elektromotoren mithilfe spezialisierter Software wie Motor-CAD von Ansys Partner INNEO® macht es möglich, Motorenkonzepte frühzeitig realistisch zu bewerten – noch bevor physische Prototypen überhaupt existieren.Ein großer Vorteil liegt darin, dass Motor-CAD mit parametrisierten Vorlagen arbeitet. Ingenieure können etwa Polzahl, Dimensionen oder Materialien mit wenigen Eingaben variieren, ohne 3D-Modelle modifizieren zu müssen. Dadurch lassen sich viele Szenarien in kurzer Zeit und sehr strukturiert durchspielen – von unterschiedlichen Magnetmaterialien oder Wicklungen bis hin zu alternativen Kühlkonzepten. Am Ende werden so die Vor- und Nachteile verschiedener Designs erkennbar, wobei der Aufwand für Iterationen gering bleibt.
Gerade strategische Fragestellungen können durch die Ergebnisse der Simulation unterstützt werden. Wenn ein Lieferantenwechsel ansteht oder alternative Motoren geprüft werden müssen, lassen sich mit der Software mehrere Kandidaten virtuell bewerten und gegenüberstellen. Auf diese Weise wird ersichtlich, welche Varianten technisch tragfähig sind und welche Einschränkungen sie mit sich bringen. So entstehen Handlungsoptionen: Liegen mehrere als belastbar eingestufte Alternativen vor, können Einkauf und Management ihre Entscheidungen zu Beschaffungswegen sicher planen.
Vom Entwurf bis zur Analyse – ein durchgängiger Workflow und ausgewiesene Beratungskompetenz
In der Praxis spielt Motor-CAD besonders bei der Geschwindigkeit seine Trümpfe aus. Klassische und weniger spezialisierte Werkzeuge für die Simulation von Elektromagnetismus können ähnliche Aufgaben erfüllen, liefern jedoch einen Detailgrad, der in dieser Phase weder nötig noch zielführend ist. Der Preis dafür ist ein deutlich höherer Aufwand für die Erstellung und den Durchlauf der Simulation, was diese Verfahren für das schnelle Vergleichen von Variationen disqualifiziert. Motor-CAD hingegen liefert hier deutlich schneller Ergebnisse, ein weiterer Pluspunkt, wenn Unternehmen unter Zeitdruck stehen. Zudem reduziert sich der Aufwand im Prototypenbau erheblich, da kritische Szenarien früher erkannt und ausgeschlossen werden können.
Für Entwicklungsingenieure bedeutet dies mehr Sicherheit bei der technischen Bewertung. Die Software erlaubt es, verschiedene Motorenkonzepte zügig zu bewerten und zu vergleichen – bis hin zur Betrachtung kompletter Systeme aus Motor, Batterie und Leistungselektronik. Schon in frühen Entwicklungsphasen lässt sich so erkennen, welche Charakteristika ein Design haben wird und wie gut es zur geplanten Anwendung passt.
Anwender können magnetische Kräfte berechnen, elektromagnetisch-thermische Kopplungen untersuchen, Fertigungseffekte berücksichtigen und vielschichtige Optimierungen durchführen. Auch komplexe Phänomene wie Wicklungs-Endeffekte, Entmagnetisierung, Kernverluste oder Hystereseverhalten werden allesamt erfasst. Ergänzt wird dies durch ein breites Spektrum an leistungsfähigen Simulationswerkzeugen, die auch komplexe multiphysikalische Zusammenhänge abbilden und so ein detailliertes virtuelles Produktabbild erzeugen können.
Die Erfahrung aus zahlreichen Kundenprojekten bei INNEO® zeigt, dass es für die Kunden den nachhaltigsten Nutzen bringt, wenn gemeinsam eine auf deren Einsatzgebiet abgestimmte Lösung aus Software, Schulung und Prozessen entwickelt wird. Dabei werden auch die Anwender langfristig begleitet - vom ersten Termin über Schulungen, strategisches Consulting bis zum deutschsprachigen Support im Regelbetrieb. INNEO® nimmt hierbei dank des Jahrzehnte währenden Verständnisses für den Mittelstand eine wichtige Mittlerposition zwischen Softwarehersteller und Anwender ein.
