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发表于 2010-5-5 11:33:45
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用这个软件做风力发电设计非常好
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- C2 g4 ] D8 G1 R. N电力电子及电气驱动仿真
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) p0 n# U8 K: D+ l9 I- hCASPOC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。* ]5 A1 i. h# a u% ]
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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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1 }% W* ~8 `/ }# q2 o- S/ }7 tCASPOC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
+ @8 {2 y! y" |% C2 ?" v4 I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。; I% p7 o5 C9 l; o3 F
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。$ a" G; j6 A8 A$ X
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* ~3 T4 S% B4 j& Q `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。- ?6 |3 O& o$ Y5 q1 I' l; ~
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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# M* E# q' b9 Q& ~$ F1 D 特色:
+ ~0 F$ E8 O) K•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。
+ T# t+ Y6 N9 D- _•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。
2 u3 q8 g$ s, T8 |( @' T6 d•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。
1 s, l' |( `6 n' j' {2 m•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。
3 ]: _+ R; l' _$ S& B& C3 T5 w; R电机:* X: e/ b9 `% G+ e* P7 h
•永磁同步电机
9 m# q. c, ], t$ s. `' A# }•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相)
. l3 W! W' n( e0 h•同步电机与发电机,永磁及外励磁$ a( \- `4 _% g; p- w4 E: {
•永磁直流电机
, B2 f3 ~, u' E. W% w& O+ W# g& w•无刷直流电机' M3 k% ?! f* T; K5 J/ ~, D/ `
•串励及复励直流电机2 s3 G0 @& ^ y& O# W
•开关磁阻电机3 N5 i# h& r5 t, g* j& w( O* T
•同步磁阻电机
2 _- s9 F. b! y•步进马达; _+ d; }6 v+ ~6 {$ M
•车载发电机(直流及三相)4 G' I8 j1 h6 d- X
机械部件:
& p! W2 Z4 D' r* S$ g& b•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮$ s/ O; ]' U w: \$ @/ P
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载- E3 b& k7 o) z% X
•速度、扭矩和功率传感器+ ]9 b H( I1 K# M X
, Q$ J3 w0 _* y
总结:任何类型的电机均可简便、快速地建模。
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! D4 E5 u! A* z6 K1 }◆数据交换与FEM协同仿真
^. P+ x) d' O( L! |. Z% r( P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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' H9 Q7 ~( U) S" R4 g3 TAnsys中的开关磁阻电机
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& l/ `1 }9 e, V1 b
, z2 G$ e% U- W% E1 V: {
8 N; B. o' P2 q( i& W7 A8 J
( B' @6 G& N# r1 t; ^8 ~' u: rSmartFem中的永磁同步电机
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- j7 Q/ x( C V' F2 Q9 F p0 wCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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; p8 D3 K" u+ T: v特色:+ S' W3 U3 I8 q; y$ {
• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真7 D0 J% o/ ?5 O Q* [
• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗! J+ H' ]% M$ C% @9 Z- z
• 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
5 }8 B7 O$ |2 g& {3 u6 n( b• 静态参数、查找表和暂态协同仿真( `6 P; O' ~" ]- n; Y
• 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 f2 T- T4 L7 I( e: X线性执行器协同仿真
9 u1 j; o" T6 U/ M. R% d' f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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. a1 I+ q' c( y. h9 G
9 _$ M( {! C* @4 h2 P0 d0 m+ s4 j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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4 ~) P. r' b9 P" s. @3 F& ^5 ^# ~6 A: z7 g: ~7 n0 v
◆详细、快速的半导体建模9 T$ S0 k9 e9 S9 Q" ]8 X% Z
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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3 @4 i$ N& p6 Y+ j. G
( a! Q+ q" J7 @* m半导体损耗快速预测模型& I+ ^4 l- V2 |% q8 E" b5 C
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$ q% |9 |- Y7 a2 m, H* }
1 A% Z, f; C/ p q; @ b( a8 f, M+ E
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MOSFET详细建模
L& y( f {4 k+ ~1 n4 x8 M9 oCaspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。% \$ J8 n6 A4 U$ D/ ]8 O8 i
, L o2 k; t4 z9 {8 [- |, F, y+ X P8 C7 ]& ^: o# q' |0 ~7 \
) V- W& N9 @9 P; b3 Y5 t
特色:0 D) E5 C. l+ C3 V
