分享----新能源电力电子及电气驱动模拟软件CASPOC

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电力电子及电气驱动仿真
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4 s9 `1 q; U" G3 j! i* L1 m4 RCASPOC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。
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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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# f3 D/ Z: Z  {' |! w1 FCASPOC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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+ E9 o& f/ j0 p◆运动控制与变速驱动装置
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。
7 Q5 o# Z1 g: ], \5 L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。
' I0 j) E/ R# N  c' H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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, ?( k- h' K( o' V- q2 }' z7 d 特色：
$ R/ A+ y* n! C* 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。
•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' L6 @- 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。
+ i; c* Z! B6 p" w4 h( l2 r1 B•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：
1 @3 t9 l: R9 t& u•永磁同步电机
•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
* X* p3 T0 z5 z( v9 z, W•同步电机与发电机，永磁及外励磁
6 |8 `/ E) F- P  X6 E# l/ U•永磁直流电机
! {- ~3 {5 ~+ F•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
8 y: y+ Z1 g' R7 w$ y•开关磁阻电机
+ }! `, X  O' }& ^+ M! U$ W( I•同步磁阻电机
•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
5 [% F. w8 Q! |/ H% f8 v  |机械部件：
. g* A4 `) c; t4 t•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
# h( k9 ]* W' K7 G* R* ?% G•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
- C3 U+ \' V' k: U- d( F. @/ g•速度、扭矩和功率传感器
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  T5 W: r1 m) F8 D/ p总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
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" R+ x9 A0 k8 _3 K$ Y0 L
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◆数据交换与FEM协同仿真
+ C! v' f# e0 z3 L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。

4 W; M( ]9 h+ S8 kAnsys中的开关磁阻电机
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5 B% C9 z9 e' N0 e6 gSmartFem中的永磁同步电机

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8 a. A5 _3 A( ^8 X% c! ]7 d) _Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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特色：
0 l" c/ }" o$ e7 ^0 [% T• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
9 e/ E8 W8 y9 r( n7 q• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
' W/ k* _1 i$ C5 `- O5 e) ?• 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
# a% Y( z2 w6 L& _3 h5 U! R" \• 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。
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; ]& f4 C* i9 u! I9 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。


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5 x- V% W! i: q  Z◆详细、快速的半导体建模
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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4 ~1 o, I7 o, j8 v3 i半导体损耗快速预测模型
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1 B& F9 {' a' D% _MOSFET详细建模
( M/ a6 b: B! s8 }; |" XCaspoc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：
; h- w  L( a! V, ]•MOSFET非线性电容详细模型
- D( g7 @8 X# R* X5 l•IGBT拖尾电流模型
•二极管反向恢复模型
•以快速损耗预测模型实现快速仿真
3 l; \" N- P. O, a5 {) p•与热模型耦合
. \* g" {6 i/ O3 R5 d4 q/ F•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
6 p9 \/ R1 ?! w+ w: A二极管反向恢复
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 M! y+ x% V1 H◆散热片建模
5 {' C  E: u/ y. a# R$ Y' |' _; o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。
; x$ X- }9 M: C! A/ Z' J带散热片和隔热层的TO220
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IGBT结温详细模型
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9 Y7 s6 T2 m1 J; r# l特色：
4 |. [7 j/ ^  s4 v* X: T•散热片模型与半导体模型直接耦合
- ]: H& b2 v/ C% W* N2 V•预定义导热材料特性
•现成的散热片模型
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
# P( _& R$ M5 B6 n热模型
0 Q% _: E3 ~: I* a: g  d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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+ D2 o; Q# z" |. v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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; c4 H- p/ F# D◆汽车动力管理
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）

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" Q: j2 ]5 h( @. AIGBT火花塞点火控制




, Z& i: i$ q! U( Y- Y  O1 f% D6 m特色：
•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
% v/ t( @% T) ?4 V•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
•高压火花塞模型
5 r, f; V3 {: \3 @•双向直流电源的限流与电流效率模型
•动力管理传动循环
8 N3 H  U7 V" p/ ^, }" W双向直流变换器
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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# J0 b6 b' I0 y+ g& `9 C总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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0 J& N6 X+ Y1 Y8 l4 ~# Z

◆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。

3 [0 L8 l( [5 b; x5 K" a带逆变器的太阳能以及电网供电线路
$ v' C# \4 @) C- h6 _* t4 j
: y( K6 V" I7 _# S) N# }% r- C



8 Y+ K# Q1 s6 S5 c% P3 T风轮机模型
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双馈感应风力发电机
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。



: L  P, Q& H2 y( I  特色：
: D4 J' ^7 o2 e0 [" z( h• 负载依赖性太阳能电池模型
9 _+ Z: ^% Z7 A/ l; j( b8 C' P) P• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
. j* p1 ~6 a7 Q8 l" q5 h; O! @& P• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
& T: z0 F# r2 b+ v1 X0 w# _• 行星齿轮、刚性轴
1 t  a; o* P' c7 u. ^# S5 B• 风速特性
+ P7 u! H, h# v7 t& i• 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
* F0 T+ \1 J& U6 F燃料电池
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。




4 P7 c& q; ^# f4 q( g9 r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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8 J0 @, J: o+ {有感兴趣的可以联系我，可以为您申请免费试用一个月  15810593370   010-68221702-615

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dhaofdhoafhhadofhao

highvoltage

有这么好用吗？有无体验版本？我们一般用PSCAD

GUNDAM7馒馒

回复 3# highvoltage
2 N) b% \1 \5 J5 j: @

& v# W. d& d8 V: h    请问你们用PSCAD做过IGBT的驱动电路么？是否要偏向于弱点方向呐？

amfk2006

1 0触发的做过，就是PWM控制

redplum

有最新版的石皮解的吗