|
|
发表于 2010-5-5 11:33:45
|
显示全部楼层
用这个软件做风力发电设计非常好
K. g n N; ^: m- Z+ l; e) r" X+ M! {9 s3 U+ X. m0 n) Y
/ D6 Q% B: X3 U, M
. D$ ]1 R# j- i电力电子及电气驱动仿真 : I- g% a# E- x( v# C1 j
; X' b+ y" W- M! @1 S; @
4 M1 Q0 |4 ^, X) D2 n
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。
' M/ O/ q# v" M% K4 C ' \8 `9 x+ U. z
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。
6 C/ J+ T4 O' Y2 B3 D* L, s
$ O* I3 w4 r! j7 ECASPOC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。! j( t) l2 D @) C3 j& n2 h$ T, R
. C; O" Y! Y% b3 e; ]$ t. b- R2 M% W6 l
◆运动控制与变速驱动装置
1 J2 O" u$ F( F7 e! |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。
y9 B5 [2 A+ h9 C4 ^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。/ S: }1 w& F7 n" `9 q/ g( X# \
: q# a4 `. L7 D/ c! V h! c3 ^' S* y2 Q' a2 X+ u+ F) [" I' w6 v
8 f5 X. N# H" G) N. @' T# l- o ?# P5 e) m
) B2 A4 B6 G/ n# g( Z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 k/ Y: f. L# o8 [4 c
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。
2 l1 `7 a D5 W9 H+ d9 l( H1 c. J J' \' T( Y
/ h4 K. g/ z5 x0 N! n( J6 p0 o( N3 c, Y, y
特色:$ z: i G# [# i6 @" \( ~4 [
•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。
$ ]! }8 [0 H/ T% N- z& E5 D* |7 {•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。
( S/ p; ~8 L: }" @* _•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。
0 U7 O! R% i: B0 k$ B1 J•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。. T0 Q# g" I3 ]+ k" ~/ s/ S
电机:3 M4 ~0 ~+ U1 `4 [3 A/ b5 S
•永磁同步电机; k. ?+ N Z; c1 |$ N* z! G
•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相)
- w2 h: y; a) k( w# _% a•同步电机与发电机,永磁及外励磁8 [. t* m1 J, h& r' X3 ~( C6 u
•永磁直流电机- ~, `- ~: Y5 o
•无刷直流电机" H( w5 I4 @' [+ u# S# A8 N
•串励及复励直流电机
2 z+ W0 s2 ^8 e: R4 J Y•开关磁阻电机. S: t: Q% t6 c1 S% I! Q3 o. A
•同步磁阻电机( j E' J" q/ p0 ~ _
•步进马达
9 g4 M* d( W0 A' V•车载发电机(直流及三相)
+ x/ L2 p g' X1 Y; Z机械部件:3 k- o/ ^! y. J, p/ g
•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮& i7 e( u( b" [9 s8 b
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
* J9 k. j6 L4 g1 }' W•速度、扭矩和功率传感器+ L6 Z0 Z0 |) P4 b
/ I) Z! A% G% A ?$ x' K" P3 R
总结:任何类型的电机均可简便、快速地建模。) l) ]7 u1 r1 M& c0 Z6 t2 u) O
! l7 p4 R+ {$ L/ Z3 F / D; }! l* k, g) e9 I) v# w1 W) D6 e% M
% D& G6 E; I3 z/ ]& M- c) N
◆数据交换与FEM协同仿真
8 `6 D9 J( S4 f) e% E6 |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。' C! Q8 q- t) {9 j
* k4 p! u* z) ?; W# X6 \
Ansys中的开关磁阻电机9 u y" C# U, O/ P" L
$ a8 h5 U5 N5 j, E) {
7 M8 t: m# S, B
, r) U1 m6 q, f, q! H! m R. t% R8 j0 K; g
8 L6 Y: m3 z) x* DSmartFem中的永磁同步电机9 Y; c, n2 k' ]# I; E, T# M# r
4 W. |% I5 F+ y: A. @
& N7 X! b- o- g. w5 ?4 r! M- `, x+ T( S% j) j/ J
5 Z0 n, ^& @; t. I( U* y' }3 a2 D8 Q0 w% N. `3 \
