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发表于 2010-5-5 11:33:45
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用这个软件做风力发电设计非常好' ^) G- t4 A) |3 p$ v$ k
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7 c. {! d' t9 s% `: L电力电子及电气驱动仿真
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CASPOC是一个针对电力电子和电气驱动的功能强大的系统模拟软件。使用CASPOC可以简单快速地建立电力电子、电机、负载和控制量的多级模型。这个多极模型包括交互式电力供应的电路级模型、电机/负载的部件级模型以及控制算法的系统级模型。
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' N* B- }! g2 K6 A' t' w- u: R目前所有商用软件中,只有CASPOC结合拖放建模的易用性、建模语言的高效性、仿真结果观测的实时性和最快的仿真性能等等于一体,而没有任何收敛性问题。CASPOC是最容易学习使用的高性能可视化建模和仿真软件。
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CASPOC应用于复杂电力和控制设备、系统的设计和仿真,例如:整流器,直流转换器,交流转换器,谐振转换器,动力工程,感应机,矢量控制,机械结构,有源滤波器,谐波,直流机械,步进电机等等。CASPOC在以下行业有广泛的应用:航空,汽车,运输,商用电子等等。
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3 @) m! d2 \) x4 F◆运动控制与变速驱动装置
6 K8 v+ Q4 z5 P7 k0 b$ H使用Caspoc软件可轻松进行马达驱动系统的分析与设计。Caspoc标准及专业版包含了电机和变速驱动装置的建模功能。它提供了一种简便有效的马达驱动系统建模与仿真手段。( g( A1 r+ C4 N4 b- }
只需将电机连接到电力电子装置和机械轴,即可快速高效地建立起驱动系统。) m9 y5 N) P9 J4 m. D. X
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/ n2 G* M' \ L3 v0 F电力电子装置、控制回路、电机和机械传动装置的建模均在一张原理图中完成。同时有全部基本类型的机器与机械部件可供使用。
. |0 C7 z: |4 ~4 l/ Q只需将PI控制器、磁场定向控制器等综合控制库部件连接起来,即可快速、方便地建立起电气驱动装置。甚至还可使用C/C++等建模语言,创建出自定义的机器/负载模型。
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: n" ]; U* k" i6 Y h2 m/ l4 ]
特色:
' F# i: m- E4 Z% T1 @+ F& P•通过运用abc-dq转换器、PI控制器和数字/模拟滤波器等现成部件,可极其轻松地建立起任何驱动系统的模型,并得到清晰明了的系统布局图。1 a; k) M4 U" q4 P* G; z( F# [% E( s# X
•具备大量样例,图中所示的磁场定向控制器就是其中之一。感应电机矢量驱动装置(上图)和磁场定向永磁同步电机(PMSM)驱动装置均可直接实现。) F0 Q( f9 D: Y$ {; a8 y! ]
•如有需要,可采用Simulink耦合,将电力电子及电气驱动装置与任何Simulink控制模型耦合。# h$ M" U. l4 \; |! [6 [
•可结合知名的有限元(FEM)仿真软件进行协同仿真或与之交换数据,任何新型电机均可应对自如。 V) H3 h" ]# p1 C! A0 J
电机:/ x4 X; M( k, C/ r2 h. j; ?# L
•永磁同步电机6 Q- p( z( m E/ H9 K
•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相)! G; N. T5 T @/ L
•同步电机与发电机,永磁及外励磁! v# p( L, O/ M* Q! L* I+ y( R
•永磁直流电机, X5 \& }! L1 C0 b9 b+ M' c0 ~1 D
•无刷直流电机
0 e( }7 w7 x5 u& E( P g" O•串励及复励直流电机; B& }! D1 K2 C4 N2 g
•开关磁阻电机
" ?0 p# U" C; c, h- |•同步磁阻电机 H; Y$ i, z. o. ?+ B. K
•步进马达* D: M% s# i/ s- _" G
•车载发电机(直流及三相)5 h+ [6 F$ n% w3 Y; ]$ y
机械部件:
; {* ^! k; ~" X5 M7 d•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
7 e7 n2 \1 s7 [9 L•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
- I7 {7 O: @/ V S9 g' B% _ {•速度、扭矩和功率传感器 i2 v+ u: ?( z7 E" P+ z* f
% e& V2 P/ a! \总结:任何类型的电机均可简便、快速地建模。) M( p6 U8 X Q. L. I0 K
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8 f" u' A4 a, N4 k) ~4 z◆数据交换与FEM协同仿真
% }( o& Q G' i; w, @5 E# A4 Q运用详细的马达模型,可从电气驱动仿真中获取更多功能。Caspoc能与各种FEM软件包耦合使用。- ~7 E5 D7 j; R8 r# {. e9 V
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Ansys中的开关磁阻电机
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SmartFem中的永磁同步电机
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& x, T7 I. K, r* Z1 D. h; B% g: r8 w0 D$ H0 z- y5 T. g8 e0 d/ U
6 L+ G, |& p# F
3 k$ z" G+ P, R. F( [ : N3 v- T0 ~5 ^4 f: y
Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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0 D$ U" A0 T3 F% F: h特色:
; e( X8 S- I' b/ n• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真2 U# \* _: r( }. b
• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗+ N5 C8 L+ C& @" n7 V2 Y/ ?5 F1 I
• 通过FEM模型确定非线性机器模型的参数,然后采用后一模型进行控制优化
- }) a G+ }( H2 q$ F( P9 T9 E• 静态参数、查找表和暂态协同仿真* T+ D b- P7 k* [+ g4 _
• 可结合知名的有限元(FEM)仿真软件进行协同仿真或与之交换数据,任何新型电机均可应对自如。, @/ ^- L- ?: I9 k
线性执行器协同仿真
# ]" D( {+ a2 Z3 H在Ansys中对线性执行器进行建模,在Caspoc控制下进行协同仿真。既可在Ansys中采用FEM和(或)多体动力学模型对机械系统进行建模,也可在Caspoc中建立一个基本的机械模型。1 T! y0 `6 E- t0 B" c: K
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5 L. u, k# f/ Y7 q. `# c
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总结:可通过Ansys和SmartFem简便、快速地得到任何类型电机的准确结果。8 M, `+ O8 T* Y1 y9 H& u8 Q; C
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4 t) Y) X& L* V* o◆详细、快速的半导体建模& G; z5 g: ^+ l
采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”,优化电力电子设计。" I, x$ Y5 E7 ?) {# X. s
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IGBT逆变器损耗的快速仿真1 r& H! ~% _" c+ ?+ s& C5 W
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9 K* Q7 c( O( P$ Y8 `6 i+ Z
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半导体损耗快速预测模型
2 [% T1 {: A/ s) O
# r6 ~5 i3 h% ~; O) a! L: @: c: E% a& P r
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, P6 a e7 J7 Z9 o# o5 }8 G& g( k/ d8 |
MOSFET详细建模
" ^7 w2 E% c; M' XCaspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。, z: {) v% S5 A) f- [' R
# v3 e1 P& S1 {3 f: j) K a" [5 E4 f
! r0 S/ M# C# N 特色:
9 T" ~4 P* A$ s8 y- V/ ~•MOSFET非线性电容详细模型
1 o9 I2 X# |/ r. c. o•IGBT拖尾电流模型
0 z* [2 U) M' y$ E4 f$ D, y/ j& u @•二极管反向恢复模型
1 A5 o4 l9 p! `% A) }$ p2 B% B+ f•以快速损耗预测模型实现快速仿真
2 g6 M: W; n' ^•与热模型耦合) s* w! L+ r; Y% [6 e# [
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
' S$ q- h3 O; h6 M4 y% M/ {二极管反向恢复7 e& P3 \8 U) |2 @* w5 n6 d
二极管反向恢复取决于最大正向电流以及关断期间的斜率。在随后各次仿真中增大电感,可提高关断电流的斜率,进而降低反向恢复电流。0 u. J5 H: O$ \1 Y) p, l3 _
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: K- D$ @% l* }2 t) Q0 c1 D总结:可以简便、快速地使用半导体详细模型或者损耗预测模型。. A- z8 c/ s3 x
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5 p' x, {* p4 L* w, e( f7 S◆散热片建模8 ?6 V# z- s! \* E, P q: O% U9 j% ^, r1 }
依据详细的散热片模型,对电力电子设计进行效率和发热估计。依据基本散热片模型或者Ansys的详细热模型,准确预测所做设计的热行为。1 |2 u1 z/ \+ l0 l1 X$ E
带散热片和隔热层的TO220' E1 D V n& m" y3 D. C
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3 g. y3 [! d- l% J7 d5 d" Y6 h, y* O# d" ]3 V% T% C' W3 s- j
* z3 D, m9 r9 k$ z; d0 g ?; g. M6 m6 @: F$ G' q& O5 S
IGBT结温详细模型" S* M& y. T5 L# E, R% Y- u
; C4 X' a" H: A- @# \& A$ y0 S4 k
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特色:
5 J' Z/ `& G/ W) f/ L: Y$ D•散热片模型与半导体模型直接耦合
( J# A L$ h4 d9 d) i6 M% q1 W•预定义导热材料特性
. ]. H% A" { P% d( v•现成的散热片模型
R, K* U9 ~3 \3 `•热模型可从Ansys直接导入Caspoc' M2 K" T4 M9 F0 H9 h3 y
热模型
; x/ o6 K& V q* ~& e需要热模型来准确预测半导体损耗。半导体损耗依赖于结温,而结温又是半导体自身以及周边半导体功率损耗的函数。在Caspoc中,可以使用现成的散热片模型,也可以使用Ansys中的详细模型。* g! C. b. J, ~0 s; Z
