分享一款好用的新能源电力电子及电气驱动模拟软件

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电力电子及电气驱动仿真
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; h' ]2 l. U# w" V2 ~; ^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。
　
: _; `5 j& ~7 s# j3 r9 D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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◆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。
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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9 T5 w" n( X$ y) D/ b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。
9 }, f+ ]/ [5 {$ r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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' g& S' u# ^0 m' y$ B 特色：
/ o; L2 A, f' w, l6 w% I•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。
8 b, J0 N/ p0 J, H9 K4 x( R•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。
) o* v/ J. A, ~3 f电机：
•永磁同步电机
•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
•无刷直流电机
3 h* F$ k$ c  R  U•串励及复励直流电机
•开关磁阻电机
•同步磁阻电机
•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
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
•速度、扭矩和功率传感器
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总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
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7 o: V' x8 n1 H2 N. P! P3 ~◆数据交换与FEM协同仿真
5 N& O* `- U$ {/ {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。

3 k4 L& C; f: u% WAnsys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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5 A, U& f  `; Z5 A) {% JCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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1 U$ e4 f, n; H0 g1 O4 S: z特色：
4 w% q6 \  x) S' A; R; c• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
; ]$ ~8 j! r0 z2 h/ X" O3 H& [# @• 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
% p8 [( C6 O$ E/ U! M• 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。
5 j$ E5 P; O7 q, k& w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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6 E+ z2 e" ]. I/ l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
/ X; O* P: B- Q3 l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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3 @0 o- h; z4 XIGBT逆变器损耗的快速仿真
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9 u" |0 @9 M2 |半导体损耗快速预测模型

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7 Z6 o% Z7 {9 g' ^+ ^MOSFET详细建模
Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。



# G  y0 s, p" J. H 特色：
•MOSFET非线性电容详细模型
' D7 K+ `* S$ j: D% s•IGBT拖尾电流模型
8 l$ E! B8 ^! |( n$ _•二极管反向恢复模型
•以快速损耗预测模型实现快速仿真
$ L. `6 `0 v9 Q' ~8 h4 K- z•与热模型耦合
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
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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3 z3 y0 e$ G$ X  G3 |" b$ f5 ?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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, |+ d( `* c3 |$ V# R) s' s  i+ N◆散热片建模
1 f' U& [" ~3 X5 I+ p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。
- p' B4 r: {! R# `7 w带散热片和隔热层的TO220
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) L6 g4 z& k; R" \$ _. vIGBT结温详细模型
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2 A. d9 }1 j# T& G6 \特色：
2 K# B- o4 t! W% O8 A" S•散热片模型与半导体模型直接耦合
, H, ^/ A* y* U( s! y7 [! u+ x•预定义导热材料特性
•现成的散热片模型
' U! Q: i+ ^# W3 ~: i6 J5 J5 R•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
! E9 E  E& w& C5 `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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4 |# F, m/ z& q' n3 ?2 I5 _% e1 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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◆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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/ Z: Z8 j- {9 q: A" j/ _IGBT火花塞点火控制
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特色：
- u4 r) [* a+ u- z) z6 B, k5 t2 u) p) @•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
0 n- v( G+ e8 k  x0 [•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
$ e( u; m; [( P: d•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。


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' M# s( P2 k! C, z3 ]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
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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6 F+ L4 S2 ^' J$ ? 双馈感应风力发电机
: `* j- A/ T& c9 m( h- u7 ?3 Y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
( a& T) K. w) v) m: B/ {* c• 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）
. {# \  Z2 E8 R8 Q  j/ s• PMSG（永磁同步发电机）
! D) w$ s3 h. s9 p7 X• 行星齿轮、刚性轴
• 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
5 m; i4 K( J+ c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。




0 P" Y4 h& U/ Y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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2 x" E" H) v/ q: B( I. j如您感兴趣欢迎联系我 15810593370  010-68221702-615