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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3 Q x* F+ v; ?2 e
+ H! ]2 r: Y2 t* j$ `* f6 i/ @& U+ i4 p1 e' A; O1 F+ D
. t5 D7 `( }' J! K& b( J5 w2 ]电力电子及电气驱动仿真 " C g) ~. A+ f5 F: {6 Y _
& ~$ Y1 R4 {( X
, k) p; [7 ~9 t, T& MCASPOC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。8 N) e! Z+ a% f1 b& A% x/ @. e
% k& X! h( l 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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: U% a$ q# }4 n# a2 QCASPOC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。* K4 [. L9 M9 Y( p$ P
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`6 S- ], a+ l$ O8 }◆运动控制与变速驱动装置6 z }+ b0 L3 Q% m3 u% v! o, i+ G
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。6 B/ g/ ^+ o3 b, z1 N) }" h
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。
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* O/ Z& G. z7 Y4 C* O( m4 r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。" P u0 m: W- r1 b+ z% X; n
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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$ J; A! G& D: _2 ]7 x
! H; @0 y: A6 J" K5 I" Z) H2 z3 D" `! _7 V
特色:
1 g) ^2 W$ R( l; o5 R; P, n' c1 a•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。7 x6 G& ]/ Q" T2 f1 z. k& Q' S
•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。# h. H7 V* ?5 {, \
•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。
+ |& B o6 |! I% a•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。- V7 J) b' Y+ T3 N
电机:$ J) p$ w7 Q% Z; {
•永磁同步电机# ~: M& h8 m4 `1 i8 H% y3 Z
•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相)
9 ], @: ]8 P) Q5 A- w7 f- L& J•同步电机与发电机,永磁及外励磁
) L" u- v g) D9 }* C2 [•永磁直流电机0 F& D- V& s. p
•无刷直流电机
5 q1 D& t( k" g2 c, T" Z/ _•串励及复励直流电机" G0 J% t- U( T
•开关磁阻电机8 r v; N9 V) Q' Q4 T
•同步磁阻电机: R4 d9 U. ?; W
•步进马达0 F, |4 }) z! H- g1 V/ U, I* d5 Z
•车载发电机(直流及三相)
4 Y" v9 ]' P U5 U7 R: U机械部件:
) l0 N* s0 q$ v4 U- C/ @! ?•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮7 N( L& {& W7 e- y6 e5 M
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
: j/ k g/ P2 c* U! r. l+ V•速度、扭矩和功率传感器
9 a& m/ q1 V' j5 x; s' i) i& W& E: c, y7 S( ^1 j% P
总结:任何类型的电机均可简便、快速地建模。
9 K R: `1 u2 T/ u- s% E
: u$ U; \) E0 S. j9 X& c# ~4 Y
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◆数据交换与FEM协同仿真
. B3 e0 }# N6 Y/ [. ^ n3 U0 G2 B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。
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Ansys中的开关磁阻电机! Z. Y! \* d9 A9 i( e
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R; \9 f; ]6 t& I1 k# s- k6 f3 t: o4 H# j3 h
, D) K4 d$ G2 K* {9 @2 u" ~4 h
SmartFem中的永磁同步电机' F* P. D" k# g0 f3 x
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8 J" B, U0 f. H7 s F% F& D3 k0 e
) L8 x$ r M7 q9 R6 s5 m
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Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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特色:3 H. t( y1 T7 ]2 k* t9 P
• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真- j& c* ~4 k* O" h' B4 }2 O
• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗0 K4 o" J* Q7 ^1 e2 c9 i1 r+ K, y
• 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
% {3 q4 v: i6 C/ K2 N/ H7 u8 x• 静态参数、查找表和暂态协同仿真3 t3 @9 t8 [+ z) C( d
• 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。! `; S" {: Q/ j7 v9 \
线性执行器协同仿真: {- c. {8 H7 l, x' H; s* O
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。
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; E* E" b( R% g" |# t" F7 {* S9 C! H# ~3 v
: o0 d! B8 _5 W( p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。2 k5 p3 Q6 R5 g2 d1 L* f) P; R, f
5 S- z2 {. g) f, z
: q3 D4 `5 C0 b& u+ j4 O! M% q
! Q5 J% V1 B% c7 W3 k+ m4 m! n◆详细、快速的半导体建模2 B" J) w" i, S: t1 [5 H' ^5 e" l
采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”,优化电力电子设计。
. }4 Z3 D; s' S* I7 s" z& Z7 Z2 U K3 _: P3 @+ Y; N7 {' _
IGBT逆变器损耗的快速仿真: B! T3 W/ j0 a, i b1 J
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4 E U& E# [9 w$ v% Y6 m' F3 I3 ?4 ~, V6 [; N7 ]; _3 \1 e
' q- ~# q. l2 p* R" F2 y半导体损耗快速预测模型5 _1 g+ l: a8 R
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" u8 j% [& \& i: ?1 D2 m
7 S; T1 ]2 S& d/ j, {( aMOSFET详细建模
+ H2 X6 a; G# B' I' FCaspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。3 C- l3 i8 U0 f+ j8 i, l# X9 M
% S V" |5 {9 | G3 F! j- m& Q* [9 t, y# P/ c5 a
. `3 r) T7 n8 n5 ^# w. H 特色:
; B' V( ^6 L5 B( ?•MOSFET非线性电容详细模型+ V# e3 g1 I% E% A, U5 f" O
•IGBT拖尾电流模型
) v( R) d$ x) M•二极管反向恢复模型
6 W3 E& h/ Q; C6 l•以快速损耗预测模型实现快速仿真, n1 {3 W0 M; v
•与热模型耦合
4 Y6 v4 y) {$ ^/ f r3 U; S•包含电路中的导线寄生电感和母线电容5 C* c5 h2 ~' }4 b
二极管反向恢复, z& _) h8 {1 W
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。
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) n1 J/ t. C8 U K, ?
