分享一款好用的电力电子及电机控制模拟软件

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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。
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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。


" d$ E1 q3 J* ^! K. B◆运动控制与变速驱动装置
2 y* p7 M& {5 ~* W; b) l. ]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。
& F! [! f. p1 V6 |* i/ U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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0 B: N) p& N) H% Z' @) [! Q! e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。
* A6 P! u" f8 c7 ?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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; N5 n+ c+ e' s/ t 特色：
•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。
; P( T7 E: d1 [! F5 H8 e5 k% w•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。
* k; ?% e2 k4 K9 c% e4 k" u" `•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。
电机：
•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
•永磁直流电机
4 F3 ^# m+ w4 b9 c$ J•无刷直流电机
# Z- `, N$ f7 `& t1 P) h4 @- R•串励及复励直流电机
8 W5 B9 P6 N  R9 [5 J. V•开关磁阻电机
•同步磁阻电机
# R4 t# M' [) M, B$ s2 ~( ^•步进马达
( a1 _! g9 c; u0 T•车载发电机（直流及三相）
机械部件：
3 y( E. h0 m, @6 M& [! V•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
1 Z: U* }9 F" ]) U4 i4 A+ M•速度、扭矩和功率传感器
- ^4 C  a% q, [$ G, v3 I! G1 d  H
5 h2 ~+ e% l3 X8 S4 V总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
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6 \( k) M: ]4 Q◆数据交换与FEM协同仿真
6 Y1 {' p& Y9 x7 b$ Y" W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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( l8 n1 w; c! k5 N6 I# h0 `4 MAnsys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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& U# w9 U/ O; _% l5 {' kCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。

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2 X3 G" ]: J2 k2 a( O) z/ x特色：
• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
) w# \! C5 j% b0 t$ R• 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
• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
% d4 T4 S( D2 K* E• 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。
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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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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◆详细、快速的半导体建模
; n3 |* V) F8 q+ h$ n& E: w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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IGBT逆变器损耗的快速仿真
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& P" u- h* f, g# q1 U5 U
半导体损耗快速预测模型
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* i& y, P: }( N+ g
MOSFET详细建模
, Y$ i7 n6 U; `, ]8 K+ oCaspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。

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6 y7 C$ N0 S3 _: V7 g5 E4 s& t4 S8 ~
特色：
% A" m0 s5 s# Q% L# Q% r) A* m•MOSFET非线性电容详细模型
8 o0 U* e% g+ ^; @•IGBT拖尾电流模型
! Y: D3 t( C% E•二极管反向恢复模型
- \- B1 x5 k/ K' L$ p' @% z, A•以快速损耗预测模型实现快速仿真
( C4 ?+ V! Q/ n8 r) @. Z, u•与热模型耦合
/ B# y, a9 k+ X& T5 k+ z- B•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
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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5 s  E. S3 K! a" X' M) F5 h, D1 ^

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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% P9 }' _' O" c0 T6 g# x' C◆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。
带散热片和隔热层的TO220


# D+ v' [6 [9 B8 \- }, A- G
7 v3 @3 q* k' V. H8 ]3 @& d
2 [7 j6 ?' K6 J$ W6 m4 O; V
) ]+ ]$ o/ D' _: W4 z* eIGBT结温详细模型


# U2 [: Q( ]' Y# h7 S# V* O
0 n" ^' [9 t' U, l4 L& S0 k特色：
•散热片模型与半导体模型直接耦合
6 k5 p4 h' r* G8 d1 h•预定义导热材料特性
" [0 D9 Q+ B4 R* _; A+ G•现成的散热片模型
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
/ Y; Y, r9 r4 w8 v) U# @( C3 f2 y热模型
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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# O" W7 E0 d( i1 ^5 ?7 L
3 w$ W, [+ i' U
/ T2 I3 y7 W& A4 j* L  g( Q4 D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。


3 n5 G) d3 k9 J) L
6 r; T# U$ J2 a/ T6 w◆汽车动力管理
0 j6 l% A% v% e2 V" |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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汽车动力管理（含负载突降）
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* ], D) d4 u7 k) K- l$ X/ p; PIGBT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
•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
; s) M- _8 ]- W7 f# L5 G6 x4 H•高压火花塞模型
•双向直流电源的限流与电流效率模型
# W1 ]5 ?; R9 e) `* _•动力管理传动循环
, V+ g; j2 P% M2 Z. A+ }双向直流变换器
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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3 _" a2 Q+ z1 X% y0 t" W

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$ J' A- _  E8 ~& F5 A0 {% o8 K总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。


6 O/ ~) L# t2 e5 v6 E
◆绿色可再生能源
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。
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) i+ A& v  W' _7 n. G& x, i8 A带逆变器的太阳能以及电网供电线路

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# N! H1 r' c" W, C% c, W
风轮机模型
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# B, Y0 o( q- E8 I: }) G7 d- W
( a4 ~% ]; o5 X8 d% p+ u! }
双馈感应风力发电机
! c8 L  Y# b" u- _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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( c: I9 U1 v1 M& B+ D  特色：
+ c/ \# Q0 ]# C- a6 K5 q• 负载依赖性太阳能电池模型
4 G% k+ `6 |0 P5 x7 Z• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
8 _6 J+ {$ C, Y; n& [/ C: z8 u• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
( \1 R: ]' Z4 e% n1 M  D7 L  r• 行星齿轮、刚性轴
/ v5 `$ q9 ~7 l$ |" e  R% t• 风速特性
• 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
* h2 R& R5 O- O8 S  E" ?& U燃料电池
8 c8 Q+ s8 Z; l$ o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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2 @+ }3 \6 }. b# ~& v# N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。

如您感兴趣欢迎联系 MISS邵   68221702-615  15810593370