•MOSFET非线性电容详细模型. K1 E6 B% }# Y' \4 b
•IGBT拖尾电流模型
3 o) b" V9 }% w$ Q2 M•二极管反向恢复模型( K7 U3 a0 }6 w/ k1 d
•以快速损耗预测模型实现快速仿真- R( ?8 J4 I. ]! d5 K9 }& f9 V
•与热模型耦合
6 X8 M# S9 c/ V) P+ x! l8 m) H•包含电路中的导线寄生电感和母线电容& j, [% m! U# P6 x
二极管反向恢复
, L# }) a8 G: t: E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 Q; h G' F c; M9 [3 m% F
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0 R7 q4 n. r% [; M- I: L/ u2 K ! ^5 F5 z4 ^# Y- c: r( @( 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。% `6 [' j! [9 @* ] F: e2 z1 O
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* H7 V" }% U5 ~" X" f2 {: C
# W+ ]+ d/ _/ D4 r* d◆散热片建模3 } h* _4 E B' b
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。0 j( u( R( ^2 D3 S( o! ^$ ?- e" l
带散热片和隔热层的TO220
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7 Q+ w0 S) D6 z& L* a. u" J' m [! r( q8 \! s7 [
7 s' i7 k$ L7 h6 V
: X2 h( c: f- M \0 T9 c2 l, x3 d# bIGBT结温详细模型$ Z0 y- N) w* i, Q
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5 p5 _3 _' Y5 F特色:3 v |) Z! j+ W' D, A+ d, _' c' O
•散热片模型与半导体模型直接耦合- t9 _* c* B+ f7 w5 f
•预定义导热材料特性/ e G' F7 e7 u; i" L
•现成的散热片模型
8 _% s8 j& z9 K•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
% a+ R6 G6 ]: H2 e6 Z. h热模型3 h. E. T: G5 A% E' N1 C
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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3 T/ K5 O) C% n/ b; S Z; n) d
, W, n+ u6 ?( Q) T! O. Q
# t% d7 a3 g' D
; G& n, p( r5 z8 h4 |7 W1 T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。2 S! G0 A- ?; S+ ^2 W$ _
8 D* \1 g8 }3 S% f8 y& M
) b, x& T" v, o5 H9 _2 S
5 Q! C4 ?! X' {( D2 V◆汽车动力管理
* ^1 r/ e0 ] W4 w+ p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。
- F: S' u7 i1 H7 r0 h( f
( T5 a& W3 j9 r% J2 L# p+ B$ ~5 R) v汽车动力管理(含负载突降), t8 z6 {9 A, k' n" t, _
5 e1 c8 c' x2 ~( R3 R* _8 F- Y9 e. ^ _( R
# }! ~# z J+ `, b8 S& a3 j1 T
+ L2 E0 L4 x i" O. i) a
) A8 r( }* Z! n! D* f# HIGBT火花塞点火控制: w# L9 Z0 M; ]3 [4 W* y: ^
+ V8 s1 b8 G+ ^7 a4 L+ J! d7 ?. |
8 V- i+ ]) J8 H2 A. \7 k+ Y7 I
: m1 A* N3 Q% A! Z" T8 R* G9 Z6 l) [. Q+ G
特色:
- `# e$ J w k% C' _•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器$ z6 e* J" m- T9 S- P! F5 D, o# z6 ^1 z
•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。- C, J( U" `6 g3 x" B8 m
•高压火花塞模型
, d4 `/ l& t2 f% B•双向直流电源的限流与电流效率模型
. i$ v0 |# h9 b. d0 O; X0 e% E* H•动力管理传动循环
, w5 {7 a' M5 F. {0 Q `* X% F双向直流变换器
, M# h8 X2 w. n5 B# E! ?# D0 }1 y8 t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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0 y! w! B8 g+ |2 X t
6 H1 t. \, X- f) F/ t
; H* e$ Y* T7 ~3 J& P0 ]3 T7 f
5 e3 D7 d: ?9 s" q( k9 A总结:简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
3 Q, t4 o' z5 k
3 t# h( o, p1 ^1 ]9 Q* Q
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◆绿色可再生能源) ]2 `9 v% f7 k6 W4 N) `
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( L7 d3 f: f# o+ E; S
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带逆变器的太阳能以及电网供电线路
- J9 a) `; m& D5 O; @) i 8 ?9 @3 }1 k* o0 |( ?$ r
% l: d: F7 b- P# k/ l3 z
9 p9 l: i1 S" J. f% ~! A) r( u5 X, z" E. Z: i: y+ N
0 H- t- A P# X. X6 b3 R( I风轮机模型
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8 R# f, a3 j, S! `- ^' B y7 V+ B; D1 y: H2 C, m
. _6 L- w5 o+ u8 K' T, B$ r
, g) c7 n: R+ k' I8 Z& `+ W 双馈感应风力发电机3 v% v6 o6 t+ ]. V4 H
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。4 K- A( s( ~& N& Q% d. T6 X
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4 w& a! n n8 _- Z* b. T# C- {" U
& e3 k5 I2 g) t% v 特色:
8 w. i+ x' ?0 y6 X( Y• 负载依赖性太阳能电池模型
* Y# X7 V2 R: |+ l. O- c• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
) a3 x1 r* N( {0 i5 o b• DFIG(双馈感应发电机)8 d+ A0 w5 w8 E+ z1 n. @
• PMSG(永磁同步发电机)
f' @2 v! l$ ~% ^: F7 B• 行星齿轮、刚性轴
2 m9 b9 p4 Y" ^; Z' X• 风速特性
& M0 z+ j0 v3 e# i+ p* a• 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
+ h- t ]) t2 l+ p( ]燃料电池! h$ y* q1 Z2 b
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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, V7 Z9 z. b0 b7 {7 T# K2 E5 x' |+ W! \/ p% x' b- R+ x
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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