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( `& _4 V0 ]$ y! W! w1 O: S; D
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+ A/ _5 i% Z7 J# n& O8 U9 w, Z, N
' O! W9 a! a/ ]+ d% X" s3 z
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总结:既可使用预先定义的热模型,也可简便快速地定制热模型。
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0 w* u, e, b2 p' }1 ~& S. h# V9 c) v
◆汽车动力管理" s' @2 e! u! Q! S2 b9 e9 k0 L
针对多种负载应用进行汽车动力管理优化与测试。同时针对所有用户,对整个电力网进行建模。可观测蓄电池充放电以及发电机产生的谐波。此外还可建立负载突降以及模拟电力网的稳定性。
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% A# i9 p% E8 ?汽车动力管理(含负载突降)
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1 }! Q, @: a0 V
8 w8 t* C( O0 H
IGBT火花塞点火控制
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3 ~$ H) N; S6 J8 X( h, x
( A2 X$ h, a0 [$ a% i5 `) b3 s. J2 e5 B# W% ~3 L* n
5 J' x& ^& d' i
特色:" m1 k5 g8 o9 l4 _' a; j1 v
•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器) z1 t- y6 V" E% v9 D* _( b6 g6 y
•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。0 q9 B$ V! u3 ^% W- X
•高压火花塞模型
7 ]2 F; i2 n; G% j S& Y•双向直流电源的限流与电流效率模型0 z0 b6 [4 t9 j9 M' q
•动力管理传动循环4 Z7 x, S+ g! o3 j9 H' g7 J0 E
双向直流变换器
2 a2 s% V2 g- o电力电子装置在汽车领域的应用初见端倪。除控制发动机、交流发电机和闪光信号灯外,还可控制马达及其它车载执行器等几乎所有装置。下图是HEC(混合动力电动车)中双向转换器的详细模型,该转换器用于在蓄电池电压与总线高压之间进行转换。
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' P' C: K% D Z* Y/ Z; A8 m' i4 G( c1 i
总结:简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。! J: W$ O$ k- I2 N) |/ |) O
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T3 q' S) j8 W2 [# m9 w$ w+ q◆绿色可再生能源
. i: ]/ H5 q) w* C. u* y& I# Z绿色可再生能源是今后的发展趋势。采用Caspoc进行绿色能源仿真,可帮助您始终走在时代的前列。提供太阳能电池、风轮机和燃料电池等模型。+ `1 d/ o: Y2 }' S
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带逆变器的太阳能以及电网供电线路' \2 T* I2 X! D D7 A& @$ o- {
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, c$ [3 {8 G& b2 @7 `0 O" _
- g: l/ j9 i& D& t9 E! }* t+ l- R n; Y: \; R1 I
: j' o* @. w& ~. f1 R1 G3 M! p风轮机模型7 D& M! K+ O0 V& n G8 Y
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' m- u! C# x& O2 q2 h. W: J. ?8 U2 V' C
: S- m' R3 n& H( X$ ]( @ 双馈感应风力发电机+ e8 Z, t# x5 |. ^1 T& E
风轮机经刚性轴和齿轮箱连接到DFIG(双馈感应发电机)。发电机转子通过逆变器取电。DFIG发出的电力被输入主电网。: |! V0 v$ W! f& M
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) F Q$ U! }% D# z) D! R- Z 特色:, h2 p9 Y5 K% _4 [& B7 U
• 负载依赖性太阳能电池模型
" S- h2 M8 }8 f" V- B2 o1 J• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性1 D7 @( a& `7 J, V, \
• DFIG(双馈感应发电机)
: z+ P7 O6 b$ S• PMSG(永磁同步发电机)1 w3 N' S9 V6 c- f4 f
• 行星齿轮、刚性轴
+ f& s& F* W {! j% l• 风速特性: e) z7 H3 H% G" |! z8 L% B8 h& R6 {$ c
• 采用CFD方法得到的负载依赖性燃料电池模型,或燃料电池详细模型! q6 d3 _( Z; ?* ~3 ?
燃料电池
3 z" A& K: h* h. w# n可采用CFD软件包,基于电压-电流关系建立燃料电池模型;也可建立包括氢气压力和温度在内的详细燃料电池模型。9 m2 U0 Q. f8 y7 k$ L/ _
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( ~8 K' n3 U" V' {+ R) h, w& m; J+ L: G: n0 f4 q! Z/ B
总结:简便、快速地位居绿色能源设计的前列,构建更加美好的未来。 |
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