電機的應用涵蓋將機械能轉換為電能（發電機）、電能的轉換與分配，以及將電能轉換為機械能（馬達）。電機是我們現代生活中不可或缺的一部分，也是實現低碳未來的重要推動力。提高電機的能效對於減少資源消耗至關重要，尤其對於推展永續發展更是重中之重。
工程師可以利用模擬工具優化電磁設計，實現目標操作範圍內的最大效率，並在競爭性設計因素之間評估最佳權衡。電磁模擬技術通過以下方式支持性能和永續發展目標：
電機是複雜的設備，需要具備多物理場模擬功能才可準確分析其行為。在電動馬達中，電磁力會轉換為扭矩；相反地，在發電機中，機械旋轉則產生電磁能量。在現代電動汽車中，電驅動馬達還兼具發電功能，通過再生煞車回收能量。分析兩者之間的轉換需要進行運動模擬，以捕捉機器隨時間變化的行為。
扭矩曲線中的波動可能導致機器內部的噪音與振動，而電機內部的大電流則可能引起顯著的發熱。為了準確評估電氣與機械力之間的耦合效應，需要全面的材料建模能力。除了模擬導體中傳統的電損耗外，還可以模擬材料在使用過程中的磁化和退磁效應。此外，模擬過程中能夠明確考量鐵損，例如渦電流損耗、磁滯損耗以及超額/旋轉損耗。這些損耗結果可用於機器的熱分析，幫助優化設計並提高效能。
電機始終是更大系統的一部分，一側是電路與控制器，另一側是傳動機構與變速箱。模擬模型可以作為功能模型單元（FMU），與整個系統的表徵模型連結，實現系統級模擬，評估機器在真實場景中的運行行為。
透過電磁模擬，可以計算下述關鍵性能指標：
能源效率對於降低運行成本、提升車輛續航能力和實現可持續發展目標至關重要。透過模擬可以進一步優化電機以提高效率。由於效率通常隨著速度和扭矩的變化而有所不同，自動化模擬可以快速計算並映射整個運行範圍內的效率圖，無需進行耗時且昂貴的實體測試。
當機器啟動時，電流會湧入線圈，此電流產生的瞬態效應與機器的穩態運行時的行為不同。透過時域模擬，可精準分析機器啟動的關鍵瞬間行為，確保其從靜止狀態迅速達到最佳性能。
大型電機或發電機內部的磁場強度可能非常高，這些磁場可能對敏感設備產生干擾。雖然屏蔽可防止磁場洩漏，但會增加成本和重量。模擬技術能幫助工程師優化屏蔽設計，精準鎖定需要屏蔽的關鍵區域，以同時滿足電磁相容性（EMC）和重量要求。
對於家用電器馬達或電動車馬達等應用，雜訊與振動是兩個極為重要的性能指標。雜訊可能來自磁效應（如齒槽扭矩）、機械效應（如軸承）或風阻（如氣流穿過設備）。多物理場模擬可以分析這些不同的來源，並有助於最大限度地減少或減輕雜訊和振動。
電機通常由電子控制系統進行管理，這些系統根據負載需求和運行速度調節功率輸出。為全面瞭解電機性能，需要將控制器納入考量。透過系統模擬，可以將電機模型與整體系統的表徵模型結合，模擬在真實負載條件下的扭矩和效率表現。