分享---------新能源电力电子及电气驱动模拟软件

我爱番茄

这款软件名为CASPOC， 由荷兰SIMULATION RESEARCH 公司开发，下面这些是官网上的详细介绍，我复制过来给大家看下。
电力电子及电气驱动仿真
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. C4 E5 t" ^! ~+ c3 _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。
　
. E4 G1 K- n, P) o7 a. t7 U8 ^' 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。
　
: O8 e3 q" {) J$ Y  q+ U  aCASPOC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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( C! g& R% c4 U' s+ L/ @5 i5 [◆运动控制与变速驱动装置
. x: K2 t# `  \6 A! v& D% H( b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。
, j# q2 I7 J" L; i9 m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。
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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3 |& A" \6 y7 c; ?0 E+ S4 C 特色：
" k; o6 C0 D+ b7 Q- M: y  _•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。
电机：
, u9 B' z$ X7 x0 c" C) i•永磁同步电机
•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
5 q" g+ ^( j  D•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
9 W( Z) w/ D# L# s•步进马达
) y3 {- D2 z8 E6 z•车载发电机（直流及三相）
- o1 I4 Q. O- e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
•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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; X5 M. j( J& x; o) ?◆数据交换与FEM协同仿真
  l. U3 S. i2 t; u3 ~$ 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。

* ~7 z# k# U% }7 u& [Ansys中的开关磁阻电机
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0 L7 {  f1 t/ z2 `SmartFem中的永磁同步电机

* {# p1 U) n6 o  i; G0 KCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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特色：
• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
6 u+ ?9 W: V6 L• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
& k( e! r8 E7 c% r0 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
• 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。

. a* Q. b; D4 E% P0 D- }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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6 i! }# e, @% Q' \( R◆详细、快速的半导体建模
9 J7 c8 m1 m+ v3 `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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' |3 ?, _/ k4 hIGBT逆变器损耗的快速仿真

半导体损耗快速预测模型
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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。
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特色：
•MOSFET非线性电容详细模型
•IGBT拖尾电流模型
5 B0 F/ s# Z8 p0 B( X$ t  h•二极管反向恢复模型
•以快速损耗预测模型实现快速仿真
& V) T9 |& O( d5 G8 z•与热模型耦合
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
二极管反向恢复
; V5 }, n# n# f8 A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。

, Z2 Q5 f+ T7 b0 @. h8 v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。

  a5 h6 Y6 v/ n% {2 B6 `9 B◆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
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8 h- ^$ W" K" u. s6 yIGBT结温详细模型

; ^. f- f0 o; Y- l/ P0 j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
" G' e! u" }) Z) |- F•现成的散热片模型
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
热模型
9 O& n, Q! B, E! T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。


" }4 y- o6 t' \' U. _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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◆汽车动力管理
  h6 a% q3 p6 V' G9 i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。

" B+ ^4 _, R3 N/ c汽车动力管理（含负载突降）

* p- o9 R- u+ z0 p7 N( U1 r% P' BIGBT火花塞点火控制
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) C+ I0 p! R, i$ x/ E: L特色：
) L, r' G: O* m' |•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
6 Y1 ~; l; I$ o7 u# X( c6 Z•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
1 q% |- ~+ Q8 O, O6 ?•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
5 L- Z6 j& R& q% l6 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。
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8 G' t5 i) d5 W总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。

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2 D" D, I1 Q- d; A6 a◆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。

" h3 C9 W% \" g9 N2 y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
- r8 b5 S3 k1 X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 L. p  \2 p# ^: u* S; f. ?, [  特色：
• 负载依赖性太阳能电池模型
6 q( `7 v& W: j/ {6 e/ k6 k4 Z' M• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
% t- y% T* X  o6 T4 Q- `• DFIG（双馈感应发电机）
0 k% v, O8 p7 x8 Q* ^' _• PMSG（永磁同步发电机）
• 行星齿轮、刚性轴
• 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
燃料电池
0 ^* F9 M6 _! _, g0 ?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。

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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