8 a" u+ w/ N# D7 {* }+ M7 P) E% Z: V( [Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。 # f2 R/ A! R. v9 F
& F! J9 W' l# s1 m! E7 ]4 n7 T" R- |* {
) p. M I1 w# b
特色:
6 j& u' p" d" B• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
& @( U9 {8 o9 @4 G) k2 J; ^• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗+ \+ J& c' O- b' @0 L
• 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( Y) R$ \7 h# l
• 静态参数、查找表和暂态协同仿真" j) y! O) y, q+ f( F/ 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。' j* L: m6 f K$ ^ O
线性执行器协同仿真
7 C; b5 ], ]( N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。
) _. V: R# {( ^7 a) A# ~; d' E9 O0 |* H* B1 H, x5 X8 f% |9 \1 i
$ M# Y7 n3 U( ] f
# T7 u( ?9 X. A! ?9 d& v
; r4 y& y$ @ u5 t' W - ?6 _* @' a! _* X3 u
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。( ]: Q, L) j2 a
% g0 p, O. d* G" v* r
6 p0 a5 |6 l# Y# A
; q" s' J k$ F+ y◆详细、快速的半导体建模
! B$ p) v: `5 r) }0 f3 F6 n采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”,优化电力电子设计。
6 S1 f0 h0 |: e3 a% T; e# I
$ b& y% j% q6 V5 J8 Q4 n2 HIGBT逆变器损耗的快速仿真$ l1 w7 k2 ^" b1 e
8 t% w" M0 v: @! Z) }
: e2 h$ H0 S- w. O
" d. m7 P: I5 @1 S! M& M
* g2 M, s# P1 S" y& h
2 G. X# _3 S. L' g半导体损耗快速预测模型
; r( ^9 n% y% }, J0 i + l& x5 b; P, R6 x
D5 M4 E% Y7 K2 W+ D! Z0 F
5 X0 r T/ o3 A
) S2 o* r9 J1 T/ j
5 Y* \. A9 @+ E( t% C2 C/ xMOSFET详细建模
: Y L, L. S3 _1 [Caspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。
a, X, W! f5 j% Z K! h3 `( @$ H. l, v' M8 `# f3 e
% \0 f: h6 I+ U8 F8 y# ^! {: J- r7 j! U- j
特色:) G2 _3 z s- M1 }8 ^3 K" e. _7 B
•MOSFET非线性电容详细模型
5 D1 S& j0 D& Y2 Q4 G•IGBT拖尾电流模型3 [# ?- P; T# G# M* i
•二极管反向恢复模型
% c ^7 i' \; T! C3 N•以快速损耗预测模型实现快速仿真$ I( Z3 b- {* H# @% A" a o
•与热模型耦合1 M2 Z T* ^1 s, U% s/ T! g. r
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
3 f( G3 Q- R; @* a$ ?& p4 ^1 l二极管反向恢复! b' M7 l0 {7 X
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。& r/ L: u+ e4 P* e
) ?; k0 H% a0 W
( C9 o/ I/ H+ e; j( r; b* f9 U, _' N h6 p+ A3 O4 k6 c5 U C
: I9 K" }2 V7 R% y2 r- U
( {" C4 b" T% @0 t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。$ X1 H$ i3 j! d7 z
2 q! F I9 h" N4 a1 j) n
9 K h) L- u% |+ h! o+ A& c" R& T4 D/ g
' o; x3 }' m! O7 g' ~" ^: H! E6 s◆散热片建模) O0 I! a/ A# ]4 v3 x
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。2 t) Q o3 ^5 X3 D
带散热片和隔热层的TO2203 y, r' j9 {( m
# q, C. `( {- Z+ c1 w" M
l o$ x% l3 C9 L+ ^, ~
1 \$ |! P# _5 E. Q! Q' W; B% h) d' Q$ A, _/ z
8 Z/ h1 Z \2 k; s: L! W7 k# jIGBT结温详细模型
0 v# U$ q6 r8 r
# f+ H; n1 a9 k! k
$ |! d/ [. b6 E* n4 k! a
. x/ ^) i4 F/ C/ S! @0 A特色:# y) A: T$ g' b. u
•散热片模型与半导体模型直接耦合
- P: L- |) _( P @ e; V8 r: f•预定义导热材料特性7 V/ ]1 G+ ~& L7 n2 Y
•现成的散热片模型6 I4 V7 U D" U, h
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
