本文將介紹基於Maxwell軟件與Simplorer軟件聯合進行電磁閥仿真。希望與大傢分享幹貨,湯湯水水的就不多贅述。
電磁閥本身的場路耦合可以在Maxwell裡的circuit實現,采用Simplorer進行聯合仿真主要是考慮以下兩點:
(1)Maxwell的circuit中元器件類型不全,比如穩壓二極管;
(2)Simplorer中可以搭建電磁閥閥芯運動部分。
一、聯合仿真關鍵點
聯合仿真的關鍵點如下腦圖所示。
聯合仿真關鍵點
- Maxwell部分
仿真部分必須包含motion,繞組的激勵必須設定為外電路,並且要設定運行與Simplorer耦合仿真。(Simplorer與twinbuilder是一樣的,新版叫twinbuilder)
2.耦合傳遞數據
Simplorer與Maxwell仿真是弱耦合的方式實現的,Maxwell向Simplorer傳遞的是電磁力,Simplorer向Maxwell傳遞的是位移。
3.Simplorer部分
質量塊為運動部件整體的質量,所有的力均作用在質量塊到out的連線上,力的方向根據組件標記的紅點確定。
4.其他註意點
需添加電磁閥質量塊限位,需添加初始力,彈簧需設定胡克系數。本部分在Maxwell內進行motion設定時也有相應設定,但是與Simplorer聯合仿真時失效。
二、聯合仿真步驟
對於大部分仿真者來說,以上的關鍵點就能夠指導進行聯合仿真瞭,為瞭鞏固知識點,我們把軟件的一些截圖貼出來供大傢參考
1、繞組激勵設定
繞組激勵類型設定為外電路。
繞組激勵設定
2、耦合設定
需要允許Maxwell與twinbuilder進行瞬態聯合仿真。
允許與Simplorer進行聯合仿真
3、在Simplorer中設定好link的Maxwell文件後,Maxwell中的機械部分變灰。
變灰的機械設定
4、在Simplorer中設定link
Simplorer中設定link
5、鏈接Maxwell設計
選擇要鏈接的Maxwell設計文件。
鏈接設計文件
6、在Simplorer中生成的電磁閥模型
可以看到在Simplorer中生成的電磁閥模型為四端口模型,其中電氣端口兩個,機械端口兩個。
Simplorer中的電磁閥模型
7、電路、機械部分搭建
整體搭建預覽
8、電路部分搭建
電路部分包括激勵電壓源,脈沖開關,續流回路。續流回路包括續流電阻,二極管與穩壓二極管。其中的二極管為瞭防止繞組正向導通時續流回路導通,穩壓二極管是為瞭斷電時,繞組電流快速降為0.
電路部分搭建
9、機械部分搭建
機械部分的參考資料並不多,我們經過摸索才搭建瞭機械部分的模型。其中質量塊模擬的都是閥芯質量,在質量塊的回路上增加瞭一個彈簧阻尼,閥芯限位,初始受力三部分。
Simplorer中機械部分
10、仿真結果
通過Simplorer引入的聯合仿真實現瞭電磁閥動態仿真的目的,穩壓二極管的加入可以在反電動勢與電流上看出發揮的作用(反電動勢在末端變化較快,電流下降更快)。
閥芯受電磁力閥芯位移電磁閥電流反電動勢電感速度
總結:基於Maxwell與Simplorer的電磁閥聯合仿真實現瞭電磁閥電路部分的自由創建與機械部分的自由創建。