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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* ]% |5 d5 X0 V% c' p
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电力电子及电气驱动仿真
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: L( J) U3 E7 W4 I7 KCASPOC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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! ?! T, c1 G" K3 j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。8 [& t5 ?+ a6 J/ p
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7 W9 \8 ?* Z/ ^! D: M* y/ N C9 q◆运动控制与变速驱动装置1 x7 c; ^9 u8 J/ C
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。, A" ^7 P+ ]6 S& K) k9 o
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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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。
9 L& z0 X. X: q7 P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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: C; u! O. N F8 e! I 特色:
+ K; O. |* h, d7 c, P, i•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 r6 H$ b i2 K* D•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。
* W2 b4 K& M5 h8 ~6 x3 S% T$ t•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。2 y1 M0 G9 G! o. v8 {# I5 b
•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。
; W# |& z. h1 ]3 ^: M电机:
+ K6 K e2 [5 f q* V•永磁同步电机; ]4 \+ O! j7 B4 y
•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相)
5 h7 R; a6 Y5 U }( W•同步电机与发电机,永磁及外励磁# a4 U7 }7 {9 q1 r! g$ ]. l& e
•永磁直流电机
+ B; f* L7 V3 L. T7 U$ y•无刷直流电机
* P, l8 |2 O) u! b•串励及复励直流电机
7 A/ \3 I- K; v$ e5 e3 f: |•开关磁阻电机
# x2 u( u ?; w4 x/ u, f•同步磁阻电机& @% t" g T6 ]1 B; j: @ O
•步进马达
$ R$ z1 `; }3 w; c! |5 e•车载发电机(直流及三相)8 o: f0 z* K+ ]- p/ O- G
机械部件:
1 K- G, m8 c$ q, G- T0 i$ u8 \) X. N( E•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮5 q, P7 K! f6 m
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载- l. T4 R2 t* o8 T4 _# J/ \, x
•速度、扭矩和功率传感器" `% K% T+ k+ u- x3 D$ W! X
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总结:任何类型的电机均可简便、快速地建模。# c) t0 [; S* _$ v& Y
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◆数据交换与FEM协同仿真
+ _0 \1 b' t e# N( @0 a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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8 \/ ?- u+ P: U- C8 pAnsys中的开关磁阻电机2 M( e+ ?1 S2 g$ G3 X7 {$ y& A9 u
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( ~+ Z- S2 p4 z: _5 Z* {4 j3 R7 e) R6 W3 Z2 a& p8 Z1 P
SmartFem中的永磁同步电机) O$ j) X! A# f9 B$ [
" K% o7 }% k; P- _
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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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/ h' _# \; F3 W$ n, Z2 u特色:
/ Y+ f0 ^9 X) c% p1 T% d• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
' t2 W. _3 L; c• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗' o9 Q6 ^' L1 D$ P" V
• 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' Z+ N7 A& b9 Y+ ?
• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
) t' i8 m. K$ R6 |! i• 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。! B9 Q9 `! `, Y' u j$ G3 _* U
线性执行器协同仿真
* u% F$ r% y( q' Y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。6 T( x0 I" `4 _5 A; D( g
; n" h; Q( q6 r8 o7 V% l3 o
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, h B- ]4 U/ f: o6 X; _ O
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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。
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1 z+ _/ M3 ]8 X2 }◆详细、快速的半导体建模
( O ~9 ^$ Y, e+ X! G/ ~ C; j5 X+ a采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”,优化电力电子设计。
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/ G! [ h7 ?- `) k& q9 H) I0 y/ ]' I% VIGBT逆变器损耗的快速仿真2 A3 P! ~1 S6 `2 X3 G0 g4 |
3 g/ s( H- n/ J i z2 s/ l$ ^; F5 _. D4 E% ~( l( d
* q% F2 v, f% i1 x/ t$ A: d
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半导体损耗快速预测模型
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MOSFET详细建模: z3 m& w3 X- [ |. G, S+ u
Caspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。* D/ D! ~$ C( p* C' J$ |
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; L" W! }! ]# A. A) f( o
6 H5 a& ~- U9 A8 X 特色:
0 E$ l6 j" D3 p+ l•MOSFET非线性电容详细模型, u% @) J1 z# N7 {- ~$ }% v
•IGBT拖尾电流模型3 [! |7 N; C* n* P: M. S
•二极管反向恢复模型8 J8 M, b/ f; Q# v- z
•以快速损耗预测模型实现快速仿真5 z2 R9 ~1 Y( b k7 T" D
•与热模型耦合$ ]% F# _% V2 U e1 @
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容8 z, n# _9 V; l! `
二极管反向恢复
0 K$ [1 ?+ m9 T8 b* C& D4 O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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3 ^: o9 C6 d; J; o/ e H4 p {1 ] 6 o. ^" ]6 Y+ W& Z1 T4 s$ Q
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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! K/ Q5 I6 Y2 N( g; }! ~& i◆散热片建模/ S" c; N- Z$ g0 ]
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。2 w6 g3 E! \, O' W
带散热片和隔热层的TO220+ P, m1 n7 Q* N! A
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8 P( {+ X2 j- Y& e" C: b: s. Y) p
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IGBT结温详细模型7 H8 Y5 p5 x! Q: l1 M9 d% M
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特色:6 S+ Z0 p- D& L6 W; m v
•散热片模型与半导体模型直接耦合$ X. b6 R9 x8 X9 k: Z- H+ y7 S
•预定义导热材料特性& z" t' F |# O! J6 E
•现成的散热片模型* ^( e4 ?: H Y& s# A
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
) q( S. y/ N- H+ _+ ^7 O热模型
8 B8 |! C) B# t' R9 n2 K. F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。
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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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9 e3 V7 }5 W. Q( u. A◆汽车动力管理3 l' \) n9 m+ s' e# Z6 ?4 ?
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。8 \) R5 V% ~+ g+ R
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汽车动力管理(含负载突降)
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* j% `- M8 W6 L4 c. J
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IGBT火花塞点火控制# O: b6 ~! j3 X# M8 }. P
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! A4 |1 D5 i; R7 h5 u$ C特色:
* F$ e( d U9 q- Z1 X+ X6 T•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器
. F# |. b( B( m+ H) [2 i3 C1 p•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。3 N( G8 I1 U. C1 H" T
•高压火花塞模型: j8 G! q& R1 y+ x" x+ a0 z/ e; Q5 O. W: g6 x
•双向直流电源的限流与电流效率模型' H$ a' C1 z4 B& m& _! @" [
•动力管理传动循环* }8 a' P& [, ~4 ?
双向直流变换器
# i3 j3 a+ `( ]9 J# U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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, I8 A& ]# i% u# k& p e7 M5 L5 G$ r& T# H% Y5 a) J8 |, f% T9 W
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6 h' y' F+ S/ C0 t总结:简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。6 |5 @2 ^1 W& F* i; R' B3 O, p
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3 n+ z: I$ }" B◆绿色可再生能源; K2 y: l& u1 M+ A* j
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。% Z Z( | n, ~" [! `. \
; U! h" k" {& x) Y, V; n6 t3 q4 Z带逆变器的太阳能以及电网供电线路# K4 R. H$ H) g3 n1 q
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8 e* P) i6 H n6 ?$ ?. y风轮机模型
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双馈感应风力发电机
6 `7 `$ f) H! B' a, i. p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。8 k5 y; V: H! J/ m& ~7 x. H
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特色:0 l( R4 H1 c: j, V. F! K% i
• 负载依赖性太阳能电池模型3 [8 \" b0 ~3 Y; ]2 ]
• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性: _: z/ M( g2 M2 M0 q n( y
• DFIG(双馈感应发电机)8 W: }) R2 a7 \ l* g+ ~* q$ ^: A
• PMSG(永磁同步发电机)/ B, N% K' B1 g( C" W
• 行星齿轮、刚性轴0 e1 S+ Y% v) U5 r9 b" |
• 风速特性
6 }# o( s/ S H• 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
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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。
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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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