空心杯电动机具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性。作为高效率的能量转换装置。空心杯电动机在结构上突破了传统的转子结构形式，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。这种转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的
Ansys Maxwell对空心杯电机具有良好的仿真分析能力，支持对空心杯电机本体仿真、等效电路模型提取、控制算法及系统仿真等功能主动件，能对空心杯电机系统进行前期的优化设计与分析。本文分别从空心杯电机本体仿真、等效电路模型提取、控制算法及系统仿真三个方面进行阐述。
Maxwell内嵌的空心杯线圈CupCoil UDP能够快速轻松地建立线圈的全参数化几何模型，用户可以简单地对线圈的直边长、节距等设计参数进行参数和优化分析，空心杯线圈UDP的使用方案及参数如下图所示。
空心杯线圈UDP参数示意图如下图所示，包含内外径、线圈节距、叠绕组及波绕组类型等。
然后从外部输入或直接在Maxwell内部建立电机定子、转子、永磁体模型，装配成完整的空心杯电机模型，并赋予相应的材料特性。至此，完成空心杯电机模型的创建。
3D模型仿真计算速度较慢，用户也可通过2D模型进行仿线D模型沿Z轴切割，可得如下空心杯2D模型，设置合适的模型深度和等效材料特性等效转动惯量，并对绕组重新进行分相后，也可以仿真空心杯电机的特性虎钳，仿线D仿线空心杯电机等效电路模型提取
的有限元仿真提取出空心杯电机的精确等效电路模型，然后可在TwinBuilder中利用该等效电路模型搭建外部的
和控制算法，从而既保证仿真精度，又保证仿真速度。遍历空心杯电机的定子电流和转子位置提取等效电路模型如下图所示休闲健身用品。定子电流和转子位置提取等效电路模型
激励类型设置为外部External、设置绕组初始电流为0接着插入一个Maxwell外电路激励。
接着在外电路激励图中加上三相绕组部件ECE3_Model，旋转部件ECER_Model和地GND部件。
tEquivalent Circuit，然后点击OK，则电机高精度等效电路模型输入到了TwinBuilder中，如下图所示。至此空心杯电机高精度的等效电路已经作为一个部件添加到了TwinBuilder中，后续可以设计外围的控制电路和控制算法，达到联合仿真的目的。
空心杯电机BLDC的方波驱动控制电路主电路三相逆变桥电路如下图所示。包含6个桥臂，续流
主电路三相逆变桥电路空心杯电机BLDC换相及限流电路如下图所示。电机转动时，控制算法根据转子位置的不同，触发不同的
空心杯电机BLDC换相及限流电路电机及其负载电路如下图所示。电机刚开始空载，电机只克服电机的转子转动惯量转动，在某时间点突加负载。
Ansys Maxwell对空心杯电机具有良好的仿真分析能力，支持对空心杯电机本体仿真、等效电路模型提取、控制算法及系统仿真等功能，能对空心杯电机系统进行前期的优化设计与分析插头。为用户对空心杯电机研究分析、优化设计提供了方法参考。
本设计是基于μC／OS—III控制系统，采用ARM处理器控制PWM驱动
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