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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# c E, \6 v; t
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4 L) c' ~. S$ z3 q, N4 E电力电子及电气驱动仿真
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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。3 z- {0 |7 G) d! e, d3 Q* X
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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。( K& e/ K+ i/ r4 J7 F" e6 `
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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。7 B7 V! ^4 s; U9 T5 w3 S, t, b" T
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+ A/ [! o) c& }◆运动控制与变速驱动装置
+ [( \ |5 N; D1 K! _: _# M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。
' z3 E- { U6 M$ H5 ]/ z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。- X$ f! ^5 ~+ W: F3 l: U
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& B& @1 H. g1 I- k& n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。7 y- @6 }* l; Q! N& ?& r7 _2 }
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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+ G4 y/ ~$ R$ ]6 }8 p: G5 e# i/ F% l5 y* ?! A$ R, b1 E t
& X' _) s$ u# J5 R9 u/ k8 F; n* X 特色:
5 [) K; a% ^, p& S2 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。
- ~! d% C) |; o7 y" l4 S$ K z•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。, p, |" Q6 d; M. b
•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。
2 }. x8 h" {& k$ }5 Y0 L* ^ ?•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。/ [7 r/ [/ d+ ^% x3 Q! i& t0 M* z
电机:
% Y/ j. v S& G6 a2 g* ~$ T+ P•永磁同步电机" z( _+ O$ Z$ ^* r; K- j( L+ M
•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相), o' j# D! b& s. \* Z
•同步电机与发电机,永磁及外励磁
6 B' X5 u: g; r1 x•永磁直流电机
! Y U, M2 S( _ r$ H•无刷直流电机
1 U; k0 ~, O X) p* T•串励及复励直流电机
2 z; p! r' e: O9 y2 b! [3 z1 M•开关磁阻电机( T5 w6 }/ e* n6 h' C8 n6 E
•同步磁阻电机
4 B# n& @9 v6 j% D•步进马达: i; d8 B) u" J; P3 k0 J5 f
•车载发电机(直流及三相)
7 Q$ H( J. `0 f机械部件:
7 j! C0 N, ], H•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
2 y: ?# U' I" G; t- U- E7 T$ L•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
; E& d0 n! Q' u" H9 |5 {: @•速度、扭矩和功率传感器" H0 q+ `6 r0 I* n0 o# J
4 Y# g# a3 H$ `2 f5 I0 O. U总结:任何类型的电机均可简便、快速地建模。
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* m K$ d5 N$ @+ Z◆数据交换与FEM协同仿真
; @1 Z* G1 M5 a0 I6 R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。, r R0 M4 |. n7 l: X! H/ l
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Ansys中的开关磁阻电机. g, _, m4 ?' L- v4 B5 u
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* J- f( I+ @0 a) s' _ W& |7 }SmartFem中的永磁同步电机
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Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。 $ f5 a3 O, d) c& A- ^& L4 U" o( B- H
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特色:
9 `6 L8 _1 y; _" M' c( e& m• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
4 a. ^) a; ?& D* y8 z2 o% z• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
9 K" F% }# j' b. Z( j% k$ f• 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 ]5 \2 s% X. {• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
! [+ u3 l% g6 p( x. u8 w- Q$ J/ d• 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。
& ]* b) U) C" g# @% G' X线性执行器协同仿真
* S4 }0 a+ |6 C0 u% h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。7 B+ _8 ~, N9 s; ?, C
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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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◆详细、快速的半导体建模- e3 H W8 b( r- e
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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) t4 q3 R# l6 p8 f' E% jIGBT逆变器损耗的快速仿真: j. D7 \, R" ]4 M
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9 l8 J/ s* W+ Q+ W- p' ~, O# f半导体损耗快速预测模型" V7 d9 {+ [1 {
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, h+ H9 Y; b% S+ ?/ lMOSFET详细建模
+ U; L' Q9 W4 ~/ R9 U7 q5 UCaspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。6 u% I# {( P+ M
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特色:
8 `4 t' k# v) k7 |$ _* j, E•MOSFET非线性电容详细模型
, ?0 |# a4 W$ M7 f" i, W, W•IGBT拖尾电流模型3 \% V/ ?, p m1 _6 m' O/ r5 w
•二极管反向恢复模型! X2 D" X; u6 O$ {* d
•以快速损耗预测模型实现快速仿真
0 X! M: p0 L; e1 d q* `2 u•与热模型耦合8 |: i: K+ h5 V, S% s, f
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容7 a) t, s5 u4 ~/ ^
二极管反向恢复
. u& E; m5 e, n% S4 |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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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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4 X2 g! Y7 ?* O* S$ f7 t◆散热片建模
1 s4 {7 a& b! s' b" z: C+ V2 y5 y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。( F; l5 d8 z, X( L' ^
带散热片和隔热层的TO220
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IGBT结温详细模型- T( E: }4 m9 m2 D0 |
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特色:. q! v- U, u4 ?: q2 U
•散热片模型与半导体模型直接耦合' w8 g7 E3 X; A5 G; O" T
•预定义导热材料特性' E) }# q% P, k ^0 F
•现成的散热片模型4 n) U. Q! k% A8 l# H: ~
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc: }! U8 W/ i0 c* J
热模型8 Z: \. v+ w! n {- t7 Y
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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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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' A% g8 Z; _- d: C- o◆汽车动力管理7 H2 l7 w E) w& y! C
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。$ K7 ]0 [: ^3 r! ~3 D
% F# H9 v' q4 C1 l汽车动力管理(含负载突降)
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% M' f9 r8 i1 e+ S8 l/ lIGBT火花塞点火控制. y3 C9 W$ [& u3 a$ b; C5 K
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0 P% l u) _. ]: N特色:
! C2 K9 y- f* f6 H•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器
$ ]+ \" A" m$ ?5 U4 m7 p, R3 T5 h# S•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。
! D- a; s" W/ e9 `) W4 }1 ~) D0 v•高压火花塞模型7 A; a# c* F/ p; O' g# N1 v
•双向直流电源的限流与电流效率模型' O$ a: d! @; ]# w" ]1 i
•动力管理传动循环
' D, }: H' P$ Z1 F' N& d双向直流变换器. O4 c( l# h' Y& |- C2 _% q/ \& a
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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8 \% q# G+ X& |( B◆绿色可再生能源% T- _9 ?! F- ?+ {$ K; w2 R
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
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风轮机模型
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) Q# f0 R8 ~0 _, U1 Z( Z* m" m 双馈感应风力发电机
/ ]4 {3 P' P q+ U5 |" A" P5 k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。$ W8 B% R5 G; y n; @4 b* `2 o
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) C% \. @% o2 f5 ~ 特色:
5 h8 `% a- ?3 I0 M; S7 D; n4 p• 负载依赖性太阳能电池模型
) V2 O7 q$ H# Q9 c• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
) p, |) \) |' Y+ i" K# X• DFIG(双馈感应发电机)
! ?' U) i0 d: ? d0 V• PMSG(永磁同步发电机)
# G% T* D+ H F6 f8 |8 y• 行星齿轮、刚性轴. Y2 a( I- {7 M( Y- f
• 风速特性
$ [; Z- R: S. s) U! I0 Z$ `• 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- J& q9 t' ]1 r) V: Q
燃料电池
5 P! z% e1 O& R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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! j& w3 z3 @2 ?* N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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