4 }9 k$ B2 c+ ]( V. ^" @( Q* k4 Q& @# _
, d% S) c+ w2 {4 n: C& O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。
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4 d5 v @9 _# N. B7 r* c7 x4 O* n
◆散热片建模
& h4 v w4 g( U, r" o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。5 n3 }$ g6 _( Z) P+ `9 _5 b
带散热片和隔热层的TO220: [1 N a+ b3 W
) W0 E/ q2 t, _
! t' _. t O7 a# h0 ^: {! Q1 r4 \6 Y9 P& b/ }. {0 p9 e( a/ y" ?
. P$ S4 t' V& R( w
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IGBT结温详细模型 h/ Q; x* m U6 W, U( L+ x3 S( n7 `
" Q: K+ O$ A) W/ N! y2 X& {/ j
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Q5 S! T3 A* G# b特色:
# m1 K# r$ @ G8 G5 u% [6 {•散热片模型与半导体模型直接耦合4 J) L# C* D& b* }. e$ G7 j
•预定义导热材料特性
4 k c$ q, i! D- r3 |•现成的散热片模型
: M# L* V4 X( i. D, R•热模型可从Ansys直接导入Caspoc' h3 B/ E" _' ?1 {8 h0 ~- x& A {% x# y
热模型
) R, ^. T* a" o [" t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。7 ^6 K* V7 G, G) T8 p$ @! j# q
! U% |& V8 ]! P* ~5 [# z
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' b/ L' @( a' j' v3 h3 F' M: }" Q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。9 a6 {" \2 i) Z) b& Q1 b) E9 O
1 P! |3 w' O) a1 V: q# e; h8 }
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" x ~4 G8 f7 x1 G, {
◆汽车动力管理
3 l/ y5 P" |+ Q& Y$ P7 c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。. e" o3 \6 l' T8 e5 n3 u) ~
, Y' I$ |; q! P" m$ v5 b! w汽车动力管理(含负载突降)
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: T, V* P# p3 I# g) n0 Z 0 ?2 q, N/ Y# [0 Y( X& X
IGBT火花塞点火控制
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! d Y/ t4 V0 C, S6 ]% W: E: ]2 [* t% b
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4 S0 N$ z! J& g- S
特色:
. d; S5 m' R% k2 m& ?" Z) c4 G( V•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器
. G# Z" p* }) z•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。
+ g4 T, M& {6 D- S•高压火花塞模型
& K- Y) G% J& ^) x•双向直流电源的限流与电流效率模型
* n5 @: c# j/ t# }•动力管理传动循环9 x% i& j9 L- B* j4 W+ S, Y' F! i
双向直流变换器
6 T2 E& M' O* T9 Z% c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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1 Y1 V% l' N2 B3 \' n) k
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1 X' y) o: b0 |- W5 o
; }9 i% j; F+ s7 l5 M总结:简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。: \: G# u( K8 _5 z$ \$ y& [- F
1 L! g' l6 c( Q1 t
9 O( D2 u2 n: e) H& x) ^5 t
/ [4 {/ ]2 o0 k◆绿色可再生能源
, }; I. ?2 O# k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 f0 }: ~- R' O' p) b
8 l) R6 ^* [% \9 m7 b
带逆变器的太阳能以及电网供电线路& w& l2 H8 g5 I, _1 N
; M1 L- a& q, f3 c. H
" D i* K4 G1 e5 {" w7 E( _# N
- M6 y5 f# ^( |! ?9 o
$ o( U, P3 Z0 N' H4 X
& |2 b% a3 m5 d/ @% h, N风轮机模型
2 c8 ]! t% E$ Z5 E# k. Q+ N0 z7 Z: z
2 ^8 L3 k- M) _# N5 L4 I" [9 a7 \+ C# G
7 c! I* s8 Z; C0 R2 q5 [: u! c
1 h9 N; b2 T/ ^" \5 t 双馈感应风力发电机
/ Q( C+ r) U0 Z" q; {6 {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。
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2 N5 y9 x8 O' Y' }+ Z& W1 |8 S3 {4 J4 {
特色:
7 V# O1 B; g, ~ g• 负载依赖性太阳能电池模型* q0 J5 W4 d: `, c5 a/ E/ x, L! t
• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性6 h+ U( u1 \: n6 `' B. c
• DFIG(双馈感应发电机)
8 e7 J5 |3 ~$ h- F$ f. w8 R1 s% ^• PMSG(永磁同步发电机)& o" S% R3 p+ q/ t8 G
• 行星齿轮、刚性轴
. J- [6 d- }4 d( x. [' B) q' S3 ~• 风速特性3 m/ T! }9 N s7 y0 j
• 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
5 m0 R- S2 t2 B* y/ u: ^! u燃料电池
4 h4 l H; _& C& M+ w, m$ |- T* D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。1 @6 P- N3 B+ b' s
: \# [6 c$ u( I/ ]: j* A, e" E7 x
7 h8 n1 K+ T; y% @( [
; a6 Y' V+ ^- ^3 e1 Z( r4 B
/ q8 `* @5 T; \ V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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