分享----新能源电力电子及电气驱动模拟软件CASPOC

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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。
　
; ?2 J! Y  v& D8 C+ b3 x6 m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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◆运动控制与变速驱动装置
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。
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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4 Q- i1 {( e$ s7 M; 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。
% M. Q. h  n1 W- d' p6 q+ D1 Y. 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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- ^. u3 v; {+ ^% M9 r 特色：
* b" D. R6 e1 z; o4 J•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。
•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。
•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。
•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。
0 \9 B  b6 m. w3 t. h( ~" E电机：
+ p& O$ L6 S; L( s/ \4 m! l6 O5 Z•永磁同步电机
•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
•同步电机与发电机，永磁及外励磁
: j- v: M  f. n! j& w+ `4 S•永磁直流电机
•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
( ~( [$ Q  X$ X2 H2 e; x+ ~9 S5 r•开关磁阻电机
+ \$ T( }& _0 q9 M' B( B•同步磁阻电机
& \8 R6 e9 A! K$ a5 M' }•步进马达
. b* L- O) n4 q•车载发电机（直流及三相）
# k5 U, b& s! f( B机械部件：
# {) N* N( J2 X3 z5 x•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
•速度、扭矩和功率传感器
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总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
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◆数据交换与FEM协同仿真
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


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SmartFem中的永磁同步电机

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( R! v. O7 Z8 b# J
8 C7 E! B1 ~% ?/ j+ `. c% b
/ }7 T$ c) M/ C& r2 e0 C; K
0 m3 w) U& z  i; b: {- m  o
& T, _$ }% z6 |; Y: SCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。

. O7 l1 N; y" \) `: y( W
6 }; J# i' m9 b9 L6 C
- O  O$ s2 ]! R特色：
6 e# y" G4 k7 |- k& l' k• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
  v1 K5 H  d0 P3 _) @" O# ^• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
. v1 b# H1 ?& E# m& G9 X6 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
3 p5 d7 w' O( U) [9 `• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
• 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。
/ k( b" l- ^* ?线性执行器协同仿真
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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) W6 [8 m. d- `7 B
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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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' ]3 y2 S6 ?, j& I◆详细、快速的半导体建模
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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- N) h' }1 ^' I9 O0 x& eIGBT逆变器损耗的快速仿真
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. v. q8 {2 h; e5 w4 s" u



7 H2 N& a, H8 j8 k5 `半导体损耗快速预测模型
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1 l  b1 I1 i% e9 i% m. C

( z. @4 |) }) D# z  K' g
' h( v4 U# {- p7 AMOSFET详细建模
3 s# n# o! z5 p# K; U3 b0 N& [Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。
* Q/ U& n  u9 g: R1 Z


' e$ S- z) f( W. v% a 特色：
+ s! |0 B6 k) v1 P+ k9 l$ e$ @•MOSFET非线性电容详细模型
•IGBT拖尾电流模型
•二极管反向恢复模型
# c, Q# l; A9 K- T+ J) C•以快速损耗预测模型实现快速仿真
•与热模型耦合
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
5 [- ?, V3 j! m二极管反向恢复
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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' Z. T/ P7 D3 z% U3 X- a
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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◆散热片建模
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 L7 R$ O* R* j  a) h带散热片和隔热层的TO220



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IGBT结温详细模型
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2 p* e, _. K2 \7 e# B3 n3 P9 Y, U0 \4 m: v* A
特色：
•散热片模型与半导体模型直接耦合
. @# U  |0 c  I3 x•预定义导热材料特性
•现成的散热片模型
- F- `! W0 O6 _9 R2 {/ w1 q" O# X•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
热模型
" H( p) V6 I& g4 f6 Y) X/ o& b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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' [, Y+ s' p0 Y7 k5 _7 H( I
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8 U) a' V' U( c- z( D- u0 Y6 B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。



◆汽车动力管理
$ l5 E0 W- e5 _' j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。

汽车动力管理（含负载突降）
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: n' p4 P/ u+ g' tIGBT火花塞点火控制



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特色：
•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
  c; L3 Y8 [, ]$ m) H& q0 w•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
1 O* F7 Q1 {% x- x$ J/ m•高压火花塞模型
# ^0 f+ l& D; f. U•双向直流电源的限流与电流效率模型
•动力管理传动循环
双向直流变换器
; e# V( I1 L3 q7 p! x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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& E9 y! N! d- U3 q0 g& X总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。

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◆绿色可再生能源
5 \; M6 Q0 i0 w6 d7 m& l( d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。

带逆变器的太阳能以及电网供电线路
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风轮机模型

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! O; S, Q. I) w: f: Q. L9 I' j7 ] 双馈感应风力发电机
" m" Z7 s3 _8 K, D  n  d* p: |: c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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, g2 v, a- C7 x. R7 Y" B
  特色：
• 负载依赖性太阳能电池模型
• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
5 C" G# |/ L- q" \• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
4 d; w" e6 J$ V% S• 行星齿轮、刚性轴
• 风速特性
4 D" x* S7 C* Y# Z4 q• 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
/ a# P" k. I6 X$ O4 \1 @: }6 V燃料电池
" @$ q# A" ]; G) G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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( b, D* R: k5 T: ~

9 \$ p! y9 Y/ q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。

  Y" w, P, J: N

5 }' x6 P' ^6 i% w5 e有感兴趣的可以联系我，可以为您申请免费试用一个月  15810593370   010-68221702-615

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dhaofdhoafhhadofhao

highvoltage

有这么好用吗？有无体验版本？我们一般用PSCAD

GUNDAM7馒馒

回复 3# highvoltage

' G" z8 q3 ]6 z8 C
$ l8 Z, ]! `1 N( z7 n: K( i    请问你们用PSCAD做过IGBT的驱动电路么？是否要偏向于弱点方向呐？

amfk2006

1 0触发的做过，就是PWM控制

redplum

有最新版的石皮解的吗