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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* k8 Q7 L9 y% v* m0 n! [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。
　
8 v, O& N" p6 t1 Q+ Y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。
　
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。


4 z% \8 D0 M& }/ e◆运动控制与变速驱动装置
0 L% ?) M; G( Q% Z4 P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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. Z2 a9 t6 T/ d

; U: T: p1 u; 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。
! `; G1 R6 P" ?+ g% ~# [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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' P! U* E/ m# E/ o8 G- `1 @4 D* X

特色：
5 a, w1 f! T  ]' t6 S) B& D* g•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。
* Z/ u$ C4 m, X•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。
& }( d( w# Q8 [•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：
9 P" z: ^/ B( u5 k7 L1 I•永磁同步电机
9 f: @" }+ Z# \6 ~4 F3 [•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
•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
•开关磁阻电机
•同步磁阻电机
•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
% X) x6 p6 u) V+ _9 u% C机械部件：
•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
; ^* Y& W7 P2 p•速度、扭矩和功率传感器
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# j: r0 l& l! h2 E& @7 d6 x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
! |, P: \9 P+ v! q2 c, @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。

3 p' D2 V! l9 G( N# SAnsys中的开关磁阻电机
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  C+ `% A- U% D. p" d. o


+ Z  b. F( r3 kSmartFem中的永磁同步电机

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5 V( q6 T5 h$ q4 A
Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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% M7 o3 `* N6 F2 |; ^1 w& }. y" K特色：
% s. k! g3 u$ c8 [+ v. z• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
' I& p' q# O- |0 W; o/ U) l% E4 ]• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
2 G' i9 N) P7 ^7 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
• 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。
: U4 i  G( d! o8 X. g线性执行器协同仿真
& F" u. Z1 t: v8 F( e# T: y1 ^& V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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: o/ Q0 z- O/ w( B* X$ k3 ^* V
/ i: w; ]. i/ W9 O* S
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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* }/ C: [5 k5 I; t; L. X. p
8 k0 ~  A7 t5 J, U: u
( E8 s5 _  k' 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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1 {) M" g7 g8 C8 ]: \IGBT逆变器损耗的快速仿真


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半导体损耗快速预测模型
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9 R' w4 U$ U% c1 C, w5 a
5 e2 R3 m! I4 N4 @6 E% [

4 ^' Z) J3 ?3 k8 u3 F; c1 P
- u+ g) f, }) k- S# a2 g( q: IMOSFET详细建模
" w) N$ @9 _- l# ]& ]* d( cCaspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。
8 R5 d% y! d9 u$ e' [9 K! n

2 ]: ?" @( }  w$ M! u
特色：
•MOSFET非线性电容详细模型
' @7 B5 n& N0 X# g2 J9 F•IGBT拖尾电流模型
) A3 u& Y( p/ u3 u# j% e0 ?! {•二极管反向恢复模型
0 _; `3 ^! z8 f( M2 ?•以快速损耗预测模型实现快速仿真
1 Z! G. x9 j" p) c•与热模型耦合
/ t) s1 _3 K' }  A# a•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
# d  f6 H9 [0 J" f+ g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。
! k1 Q. x& F1 [& O- x
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, ^8 u6 m) }. R6 Z( V* R( A
9 Q2 g" @/ M2 T; P  l
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。

0 H7 T2 d; `' m9 x7 I) K% W

5 I6 P5 i3 P" X* X) C3 W3 b◆散热片建模
  q1 K- \( y) l+ ?0 [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
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IGBT结温详细模型
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特色：
: J+ B. O& Q" C, L3 ^5 z•散热片模型与半导体模型直接耦合
: x' \0 ]  d) @* n' V9 g6 E% d•预定义导热材料特性
2 H. B: ]6 e; i& \( s•现成的散热片模型
6 s" M. V7 E3 B* I& d0 [•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
* r* ^8 q" p0 F4 a7 H. S: ^( p# W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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& v, h! l# \: ?* _+ B  Q& a
; G  m4 z$ C; n4 U# w1 T6 a( g
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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) \8 |9 ]% A! n9 T# j' O6 `◆汽车动力管理
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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IGBT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。
& u3 z. B/ _. s. {5 U7 W, U•高压火花塞模型
  O; h8 Q6 t. k•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
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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总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。

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, G, g1 F& u9 F- Z2 v/ ]4 v& e◆绿色可再生能源
6 \8 Q8 V, \# ?3 L- y* b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; Q, y4 M1 x7 k1 ]) s" W带逆变器的太阳能以及电网供电线路


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  n6 z" Y2 V$ O& h# z5 f: X
: @6 \4 q* G- u0 Q8 Q# {风轮机模型

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+ {! b' ^1 B8 U) \4 P- n7 K1 `9 i 双馈感应风力发电机
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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7 O! [. i9 t  W% V  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
% I' u& b- m5 z, o4 e% t. a• DFIG（双馈感应发电机）
- l0 K# D% f% ]  E2 t+ v+ K• PMSG（永磁同步发电机）
! `! g3 H3 ]# i• 行星齿轮、刚性轴
7 ]5 f# ~% l  z• 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
- j7 Y- O! P/ [. q% t% g燃料电池
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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0 I* h1 i( G- C( b; ]( w$ n+ I! Z! L/ 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。

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