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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1 f7 s. O  ~7 c% q; mCASPOC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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3 [6 v" `# [- Q  h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。
　
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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4 C8 G$ X* A$ K: r" y, }◆运动控制与变速驱动装置
% K* H6 C5 `' X. @  |" X6 x! S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。
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。
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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" U* L) T0 s; A 特色：
•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。
* p0 ]" S/ M; M0 a/ v: t5 B7 I•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。
•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。
) m! w; [8 R7 r•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：
2 B; }, m" U3 @4 t( o8 A•永磁同步电机
" t4 k3 _6 r( X) j1 r' m! U/ r•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
* l3 k" o# Z% [* z•永磁直流电机
6 C/ H: s& r+ |3 S. E9 N$ |/ \•无刷直流电机
7 L+ y; n7 D$ i•串励及复励直流电机
* I1 b$ j7 o8 F•开关磁阻电机
# e/ R% h# q0 w$ s•同步磁阻电机
: t# [. [+ h. W2 b" p•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
机械部件：
" r3 s; X* v5 r; j/ D# t  Y* x•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
•速度、扭矩和功率传感器

% W' ]4 k' i; P" y& o) I: c总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。

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" \) F: \# G( P◆数据交换与FEM协同仿真
( E5 l, F7 o$ t8 H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。

Ansys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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, Y" P4 L) ?4 h! X( R- WCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。


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0 k1 P$ }1 v- p: W' K特色：
  M) v7 L; ~0 b0 S• 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
• 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 j$ t- I7 k: Z• 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。
; h+ c2 }3 P, R6 a5 |* }# m& c线性执行器协同仿真
+ r+ C# y( j4 z4 G- `; J5 _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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' V3 s$ ^* e/ r' f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
0 _" A+ [8 {1 _9 g采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”，优化电力电子设计。

IGBT逆变器损耗的快速仿真

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7 x8 M- R  C" r: r8 |: _半导体损耗快速预测模型

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MOSFET详细建模
4 @2 D$ s8 w9 Z: x$ KCaspoc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：
•MOSFET非线性电容详细模型
•IGBT拖尾电流模型
5 J& L8 x+ d8 @' E: e5 e! a•二极管反向恢复模型
8 K: @4 N$ l0 U0 ?. Z•以快速损耗预测模型实现快速仿真
•与热模型耦合
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
) l6 S4 `9 H+ g( l5 \二极管反向恢复
; \5 N( L, m, F; K5 w7 g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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/ I7 P) W  l' S8 V: J/ E4 W◆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。
带散热片和隔热层的TO220
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. i9 G# }% t" ZIGBT结温详细模型

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* [% U' o8 G' \2 N% H( g特色：
6 P! K* I% _9 ^+ m+ i•散热片模型与半导体模型直接耦合
•预定义导热材料特性
8 w! E. q3 B/ x0 O0 q•现成的散热片模型
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
% R6 R2 r1 ^' Q* a9 ]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。


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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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◆汽车动力管理
1 T! z5 k. \( O  R8 B  j0 }# j! 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。

汽车动力管理（含负载突降）
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IGBT火花塞点火控制



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特色：
•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
" J1 k# @; b$ B" p& {: O•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
•高压火花塞模型
•双向直流电源的限流与电流效率模型
, j8 G) O  H( {! j) e( Y•动力管理传动循环
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。





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
% E! N6 D- a. Z2 j8 q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。

* C1 P: d" d2 s" [! J" F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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* g& n1 `' U. z& ?1 V 双馈感应风力发电机
+ b; g% @' Z" e$ |' @2 p# C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：
• 负载依赖性太阳能电池模型
• 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）
5 @, \% g. ~- J( B• PMSG（永磁同步发电机）
• 行星齿轮、刚性轴
5 F; h9 z& m; K• 风速特性
, ]. D2 Q% L' h# W# a+ {. d• 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
7 R* e6 s& b: g5 D7 p( p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。


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- \6 L( T' \3 R5 B! X% l& b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

回复 3# highvoltage
& o; q& l1 z3 a" O( I

    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