軟件：MAXWELL11.1.1,SIMPLORER7.05

1.  建立RMXPRT模型

電機為4極9槽稀土永磁無刷電機，這里不討論電機的實際設計，所以具體參數不列出了，只當作操作步驟演示。

2.  設置好電機的各項參數后，計算電機的性能，得到電機的特性參數，后面將對RMXPRT的數據和SIMPLORER的數據做比較，所以這里列出了電機的力矩和電流曲線。

力矩-轉速曲線

電流-轉速曲線

請注意6000RPM時的力矩和電流數值，分別為124mNm,4.18A.請注意在這個例子里設置了限流值5.0A，后面SIMPLORER里同樣有這個設置。

3.  輸出RMXPRT的SIMPLORER模型，步驟見下圖 

4.  到這里RMXPRT的操作就結束了，輸出的模型A相繞組的中心對準磁極的中心.這個很重要，在RMXPRT中，對準是自動進行的，在MAXWELL里就要使用者自己來做。

5.  在SIMPLORER中導入前面建立的RMXPRT模型，

路徑是MODELAGENTADDONINTERFACESRMXPRT

6.  將上圖中的RMX-LINK圖標拖到SIMPLORERSCHEMATIC的窗口中，雙擊圖標

電機IMPORTMODEL,在路徑中指定RMXPRT的SIMPLORER模型的路徑，這樣，電機的SIMPLORER模型就導入了,RMX-LINK圖標變成了電機的實際外形。下面是逆變器模型。

7.  逆變器用MOSFET構成，這里為了簡化，MOSFET用了系統級的元件模型。

 

8.  MOSFET驅動電路

這個驅動實際上就是將電機的3相繞組導通的時序規律用SIMPLORER的模塊表示出來。1相的信號由正脈沖和負脈沖合成而成。

SIMPLORER提供的構成驅動的方法多種多樣，大家可以嘗試不同的方式。

9.  添加限流電路

 

這個是電流滯環控制，電流設置值與RMXPRT里的相同。

設置電機的運行速度為6000RPM.

10.  到這里，聯合仿真的模型完全建立了。因為RMXPRT是磁路法的計算軟件，所以聯合仿真的過程只有幾秒鐘就結束了。為了了解可能發生的設置錯誤，先看看MOSFET的開關信號是否正常。

A相MOSFET開關信號

這個開關信號正常。

11.  仿真結果

相電流

電機電流

電機電流4.76A.

力矩

力矩平均值為127mNm.

到這里，RMXPRT和SIMPLORER的聯合仿真就完成了。下面是MAXWELL和SIMPLORER的仿真實例。

12.  建立MAXWELL模型

在RMXPRT中執行EXPORT命令，生成MAXWELL模型，步驟為：
RMXPRTANALYSISSETUPEXPORTMAXWELL2DMODEL指定模型文件地址

導入后的MAXWELL項目文件

13.  材料屬性設置

材料屬性按實際情況設置，這里為了和RMXPRT比較，設置得和RM一樣就行了。MAXWELL還需要特別設置CORELOSS，用材料的實際值就可以。

14.  轉子和定子對齊

前面講過，轉子磁鋼中心要和繞組中心對齊，這樣便于設置激勵的時序，在這個例子中，轉子被逆時針轉動了70度。

15.  外電路設置

導入的RMXPRT模型其繞組物體名稱已經設置好了，我們要做的就是將繞組的極性和連接方式告訴MAXWELL,設置每相33匝，每相3個線圈，每相電阻0.15歐姆，漏感1E-5H.

16.  邊界條件設置

在定子的邊緣設置矢量勢A=0邊界

17.  設置網格，BAND,機械特性，

為了簡化起見，本例使用初始網格。設置BAND物體為BAND.因為后面將要進行聯合仿真，運動設置會被SIMPLORER的設置所覆蓋，同時因為是勻速運動，所以轉動慣量是不用設定的。如果是模擬啟動過程，可以將RMXPRT計算出的轉動慣量填入。

18.  設置USECONTROLPROGRAM,受TDSLINK_TCP.EXE控制。 

同時設置電機長度為30毫米，設置步長和模擬時間。

19.  導入MAXWELL模型到SIMPLORER

MODELAGENTADDONINTERFACESFEALINK

將FEALINK圖標拖入SIMPLORERSCHEMATIC窗口，然后雙擊圖標，點擊QUERY,如果模型設置正確，可以仿真，就會是藍色的，反之，則是紅色。

20.  因為MAXWELL模型和RMXPRT模型是同一個電機的模型，所以SIMPLORER的外電路是相同的，只要將MAXWELL模型替換RMXPRT模型就可以了。

21.  設置SIMPLORER仿真參數,這個沒什么好說的，按實際情況設置。

22.  設置電機轉速6000RPM,CCW方向。電機的轉速由V_ROTB1控制，這是一個角速度設置模塊。

將每相電阻，漏感全部設置好。

23.  外電路設置和RMXPRT一樣，不多作介紹。

24.  仿真結果

相電流

電機電流

電流4.73A.

力矩

力矩113mNm.

鐵耗

鐵耗平均4.6W.

FLUXLINKAGE

仿真時間約為一小時。

MAXWELL+SIMPLORER的電流較RMXPRT+SIMPLORER很接近，因為MAXWELL使用了RMXPRT的電阻數據。力矩則有12%的差異，原因可能是2D的MAXWELL沒有考慮端部的貢獻。

作者：ENZO20090107