ECE 等效电路模型
谭洪涛
• ECE 模型介绍
• ECE 模型抽取
• ECE 模型应用

• ECE 模型是什么?
– 基于表格的电路模型,表格参数来源于预先的有限元计算
– 别称: ROM降阶模型、状态空间模型
• 应用
– 控制电路分析
– 系统分析(Simplorer)
– HIL分析(ETAS,NI)
• 优点
– 模型计算速度快,精度高
• 缺点
– 模型精度取决于扫描密度
– 不支持涡流和磁

• 分布参数→集总参数(B,J,D→Flux, Current, Torque)
• 高速度:电路模型
• 高精度:以场分析为基础
• “黑盒子”系统仿真分析模型。

• 设置电流和转子位置扫描
• 扫描电流的坐标变换
• 场计算
• 磁通的坐标变换
• 表格拓展与模型生成

• 使用静磁场
• 将电流、位置等参数化设置为可变参数,建议使用DSO
• 手动完成“最小周期”参数化扫描设置
• 手动完成“全周期”数据还原
• 手动完成3相到2相坐标变换

• 使用瞬态场
• 不需设置“Optimetrics”设置
• 不需要使用DSO,可以使用TDM
• ECE参数扫激励设置为外电路
• ECE模型和Simplorer可实现动态链接

• 便捷性
– 对于转动部分设置Motion
– 绕组采用外电路方式激励
– 自动检测直轴
– 自动生成模型
• 高效
– 无需几何重构
– 无需自动自适应网格剖分
– 扫描矩阵变小
• 灵活性
– 三种不同的扫描方式(abc,dq,dq0)
– 三种不同的表格方式输出
◼ Maxwell 外电路编辑器中的元件
ECEW_Model: one winding model (R16)
ECE3_Model: three-phase model (R16)
ECER_Model: rotation model (R16)
ECEL_Model: linear motion model (R17)
ECET_Model: transformer model (R17)
◼ ECE 模型格式
Simplorer model in file .s ml
Look-up table output (Saber, ETAS, NI)
VHDL model (Future)
• 用于设置三相绕组的电流扫描
– Windings: 指定绕组名称
– CurrentSweep: 设置电流扫描范围
– PhAngIntervals: 设置电流扫描坐标系统

• PhAngIntervals 参数的设置
– PhAngIntervals = 0,1,2: 直角坐标系DQ 电流扫描
✓ 0: 正d,正q 1: 正q, 所有d 2: 所有d,所有q (default)
– PhAngIntervals = 3: αβ坐标系, 扫描 Iα & Iβ
– PhAngIntervals >=12: 极坐标 DQ 扫描

• 设置转子扫描角度
– RotAngMax: 每一个Id-Iq组合的最大扫描角度,大部分情况下是60度电角度
– RotAngIntervals: 扫描点数
– 自动对齐直

ECER参数详解
• 60度电角度数据周期性复 制:
A相重构: A, -B, C, -A, B, -C
B相重构: B, -C, A, -B, C, -A
C相重构: C, -A, B, -C, A, -B

• 案例

• 电流扫描点数: (10*2+1)^2 = 441 种Id-Iq组合
– Id = -300A, -270A, …, -30A,0,30A,…, 270 A, 300A
– Iq= -300A, -270A, …, -30A,0,30A,…, 270 A, 300A
• 转子位置点: 0 deg(d-axis), 1 deg, 2 deg, 3 deg,…,14deg. 15个转子位置.
• 对于每一个Id-Iq组合,需要计算扫描15个转子位置,并重构到360度点角度
• 总共需要扫描的点数441 * 15 = 6615
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