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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( \5 \) m! V) [" hCASPOC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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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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/ D- Q3 F  \% K0 _* u2 I! f' 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。
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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- H" c7 s; g+ f$ }8 }. u1 g4 v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。
2 X* Y! F0 |+ C' b- w' m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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特色：
2 W8 W2 _& x0 x/ v6 X4 g•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。
+ s8 Y0 `7 q, g! l7 v. f•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。
•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
•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
( x! H7 @6 N1 _2 g8 w; W' H& q•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
•开关磁阻电机
  x( V0 B/ x3 m5 A1 v  l( F( d•同步磁阻电机
•步进马达
  n" P: w" h& ^) g( n8 L. }6 O•车载发电机（直流及三相）
2 G  \3 f; T: Q! S机械部件：
•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
8 n: i) f8 Q$ c3 A3 D/ J•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
•速度、扭矩和功率传感器

( O: D$ J: M# p) X' x8 g% \. N. t总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。

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◆数据交换与FEM协同仿真
  W0 g5 U2 C6 e' A1 u; x4 y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。
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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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Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。

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特色：
) K% j  W6 d0 J7 g• 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
• 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。
4 E; {/ D- f9 X& o" a! v3 d2 O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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4 O" r0 |" L/ O$ e; d  {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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( V. O) F- o% f* q7 f& J* W( c7 d
  W! Y/ ?) o/ e: C0 u6 S+ V
9 Q. L" [1 q$ K1 t! V◆详细、快速的半导体建模
5 U( g' F. b' K( [# ^采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”，优化电力电子设计。

# O* y: H9 R6 X( Q3 t' qIGBT逆变器损耗的快速仿真





) W6 w1 z8 e$ g9 q半导体损耗快速预测模型
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1 ?8 l: [$ E3 W; h& D2 C8 t3 lMOSFET详细建模
Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。


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0 O4 Z# {8 e3 H" b% D) H) I/ { 特色：
•MOSFET非线性电容详细模型
1 |1 n, g6 P% U4 y6 n, T- s•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
% M! A! p6 c4 ?( M( r•与热模型耦合
/ B& A# |0 _6 l$ w' }•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
% M2 \" u; C" m0 ~0 L* m/ e5 P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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◆散热片建模
1 a2 @) G: d2 S3 u! \# C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。
4 x' m- H5 o; c+ H- @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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特色：
•散热片模型与半导体模型直接耦合
! c, Y% m  ]" H( N" K9 @& o, {! W•预定义导热材料特性
& e  _1 {- w1 r3 u4 c" t•现成的散热片模型
; L9 x8 J9 P9 i( Z•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
热模型
6 g5 G* {7 `6 T, D+ Y; p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。
; g, h. y' ]3 J8 q3 R* o( G0 ~

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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
. r, |$ ^" }) P/ {4 x! M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
! }4 \& P7 [3 j2 s9 I, R5 z3 {/ n•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
( H6 C9 W* ?% Z! H•高压火花塞模型
•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 A; z/ n# d% h5 N# O# V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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总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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  J3 G3 r' P2 G5 f◆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。

1 o* \4 @% n: d: A带逆变器的太阳能以及电网供电线路
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( p' r" Z9 a- a5 G1 y6 O风轮机模型


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! J" {: ^0 d: V4 B4 Y8 a2 `2 k: @6 h, n 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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  特色：
• 负载依赖性太阳能电池模型
( L3 r( O0 {8 T  l$ E( F) B• 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）
8 h1 K" @7 G% t+ j, {) k2 h• PMSG（永磁同步发电机）
• 行星齿轮、刚性轴
• 风速特性
$ e2 j1 G5 V; 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
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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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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) v7 D) ^" `1 x+ ?2 D% W* b8 C6 ^% ]* q如您感兴趣欢迎联系我 15810593370  010-68221702-615