SaberRD 2026 طراحی و شبیه سازی سیستم های قدرت

نرم افزار Ansys SaberRD یک محیط تخصصی برای مدل سازی، شبیه سازی و اعتبارسنجی سیستم های الکترونیک قدرت و سیستم های الکتریکی-مکانیکی چندحوزه ای است. این نرم افزار در سطح سیستم برای طراحی و ارزیابی مبدل ها، اینورترها، موتورهای الکتریکی، ژنراتورها، ترانسفورماتورها، باتری ها، شبکه های توزیع توان و سامانه های مدیریت انرژی استفاده می شود و امکان بررسی رفتار سیستم را پیش از ساخت نمونه فیزیکی فراهم می کند. SaberRD یکی از محیط های اصلی مجموعه Ansys Saber است و تمرکز آن بر شبیه سازی دقیق و اعتبارسنجی طراحی های پیچیده مهندسی است.

Ansys SaberRD برای پروژه هایی که در آن الکترونیک قدرت، کنترل، برق، مکانیک و حرارت به یکدیگر وابسته هستند، اهمیت ویژه ای دارد. مهندس می تواند رفتار کل سیستم را به صورت یکپارچه بررسی کند؛ برای مثال عملکرد اینورتر، موتور، باتری و کنترلر را در یک مدل مشترک ارزیابی کرده و اثر تغییر شرایط کاری، بار، دما و پارامترهای قطعات را بر عملکرد کل سامانه مشاهده کند. این قابلیت در توسعه پیشرانه های برقی و هیبریدی، سامانه های مدیریت توان خودرو، تجهیزات صنعتی و سامانه های تولید و توزیع انرژی کاربرد مستقیم دارد.

یکی از نقاط قوت Ansys SaberRD، مجموعه گسترده مدل های آماده و ابزارهای Characterization برای قطعات واقعی است. مهندس می تواند مدل قطعاتی مانند MOSFET، IGBT، SiC، باتری، فیوز و ماژول های قدرت را وارد مدل سیستم کرده و رفتار آن ها را در شرایط واقعی کاری بررسی کند. Ansys اعلام کرده که کتابخانه Saber شامل بیش از ۲۸ هزار قطعه Characterized است و ابزارهای مدل سازی مبتنی بر داده های Datasheet نیز برای قطعات قدرت در اختیار کاربر قرار دارد.

Ansys SaberRD همچنین برای اعتبارسنجی طراحی و بررسی قابلیت اطمینان سیستم امکانات گسترده ای دارد. مهندس می تواند اثر تلرانس قطعات، تغییر پارامترها و شرایط مختلف کاری را بررسی کرده و با تحلیل های Monte Carlo، Sensitivity، Pareto و Worst-Case نقاط حساس طراحی را شناسایی کند. قابلیت Fault Injection و Fault Generation نیز برای بررسی عملکرد سامانه در شرایط خرابی و ارزیابی طراحی های حساس به ایمنی مورد استفاده قرار می گیرد.

این نرم افزار در پروژه های بزرگ امکان اتصال مدل های مختلف مهندسی را نیز فراهم می کند و می تواند با ابزارهایی مانند MATLAB/Simulink، Ansys Maxwell، SPICE و FMI در یک Workflow شبیه سازی مشترک قرار گیرد. در نتیجه مدل الکترومغناطیسی موتور، مدل کنترل، مدل مدار قدرت و مدل سیستم می توانند در فرآیند اعتبارسنجی کنار یکدیگر قرار گیرند. این قابلیت برای توسعه سیستم های پیچیده ای که عملکرد نهایی آن ها به تعامل چند زیرسیستم وابسته است، بسیار کاربردی است.

Ansys Saber

Ansys Saber یک مجموعه/راهکار شبیه‌سازی و Virtual Prototyping برای سیستم‌های Power Electronics است که از چند ابزار اصلی تشکیل شده است: SaberRD، SaberEXP و SaberES Designer. در این مجموعه، SaberRD محیط اصلی برای طراحی، شبیه‌سازی و تحلیل دقیق سیستم‌هاست؛ SaberEXP یک شبیه‌ساز سریع مبتنی بر Piecewise Linear برای بررسی‌های اولیه و Early Design Exploration است که می‌تواند مدل را برای اعتبارسنجی دقیق‌تر به SaberRD منتقل کند؛ و SaberES Designer بیشتر برای طراحی و اعتبارسنجی Wiring Harness استفاده می‌شود.

قابلیت‌های نرم افزار Ansys SaberRD

🔺شبیه سازی سیستم های الکترونیک قدرت | Power Electronics System Simulation
برای مدل سازی و اعتبارسنجی مبدل ها، اینورترها، یکسوسازها، سوئیچ ها، منابع تغذیه و شبکه های توزیع توان در سطح سیستم استفاده می شود.

