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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: Y. K- g2 D; N) E( k+ kCASPOC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。
　
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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- b5 A& o& K& ~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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5 C1 M5 N  b; }( r8 `0 q# e+ u) X◆运动控制与变速驱动装置
0 q$ Y7 L$ O. H7 l* e# p# f; A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。
  K1 {5 P2 `& `/ ^5 Y8 l, v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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: d$ H$ E; B( A0 V$ U

) Z) g9 J, \8 j+ |  i" 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。
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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) z7 e* L5 Y6 M  R0 N# J

+ ~8 J  n- Q4 h$ l: V 特色：
4 c, \& v+ Y# J) U. Y5 Y# J7 R•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。
. R6 n5 @, j: A4 f% u1 }4 ?•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。
•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。
2 }4 h  Y) |+ G4 \% Y/ d电机：
5 L5 y0 b( K- n* b•永磁同步电机
# s+ G- L* r- `0 W8 H/ M% T•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
•同步电机与发电机，永磁及外励磁
•永磁直流电机
- |: K1 H/ `: p. k•无刷直流电机
( ~7 p3 s' ?5 n# ~* G; {8 ?•串励及复励直流电机
7 C, z& c  r' g1 T% w* N" q•开关磁阻电机
5 p7 _3 {* f, u3 k5 a- e! y•同步磁阻电机
! |4 ?0 b1 l* M+ P/ Q2 ^•步进马达
2 I2 L* w. [9 [! M& t8 |•车载发电机（直流及三相）
! s* ~4 ?6 z+ ~1 D机械部件：
•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
, M2 `, f2 f7 e3 p8 ]3 e/ o•速度、扭矩和功率传感器
- \: Q. s5 M8 G9 V/ @( q4 |
总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
3 m) G6 M* F: o9 P  J

- o+ k, M; M0 m& i; k
◆数据交换与FEM协同仿真
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  u: Q3 ]2 d3 `* O
% [$ M0 M( n' B* `- |Ansys中的开关磁阻电机
- ?3 A2 e  ~! R2 i* `* x8 R1 [  f  x3 }, H

. A# q  M3 `8 q0 y( M3 p. y


SmartFem中的永磁同步电机

; q) ~- P  z' O5 o- V  e
  K" s6 P4 M% a- }1 J

; A5 v$ Z. J9 v( u+ q, ^

5 r+ }/ J) |/ H. u: v9 q$ {6 [8 CCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。



" \4 c; C5 p! ]特色：
. R, M2 @9 m( t% B1 I" Q• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
: B9 R* m+ O0 @0 i0 m0 d$ S• 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
• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
2 w) f8 `, V- T• 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
. Y4 s' e: x' O+ t4 i- @! T" E1 I6 Z8 T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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- L" Y- W; V& r5 B

! j- {! I" w5 H
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 o4 G5 X' ^/ a◆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。

4 g5 l- B5 Z/ vIGBT逆变器损耗的快速仿真
* n6 W& C5 S3 R4 x5 `


: n: w' u: ^: {5 ~

半导体损耗快速预测模型
* i  j+ s: F2 a' s
! h9 G; l& y( [' P3 O* h0 m$ {

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MOSFET详细建模
+ ]  C% u' Z7 ]: v4 K. QCaspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。
: b9 H  d9 ~3 C! D
) p. B3 X) e! ], ]  i5 T( M. P
, r% I' m$ ~* G- V3 y* g* @
  w( i' T5 C. V! i& r. ~3 i5 ?/ k* C 特色：
% X# m8 s7 [1 X6 H& n- T3 [' h( Z! U•MOSFET非线性电容详细模型
•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
# j+ ~/ f* B4 G& \8 ?•与热模型耦合
# Q8 g; R) Q5 O) _8 W•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
! D# N0 K5 ?# x  n二极管反向恢复
! V6 ]# d3 m5 e& Y% z" R! u+ b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。

% v# M* r+ j4 L7 F: N: ~& k0 p
5 d$ m2 P& L7 F  b/ U; `0 |
2 N) o* ~+ A0 u: C2 U+ }2 x% \5 p

+ A* P( R( H& G& M# 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。



, l0 M; G6 ?* {$ {+ t" ~) }◆散热片建模
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。
7 ~0 y9 @, c. x0 B* b' c: K. m# ]带散热片和隔热层的TO220
: u" _* w" g% ~" K5 r
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' k; B, N6 E! D8 J

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IGBT结温详细模型


- b4 a1 Y0 S- p8 h: t8 d2 f+ g- W
特色：
' z3 ^4 p% w8 ]4 S•散热片模型与半导体模型直接耦合
6 ]0 Z- F+ r7 T; Y+ }0 f9 }•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
热模型
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。

6 C" S% V, l' N$ C9 Y. Y; N' f  X


7 ^# M1 _3 l: t% {& a7 M

) c- L0 K, d2 Y$ Z& }  I" }
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。

% n" v6 j2 `; L" N

$ \, u# d7 @$ P# k! l- u  j; @◆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。

' `/ V. U) p9 p: P# [& r, \汽车动力管理（含负载突降）
# K& k( a% y3 Q" r3 a! p% I
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* I) Y9 H7 F2 D4 C6 P$ |0 O

IGBT火花塞点火控制




特色：
# U* v* K4 I- V) e•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
! \. p8 @# u  Y) P; l" [•高压火花塞模型
' g- r# ~6 R" D$ [! E" c/ U' [& H. w•双向直流电源的限流与电流效率模型
•动力管理传动循环
双向直流变换器
& l, j9 t. ^  w- b4 f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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& W6 @: I; S# U


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
* N2 s/ I/ S1 ]; Y  l! s5 W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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! a8 p: o0 m9 w% C带逆变器的太阳能以及电网供电线路


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0 x" @. G& O+ ~; j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。

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! `  \! I' {5 l9 U! C' K, u* v* {  特色：
+ H) X  p( ?! O1 Z) g- A8 k6 v7 W• 负载依赖性太阳能电池模型
/ ~8 n+ C  i* Z9 m$ u• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
• DFIG（双馈感应发电机）
. C& c$ Z: j% j& F• PMSG（永磁同步发电机）
% M# n. B2 e) h* O0 t. [2 f• 行星齿轮、刚性轴
9 R! U& a* K! {4 t6 R; s• 风速特性
• 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
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。


, d$ ~9 p9 I' ^9 O) F: l
) g: b! T2 B2 M* U6 s
) D8 |* k6 c3 \) o% V, W6 h; C! k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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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

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2 v: s# q  y9 D* h; H7 @5 m
" G6 S: J! A9 G; j, s8 A! q
    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