【無線射頻仿真】-MAXWELL和SIMPLORER的聯(lián)合仿真

1/1RMXPRT/MAXWELL和SIMPLORER的聯(lián)合仿真軟件：MAXWELL11.1.1,SIMPLORER7.05

1.建立RMXPRT模型

電機(jī)為4極9槽稀土永磁無刷電機(jī)，這里不爭論電機(jī)的實(shí)際設(shè)計(jì)，所以詳細(xì)參數(shù)不列出了，只當(dāng)作操作步驟演示。

2.設(shè)置好電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)后，計(jì)算電機(jī)的性能，得到電機(jī)的特性參數(shù)，后面將對RMXPRT的數(shù)據(jù)和SIMPLORER的數(shù)據(jù)做比較，所以這里列出了電機(jī)的力矩和電流曲線。

力矩-轉(zhuǎn)速曲線

電流-轉(zhuǎn)速曲線

請留意6000RPM時的力矩和電流數(shù)值，分別為124mNm,4.18A.請留意在這個例子里設(shè)置了限流值5.0A，后面SIMPLORER里同樣有這個設(shè)置。

3.輸出RMXPRT的SIMPLORER模型，步驟見下圖

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

5.在SIMPLORER中導(dǎo)入前面建立的RMXPRT模型，

路徑是MODELAGENTADDONINTERFACESRMXPRT

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

電機(jī)IMPORTMODEL,在路徑中指定RMXPRT的SIMPLORER模型的路徑，這樣，電機(jī)的SIMPLORER模型就導(dǎo)入了,RMX-LINK圖標(biāo)變成了電機(jī)的實(shí)際形狀。下面是逆變器模型。

7.逆變器用MOSFET構(gòu)成，這里為了簡化，MOSFET用了系統(tǒng)級的元件模型。

8.MOSFET驅(qū)動電路

這個驅(qū)動實(shí)際上就是將電機(jī)的3相繞組導(dǎo)通的時序規(guī)律用SIMPLORER的模塊表示出來。1相的信號由正脈沖和負(fù)脈沖合成而成。

SIMPLORER供應(yīng)的構(gòu)成驅(qū)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(huán)掌握，電流設(shè)置值與RMXPRT里的相同。

設(shè)置電機(jī)的運(yùn)行速度為6000RPM.

10.到這里，聯(lián)合仿真的模型完全建立了。由于RMXPRT是磁路法的計(jì)算軟件，所以聯(lián)合仿真的過程只有幾秒鐘就結(jié)束了。為了了解可能發(fā)生的設(shè)置錯誤，先看看MOSFET的開關(guān)信號是否正常。

A相MOSFET開關(guān)信號

這個開關(guān)信號正常。

11.仿真結(jié)果

相電流

電機(jī)電流

電機(jī)電流4.76A.

力矩

力矩平均值為127mNm.

到這里，RMXPRT和SIMPLORER的聯(lián)合仿真就完成了。下面是MAXWELL和SIMPLORER的仿真實(shí)例。

12.建立MAXWELL模型

在RMXPRT中執(zhí)行EXPORT命令，生成MAXWELL模型，步驟為：

RMXPRTANALYSISSETUPEXPORTMAXWELL2DMODEL指定模型文件地址

導(dǎo)入后的MAXWELL項(xiàng)目文件

13.材料屬性設(shè)置

材料屬性按實(shí)際狀況設(shè)置，這里為了和RMXPRT比較，設(shè)置得和RM一樣就行了。MAXWELL還需要特殊設(shè)置CORELOSS，用材料的實(shí)際值就可以。

14.轉(zhuǎn)子和定子對齊

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

15.外電路設(shè)置

導(dǎo)入的RMXPRT模型其繞組物體名稱已經(jīng)設(shè)置好了，我們要做的就是將繞組的極性和連接方式告知MAXWELL,設(shè)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(shè)置

在定子的邊緣設(shè)置矢量勢A=0邊界

17.設(shè)置網(wǎng)格，BAND,機(jī)械特性，

為了簡化起見，本例使用初始網(wǎng)格。設(shè)置BAND物體為BAND.由于后面將要進(jìn)行聯(lián)合仿真，運(yùn)動設(shè)置會被SIMPLORER的設(shè)置所掩蓋，同時由于是勻速運(yùn)動，所以轉(zhuǎn)動慣量是不用設(shè)定的。假如是模擬啟動過程，可以將RMXPRT計(jì)算出的轉(zhuǎn)動慣量填入。

18.設(shè)置USECONTROLPROGRAM,受TDSLINK_TCP.EXE掌握。

同時設(shè)置電機(jī)長度為30毫米，設(shè)置步長和模擬時間。

19.導(dǎo)入MAXWELL模型到SIMPLORER

MODELAGENTADDONINTERFACESFEALINK

將FEALINK圖標(biāo)拖入SIMPLORERSCHEMATIC窗口，然后雙擊圖標(biāo)，點(diǎn)擊QUERY,假如模型設(shè)置正確，可以仿真，就會是藍(lán)色的，反之，則是紅色。

20.由于MAXWELL模型和RMXPRT模型是同一個電機(jī)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(shè)置SIMPLORER仿真參數(shù),這個沒什么好說的，按實(shí)際狀況設(shè)置。

22.設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速6000RPM,CCW方向。電機(jī)的轉(zhuǎn)速由V_ROTB1掌握，這是一個角速度設(shè)置模塊。

將每相電阻，漏感全部設(shè)置好。

23.外電路設(shè)置和RMXPRT一樣，不多作介紹。

24.仿真結(jié)果

相電流

電機(jī)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。

MAXWE