🔺مدل سازی پیشرانه برقی | Electrified Powertrain Modeling
امکان مدل سازی همزمان باتری، اینورتر، موتور الکتریکی، کنترلر و شبکه توزیع توان را برای ارزیابی عملکرد کل پیشرانه فراهم می کند.

🔺مدل سازی باتری و سیستم مدیریت انرژی | Battery & Energy System Modeling
رفتار باتری و ارتباط آن با مبدل ها، بارهای الکتریکی و سایر اجزای سامانه را در شرایط مختلف کاری بررسی می کند.

🔺مدل سازی نیمه هادی های قدرت | Power Semiconductor Modeling
مدل های MOSFET، IGBT، SiC و سایر قطعات قدرت را وارد شبیه سازی کرده و رفتار آن ها را در شرایط واقعی عملکرد سیستم ارزیابی می کند.

🔺مشخصه یابی قطعات | Component Characterization
امکان ایجاد مدل های مهندسی از قطعات واقعی بر اساس داده های Datasheet و اطلاعات آزمایشگاهی را فراهم می کند تا مدل سیستم به رفتار قطعه واقعی نزدیک تر باشد.

🔺تحلیل چند حوزه ای | Multi-Domain System Simulation
سیستم های الکتریکی، مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی و کنترلی را در یک مدل واحد ترکیب می کند و برای تحلیل سامانه های پیچیده مهندسی به کار می رود.

🔺تحلیل تغییرات و تلرانس طراحی | Design Variation & Tolerance Analysis
اثر تغییر مشخصات قطعات و شرایط کاری را بررسی می کند تا نقاط حساس طراحی و محدوده عملکرد قابل قبول سیستم مشخص شود.

🔺تحلیل قابلیت اطمینان و طراحی مقاوم | Robust Design Analysis
با تحلیل های Monte Carlo، Sensitivity، Pareto و Worst-Case عملکرد سیستم را در برابر تغییرات قطعات و شرایط عملیاتی ارزیابی می کند.

🔺تحلیل خطا و ایمنی عملکردی | Fault & Functional Safety Analysis
خرابی قطعات و زیرسیستم ها را شبیه سازی کرده و واکنش سیستم را در شرایط خطا برای ارزیابی طراحی های حساس به ایمنی بررسی می کند.

🔺هم شبیه سازی و اتصال ابزارهای مهندسی | Co-Simulation & Model Integration
امکان اتصال مدل های SaberRD به MATLAB/Simulink، Ansys Maxwell، SPICE و FMI را فراهم می کند تا زیرسیستم های مختلف در یک Workflow مشترک اعتبارسنجی شوند.

کاربردهای تخصصی در صنایع

• خودروسازی
  برای طراحی و اعتبارسنجی پیشرانه های برقی و هیبریدی، باتری، اینورتر، موتور الکتریکی، مبدل های DC/DC و شبکه توزیع توان خودرو و بررسی عملکرد یکپارچه این اجزا پیش از ساخت نمونه فیزیکی.
• تیم های توسعه پیشرانه خودروهای برقی و هیبریدی
  برای مدل سازی و اعتبارسنجی یکپارچه باتری، اینورتر، موتور الکتریکی، مبدل های DC/DC و کنترلر پیشرانه و بررسی عملکرد سیستم در چرخه های مختلف رانندگی و بارگذاری. این کاربرد مستقیماً در توسعه پیشرانه های برقی و هیبریدی مطرح است.
• تولیدکنندگان تجهیزات الکترونیک قدرت
  برای توسعه اینورترها، مبدل های توان، منابع تغذیه، درایوهای موتور و تجهیزات تبدیل انرژی و ارزیابی عملکرد آن ها در شرایط مختلف بار و بهره برداری.
• صنایع نیروگاهی و تجهیزات تولید برق
  برای مدل سازی و اعتبارسنجی ژنراتورها، سیستم های تحریک، مبدل های قدرت، تجهیزات توزیع انرژی و سامانه های مدیریت توان در معماری های پیچیده الکتریکی.
• صنایع هوافضا و سازندگان سامانه های الکتریکی هواپیما
  برای طراحی شبکه های تولید و توزیع توان، مبدل ها، منابع تغذیه و بارهای الکتریکی هواپیما و بررسی عملکرد معماری برق در شرایط مختلف عملیاتی.
• صنایع ریلی و سازندگان سامانه های کشش الکتریکی
  برای شبیه سازی مبدل های کشش، موتورهای الکتریکی، سیستم های ذخیره انرژی و شبکه برق قطار و ارزیابی رفتار سامانه در شرایط مختلف حرکت و بارگذاری.