新能源电力电子及电气驱动模拟软件

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电力电子及电气驱动仿真


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 L3 m) t: t( S9 ]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。

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◆运动控制与变速驱动装置
, p: T$ d+ |7 |9 h/ P: c! R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。
1 }# |- s% K0 v5 x# W# R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。
) n4 E8 j7 X/ I6 p. h- @
2 z+ A* d, w* i: b8 H5 c6 J! r8 g
0 P, f, H* c& @& U  m


( ?# l7 v" z$ X; K- J5 {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。
. Z- H. i; `: a% z- X/ V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。
) P+ A& n, ?2 f' B5 I9 K


5 z7 M& v0 G5 S, W 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。
•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。
5 s" ?4 o/ I* m0 [' K1 n# T+ s电机：
/ I0 R8 |& Z' D; n•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
& O0 M) f: |9 D2 n( k. W+ q•永磁直流电机
•无刷直流电机
4 c5 [1 ~- {; M$ r# p: H$ E2 Z3 r: j•串励及复励直流电机
•开关磁阻电机
5 i9 u9 r6 H$ _6 y; g( _0 C6 m% k•同步磁阻电机
1 s" X/ V+ d$ }•步进马达
7 X  C  j. Y3 d9 }! |•车载发电机（直流及三相）
5 J  D' s, A9 |/ ?% k机械部件：
7 p) \& o4 I3 k+ f# J5 ?% ~  ^•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
" D' \2 _) A2 N  i8 g- X
( \5 C% t2 R' e# c总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。


2 N$ |6 S# {9 ?) ?' H' k
◆数据交换与FEM协同仿真
! f/ R$ ?* n9 y4 q& ]  W" N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。

; N5 J2 v0 Y0 W0 o) q+ \Ansys中的开关磁阻电机
+ R8 x% f" s! o/ d) O

  \) P8 l1 e2 O2 y: x0 W

' {9 a8 E4 ^8 x& B9 u) ^! [' s5 y
/ V; w. K) a$ U8 Q, ^0 A5 A- j. hSmartFem中的永磁同步电机

) ^6 R5 ?4 Z! L3 a+ J

0 x0 b2 \1 X! l% f
* D. s- Q# H# u* @$ E8 A5 l3 m

- q! ^+ s& o7 Z3 PCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。


1 w- w1 z" s  o" z
' ?2 G8 F3 q0 T+ G/ r9 u7 t特色：
: @8 i& @3 t* v/ \• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
6 B' L5 L0 E& m1 i( m; C• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
% _' k/ Z2 n) ~9 O/ D* P• 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
# I5 A: m" N: J• 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。
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。

% F% T$ y; X) ]2 {+ R$ n; b
* ^5 h+ @6 o* T3 y

. Z9 R3 `1 _+ t! y
" ]% e/ 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。
* \0 S* [+ U7 G6 J) `; g( w& j6 `
# z8 N6 Z8 _  `5 c" @8 V4 M
' }0 e+ K+ z& q; q. O
◆详细、快速的半导体建模
. r) E% B. V* {2 i5 U) ?, x- N0 v采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”，优化电力电子设计。

IGBT逆变器损耗的快速仿真

* |; L! `! Q5 s! e  g2 z9 Q& |( f0 y& \
" I/ ^6 u4 C' Q# J+ ]$ i/ g


半导体损耗快速预测模型




+ Q6 Z2 U% m6 ^& t; Y; n
MOSFET详细建模
Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。
! \& s4 F- }. j+ B

9 ]' Y* a7 i" C! d
7 P. N: O/ f8 f: W. D* j' E 特色：
5 O7 D7 O$ ]$ o, N•MOSFET非线性电容详细模型
: h" s9 f9 v: \3 }3 `7 k+ v- H% R•IGBT拖尾电流模型
•二极管反向恢复模型
8 O  K& F; p5 S  k) g2 d•以快速损耗预测模型实现快速仿真
% |/ R3 N0 c5 E4 v" y2 ]•与热模型耦合
' q5 Q! U2 l5 V- x* c•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。
5 r- F' ^, s6 Y+ x1 M; d* N

- X, r4 ~  `0 p: ?


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。
/ s4 d& U1 j0 k/ \1 O
3 Q  y8 j0 x1 r( y; |; r1 a
! l) {% k* }0 U5 s. L
◆散热片建模
; c1 e% i9 G5 ?! f/ A+ a& [$ z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。
1 R6 z' W' }& r$ n/ D" w带散热片和隔热层的TO220
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! s: F! V$ o+ @9 [) H
+ _0 Z' ~# n  B# R% H8 A
1 s( N# O6 M' E6 R& ?2 w( H2 f
IGBT结温详细模型
2 q6 O2 A" k! ]% @# q9 G

! J; Q0 P9 |" i$ s5 t8 }% h
特色：
•散热片模型与半导体模型直接耦合
•预定义导热材料特性
8 s# p- @( u& [4 k* H•现成的散热片模型
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
8 x$ D) U2 u) N) L热模型
. w: J* A3 j- Q9 f  }! N6 b1 \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。


+ Q% p5 x, V+ p# ]8 v. {


" i  }& Q8 p% Q1 X! I  ^

9 p# f- F  f+ H6 Z* w" ~0 z$ T+ C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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: r% L! k9 B+ f4 x1 \' E2 h9 K
) C# P" m- m3 n$ f* ^
* Q2 L! D# b9 i. L◆汽车动力管理
+ K3 [# ^: b1 _8 a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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. \1 p! y! Y' X% `6 Q; `汽车动力管理（含负载突降）

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IGBT火花塞点火控制
" ^# N9 S- c8 @/ P( Y
6 w( ]8 E  V4 }. F  L6 a. m

1 f3 f& t. [( v
. ~; V' p* y& T$ v0 s& A特色：
: y4 g2 t6 @7 @•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。
& e- i4 v1 B! I2 U, o0 ]9 S' n8 s•高压火花塞模型
•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
: ]1 _- |9 J' h/ ^7 M$ @6 v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。
9 a* c3 `7 w! t- y# c
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$ N8 s9 S6 y1 P4 w' E8 l, T8 v5 o
0 T4 T1 M8 V/ k, d% A

. F: S: U$ d& s/ v- `6 t- g总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。



1 r1 Y* t% q9 Z9 x◆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。
6 C! e( n- w- K3 Q$ x
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




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。



8 A; q! v. J% s4 c% c* z2 y7 B. g  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
& J( G2 }+ ^- |* ?• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
• 行星齿轮、刚性轴
" M1 [9 k- U; i$ p' R. v4 q• 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
9 o. N$ [/ \# w: I/ Q6 H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。

' y. d( V6 R1 o" G: y

' t+ r5 g* z2 b( ~9 j
: ~# {  C3 O  c% C+ j9 {$ @2 e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。

jasey-yang

不错的东西啊！

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到哪里可以免费下载啊

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還是用 ATP/EMTP 好
不花銀子