" _, O, O" K3 O2 d热模型 n- |1 C: M- I/ Y8 L1 ~
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。* f. T6 y" |2 X8 t4 |8 ]) Z2 q
' J; @7 B/ P* d
: L5 G* F2 O6 W: u) y
" s' d: d4 d& e3 Q, m
/ X; c4 K. d1 ?4 i2 v/ k, C( }% t" i, c0 Q( B, I9 w
3 z' S9 A) w# f% I f' ?3 L
; X& V* `% o6 E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。" H) }) |$ G' u, ?8 z
. a9 R1 a" e: f6 w% ~' b4 k2 F% b/ T
0 Q$ \0 x s' f- y
R. q0 y) w- t0 e◆汽车动力管理
( X2 Z9 G) S" Y; _0 o4 j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。
$ J7 ~+ l, t+ A2 `0 t* ^
* Z% `/ H& w6 \" N! p( P汽车动力管理(含负载突降)7 F; f* H% n6 b0 q' O
; \$ N& v7 ]( t0 u2 U3 I
, l( C i8 q! s H1 \5 S }
7 |8 q+ c- V& D- p" a
9 K* q7 [* z* _* k$ _
. s6 z0 T4 a7 [IGBT火花塞点火控制
; @& P* G5 Y8 L, I1 `- y* o5 e& ~
* U3 q# Q6 @! t( y" B' `5 s" f, O
+ f1 ]+ l' t/ t$ O
) Q7 v t3 F1 P8 r# u# N- C! l" |! V0 P
特色:
# g# Y2 W% S% { e+ h•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器
0 W8 W* {4 A, U% y- V3 {* {•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。
. d1 g a: |& }% |0 M( _: @4 e6 h•高压火花塞模型! ?0 q! t: \0 `# m5 @
•双向直流电源的限流与电流效率模型
9 a1 k6 Y. V8 q4 n•动力管理传动循环
* Y$ c: V5 {1 D3 o; N9 U( R5 [! F双向直流变换器8 z2 Z8 a/ B# t: V/ s$ 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。
1 C7 Y+ a) _* y5 [' A& B6 ]
- Y4 ]- {1 g% C4 n" k: m- [6 d* E* }9 b
( d6 q U1 l% a# j" n# p' B, B7 i: A1 |) d- U* W+ f
% G7 _: l" z1 L
总结:简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
% G) ?) S, G$ I4 K& m. N* v: e3 ]# k3 [- m- x( H
/ n1 S, ~! r5 Y
2 G! H3 P/ Y% s# P
◆绿色可再生能源
# `4 Y7 ~$ c: h& }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 I' p' s1 s6 q* G: `: b5 _
6 [3 R/ t7 Y) Z; c, A5 f带逆变器的太阳能以及电网供电线路/ d0 V' ]- f m
5 A# l# c+ Y0 \6 n
6 ?6 W, |" A z( U9 [& {
1 q) |* A/ N! N. G0 U3 e
0 m& B' {7 c1 X1 K) M& i, I4 g
5 ?4 i( S% ^6 ~# O4 h( `8 H风轮机模型
4 F) A7 N0 g% n, W- `* x7 K e! G7 o0 W" Y0 i1 R; n
, p5 n: k1 \; |9 w* c/ w0 ~. e
% Y& V+ i9 B, L* w. p8 w
# j; T! E+ F# D. S 双馈感应风力发电机* g: _" p; Z8 j; B7 V
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。
1 L" O1 J# x% W
3 I; G( \5 \5 @" j/ P6 C
; E# n0 Q- z) {5 H% ?3 Y! d, f' i" t# y. E; Z9 ^; F0 y
特色:5 O' L' t* s& U+ x4 t0 [
• 负载依赖性太阳能电池模型
2 ]9 ]* H( {% R7 \8 n5 W• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
; m5 f7 h7 ?5 t X• DFIG(双馈感应发电机)
1 }0 f& P$ H8 Y• PMSG(永磁同步发电机)
t( u6 X- h# F• 行星齿轮、刚性轴
" K# l$ l7 O; P7 o ?+ o7 h u• 风速特性
# `& M p! q6 A z, Z+ J• 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* M+ [) L, b: n% E! @9 K1 w- o
燃料电池7 A; t/ z& Z; a' @$ a+ y+ J
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。
7 @* E9 @7 B- n5 w
8 b* o! z" m" |9 b$ h/ ?3 e! U
+ I P( e* o& c- D
+ v4 o+ h7 K+ Z& B5 ?
`$ B5 u# J# z2 s# H2 V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。 |
|