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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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电力电子及电气驱动仿真 ( }7 i9 ~) l+ w
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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。6 y3 e" l' V2 w+ Q
- i9 p U& i" a3 u% C! U+ d6 t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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% n+ v z9 s. B, M2 ^( ]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5 N2 n; j; l) v7 V( ~
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。
" Z5 p# E# T6 h& W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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7 ^+ \; |7 |& m" q7 ]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 T3 R3 u# P; X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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# j6 m, a# w9 M# n: b) ^, [ 特色:
1 d) _8 b$ y4 P$ i0 `) }•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。( u ^& m: v; U7 |& 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。
) _* E i/ h6 `8 P$ m& c$ i•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。
, L J) o1 K8 c3 ~. m9 |0 `3 H6 `•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。
4 I% u5 i" J$ d6 \8 e: ^电机:
8 V7 }: V: g2 U. R' D' @! y' d•永磁同步电机, u% r$ p2 i/ A* x6 J: p
•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相)
1 t% d2 r) S# K6 R H•同步电机与发电机,永磁及外励磁* T! c5 B; ^" S! l& }
•永磁直流电机9 s" c! k- X; D
•无刷直流电机
; O3 ]" p+ F/ X H& h•串励及复励直流电机2 H" ?' u+ Q y* T& ]$ W- v& _
•开关磁阻电机
0 {+ a7 w5 P6 F h; l% n& V d+ Z•同步磁阻电机/ C5 q, r$ G' S' _: [
•步进马达) C \9 K$ k& m& A7 \
•车载发电机(直流及三相)& G5 }) [: }' C" |1 y" G) t5 G
机械部件:* U2 R2 Z1 E/ Z
•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮% [% Y* Z6 J# G* S+ {3 C
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载: A7 e2 Q: M9 |+ M$ s7 }2 K) ~8 Z" ^
•速度、扭矩和功率传感器# T: t( g2 G) i8 N+ Y1 x9 C% Y f
8 x; H) y* O4 u4 V; X- T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 F/ r4 p, g. y5 B6 l- m% v! 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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* ~ U- U) f' D, _5 R: q/ d8 YAnsys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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; s, `- g) r3 y; n& B/ |3 ]
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9 B( L0 C! J' A4 H% ECaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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8 ~& T( c* Q/ z+ b; @9 }* U/ N" c+ W4 {$ x0 ~' x
特色:
7 O7 N& i( b- B |7 Z2 Z1 ~, q/ H• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
1 m5 e6 Z" Q# i) V a% P& R• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗, U% y0 Y+ |# s" Z7 k5 f9 c# q
• 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1 n, D3 G" P; S
• 静态参数、查找表和暂态协同仿真: K4 M% D$ ]6 w( p5 L; X7 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。
( k( M. C9 T, {2 f( |" j) |! f线性执行器协同仿真
/ M7 N$ S5 Z$ l2 N. l9 d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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! i. Z1 V9 I5 ] E2 T% P. z, Q; z( D: J* T* ?- T8 {& ]$ G
" v" Q/ k0 w/ m& 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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1 N. D2 ? S% {: s◆详细、快速的半导体建模4 G! E! O* ^* H( k) M
采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”,优化电力电子设计。4 i6 a2 T$ p Q. E3 o6 v1 c' K
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IGBT逆变器损耗的快速仿真( _; l4 ~, w$ G1 @' ]0 M
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半导体损耗快速预测模型
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5 H! R) W9 z& G3 e. m# q- y6 o) Y$ l" |+ ~3 G
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* |8 H9 S9 S& r: GMOSFET详细建模6 E% ~( @: b/ B6 j$ ^/ X4 @
Caspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。
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. u( d- ]" H. _, j' k" K6 v. g9 X8 y' p6 \
