分享一款好用的新能源电力电子及电气驱动模拟软件

我爱番茄

电力电子及电气驱动仿真

* m" g* X/ ~8 q" @  m( T
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。
　
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。
! K+ |( M1 {7 }/ }7 C) O' f' E　
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。
2 M. p/ O. J% Y0 i. s) R# n
" I" C: H0 {' e9 D4 R* J7 _
◆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。


) K/ G3 S9 E3 L% L- g. D' c

' m1 [' y- Z! z5 p' F; n4 C2 z
0 k5 S" G1 q6 w% P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。
/ s+ q3 K5 j# J' F$ u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 l7 r: M2 ]' e2 ?4 G$ r

特色：
, a( ?# {4 }  m' x: A! F( O& F•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。
! E. `; W! L  o8 ^- p•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。
  C. n) K1 ^# v1 V7 ^6 i( {•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：
•永磁同步电机
$ l7 |( {: B/ _+ Z. {. _& 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
•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
9 J: c, ?8 m  U8 a•开关磁阻电机
% T. J# I2 I# K* [$ Z" N* }0 J•同步磁阻电机
•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
% K7 y* Y- e: n机械部件：
- O! g) o1 x! ~* n•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
4 u. d# S* I! U8 \+ K& G) u/ W, i* S•速度、扭矩和功率传感器
/ S8 j6 G$ g" p/ j1 M" F( ]
总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。

& k, U2 |) b7 K: h+ d0 J
- K( T& }& E3 {. N2 I1 L
* U; o3 n. E- M/ f◆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。
+ D* D' D4 ^7 m
  k  ?& m" O9 U4 [Ansys中的开关磁阻电机



3 P, ~* N! E0 k4 r) K( D$ a
  z! l7 p1 w# ?$ k9 p$ y% t' R
SmartFem中的永磁同步电机
0 z2 w# T- v! q7 L7 A( M
1 s/ E2 a) a$ R! F' X$ P# S

" D0 F8 F2 Y8 P/ u- N, v
$ p# J3 [0 _; Q8 r+ c
4 b5 q, Y9 ]. w. c
6 L6 F1 @$ u0 E5 K' O! ^" kCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。

2 t4 Y% V1 s! {5 K( X
. K4 C5 F* B" P- @1 E0 x
/ k1 \7 z: P% L# [9 T特色：
• 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
• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
0 M' p7 ^. J- 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。
, O' X3 E  M3 g" x" b7 X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。
9 d" m4 u: m, E
, G9 S6 N$ p+ X# O( H4 q6 \8 Q
* B# v$ h" f( D: Q$ R3 e4 ^

* F2 \/ T% g7 ?  ~" Y+ ]+ e  Z! p
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。
2 Z- A+ d! R% [: w' |+ ]- O, B2 x

3 d9 G. `8 `( \' ^5 w6 C- M1 k7 |
◆详细、快速的半导体建模
6 v. i; y* @0 e+ F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

/ O4 b. F! E, g- w; o. E

  @; y+ e* V/ m. S
  [2 y9 k7 b4 |% |& \
4 Z" S( Q/ |" W6 C  S5 g% D: h2 p半导体损耗快速预测模型
# o! U9 v8 Z# M4 g7 ]7 d




MOSFET详细建模
2 a) R) G# Y7 Q7 ^- H; C7 FCaspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。
# P: E* C0 R2 @2 d

+ z% I, h$ ]% g0 g* {
特色：
) j0 x) ~7 |+ F•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
% o* R. \- h6 v- H) H5 i8 S•以快速损耗预测模型实现快速仿真
& Z/ }$ u/ O( H  N' T$ y•与热模型耦合
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
/ {; f) C: l+ t; g3 A9 {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。



, ~9 |" j2 |% O4 |: b( W2 ]

" S" v- {7 f" d1 O. E! t( z& D* z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。


' V1 i/ x* \7 ~/ m
6 a7 R6 M- b3 j. x& k◆散热片建模
0 c8 b$ |  j# t/ I' M4 v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
7 p( `# }3 K. Z3 Y1 Y* O( c




7 p% R. W8 @0 x% fIGBT结温详细模型
( A! ]5 o2 z0 _; `: a5 j

1 D! u8 z" V5 J7 x! @0 M
+ Z3 R2 k$ n& y! P+ M8 l特色：
•散热片模型与半导体模型直接耦合
•预定义导热材料特性
% V# Q) q4 Y# o* d% z6 t•现成的散热片模型
) o/ u( ?9 K' d% B: F•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
6 p0 J! ^% ]) ]* t! O! Q热模型
, g+ J6 y! P8 z$ [& G5 O& h1 F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。

1 e/ q6 N1 V; G  D$ m0 p
  k; V; N( \6 [0 E4 H
5 R+ D. {: x. o. V- M8 q. S  \

2 _; S. ^! U. R- C3 a; ^: @
- P+ J/ T/ O9 _$ d
, W) @4 e8 T; N/ x5 D6 x! 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。
6 U( D2 C8 g- T  O5 ^6 @

$ f) K8 v1 i) K) E
9 m4 V. ]8 t* o! v8 t. D◆汽车动力管理
' [1 H. U" W3 y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。

- P9 ]* Z8 w" X! W9 S! F* q汽车动力管理（含负载突降）
4 K! M1 H$ R4 D- v  u, x3 a




! y% N, ]  ?5 A0 J: Q! sIGBT火花塞点火控制




特色：
•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
& ~' u9 Z/ c8 J5 b% d4 }•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
1 g  {4 l! y1 D5 ]" o. _# I•高压火花塞模型
( [& V7 G: a' n( ]% y9 M7 a' B•双向直流电源的限流与电流效率模型
•动力管理传动循环
7 }& y8 g6 T+ r8 ^  U# d4 {双向直流变换器
" z1 O) l1 l) g& ^7 \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。
! v1 Q2 b* |4 R4 ]. Z& {2 g



- O/ E- G7 ~7 v* X. b: ?
总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
. {9 e. k/ u- ^8 g

% \7 i  l& Y( w+ E0 ^
◆绿色可再生能源
1 r8 p4 v( x# {- o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。

% E, o2 R7 D6 r% Y# ]带逆变器的太阳能以及电网供电线路
) s  h  X7 \+ v- f6 O/ I
# z. r$ i# m0 Q$ T; B

  w/ S5 J1 U& ^7 ~1 Q
' y* ^: a) c) n. c
& M+ D3 `; \% [1 L' L+ R风轮机模型




双馈感应风力发电机
4 J2 |- H6 D3 p; H4 F5 o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) v8 B( k! \9 \1 }3 U
# i8 c2 @5 |% c1 \  特色：
+ ~) F* U2 B6 R% {• 负载依赖性太阳能电池模型
6 G6 v) ^7 U3 V# s: N$ p: k  k• 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）
• PMSG（永磁同步发电机）
, y1 m3 G. j5 B7 G- `4 ]+ Y; @• 行星齿轮、刚性轴
7 B2 l. s: v6 I) Q5 ^$ W4 X$ ~• 风速特性
& _: [* f. R+ q! d! N* v9 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
" a5 C& m3 ~: a3 }8 Y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。
! e. _% ~4 m) G5 Z' r% s% D5 a

( t, m- r+ v6 l$ x$ 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。


1 b5 h! L6 ^8 s1 e
如您感兴趣欢迎联系我 15810593370  010-68221702-615