+ ]8 z, n4 t" w0 `
特色:
" X: @0 M5 @+ r•MOSFET非线性电容详细模型6 l. I5 j% }$ _, K. ?: X
•IGBT拖尾电流模型5 e( X6 x5 |% A+ G; m p
•二极管反向恢复模型4 }+ H' }0 J. O7 E8 T6 x* s
•以快速损耗预测模型实现快速仿真3 v" Z' _% {! g7 f
•与热模型耦合; L& i9 I: H: d
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
( C- Y$ {0 h1 f# F) @* {" [2 s二极管反向恢复
2 I Q( |: o& N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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8 W. H3 K$ z! k/ y6 I t D: q% ~, ^* X: r- ]* x7 t2 M; {4 G
( B- d! N8 q0 q8 u2 T, J- i& S1 }" J
3 u" t: s) }9 K1 p ; T6 P+ e9 y" X
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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; y3 U( }: s6 @6 d7 z: t4 Z; x- {2 [% ^/ j' I* @3 e' a" x
◆散热片建模( A% ^& n. O& g2 v2 R8 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。
5 v1 r2 m% p: l& @! x带散热片和隔热层的TO2204 N1 K% ]0 [- \
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3 J! {$ w; q, g5 Q0 k. e' S
3 l1 y! p& o1 C/ S: M7 `1 E v. R+ Z& v9 K3 s! D
d Y4 ~* k* p" b$ V& _
IGBT结温详细模型
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$ H$ L4 b1 T% i( ]3 E; {; L- @, S z3 q7 f+ g! Q
7 E3 K/ r( A' a+ |0 J
特色:0 f2 N3 O9 ^. r* s
•散热片模型与半导体模型直接耦合
$ Q m$ e* H% G: D1 _•预定义导热材料特性" {0 U6 f7 J* L9 f% B" ]! g
•现成的散热片模型
~& l! a+ X4 @: w) b% K4 k- f•热模型可从Ansys直接导入Caspoc5 c4 G/ u1 w; I: c, t* A7 X0 V
热模型
; |9 \6 Y; X/ f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。8 D4 v. a# R/ H+ N& l7 v
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; M5 U3 p9 |) L, W7 v
' x$ j# t" J3 V, B# s8 A4 J8 G% _, }
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5 s9 y: P- E$ o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。5 @. ]) M7 @: o$ @, e' b
8 E! p- S0 O$ i, }/ ^: B
1 C6 `( \4 O/ Y+ W: K6 o# ?7 ]
◆汽车动力管理
% o5 M5 n, W6 B1 @' X9 P' 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)8 H, @9 M& K/ L6 B/ ^& c3 n
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IGBT火花塞点火控制& c' t; q# W. |' {( e
5 E& x7 i0 M) }+ t9 {: i5 M% v) m& ^0 e$ q- x
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w5 i8 X: U, N h+ r) p
特色:/ [" ]% u3 V6 A
•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器 ~2 t! g& h# d1 M# }5 U
•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。, _" j! h+ u4 e3 Z2 C& N' I
•高压火花塞模型, H( [3 R% w7 i: U7 C6 l# n
•双向直流电源的限流与电流效率模型
) I* i6 I ]( |) [, O•动力管理传动循环
9 X! U7 V5 L) U) k: g% Z( V% ~双向直流变换器$ k! H8 I. k+ d+ c7 E; E# G- U
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。
0 O) g& E8 U, w2 a" K" l , P5 S* F: ^6 [: p# K4 w
6 z0 u+ Q: V0 [% D6 J$ V$ O# d4 D2 V: h+ b9 r3 H
) K9 i& X9 a3 ^1 I4 V4 j/ N( F3 G0 }% ]3 [1 ]
总结:简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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◆绿色可再生能源
7 I- |0 O& a5 B6 L5 M% g' A( i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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带逆变器的太阳能以及电网供电线路8 I' b# Z; b1 u7 M7 h: n* B
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6 P9 x, P: l) o; z* a) y
+ F6 M' U, x3 {0 S( U' @8 ^7 Q风轮机模型( y. g' w7 D- W2 O7 o( }7 l+ {8 z
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双馈感应风力发电机
' K# t/ Y4 n& 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。
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特色:; E3 p4 B# H' ^" Y8 I
• 负载依赖性太阳能电池模型
7 C/ f" t: e% {. q5 @" x• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性* P: t& K# Z; p1 Z1 R, H$ u
• DFIG(双馈感应发电机)
+ Z6 D4 V7 m8 `; m/ [# P# o; q• PMSG(永磁同步发电机)
9 D' ^" {, ]/ V• 行星齿轮、刚性轴
0 d; z/ E8 K4 V. [$ v• 风速特性. v% |2 f- I7 ^) A. R- ^: T% G
• 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' q* i+ b4 ]: a" q7 ~' D
燃料电池
3 \) r( k1 u8 `( ^0 Z; R3 ~( k( t. d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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7 y) z' ?3 J/ @6 q8 H7 z3 P: i" g# Z& R/ R7 o
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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