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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. H3 F% Z: N6 `# D/ h9 uCASPOC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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; m  q) z/ W5 r/ \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
. ]# G  n7 P( ~3 V- l; m" Y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。
. x2 F) X  e2 N. g. x) J* D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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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。
•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。
4 T' M5 G' J6 p2 Y* T8 q4 `•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。
- i% x( B0 g+ ^+ Q, F$ }•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）
0 D0 \4 [9 t1 s2 U1 P•同步电机与发电机，永磁及外励磁
. Q7 |; }. H2 n  M1 a•永磁直流电机
4 Q! S7 q2 E: G% h! C* M•无刷直流电机
" t! u# Z- q( A2 ?" Y4 ^, D( |•串励及复励直流电机
•开关磁阻电机
- n* y5 y$ m) h* {( ?9 \% c, r7 z•同步磁阻电机
4 F# p  b% F' M, y& O•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
9 q- P1 ~/ Z  H0 B# m, i* Z机械部件：
•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
$ U1 E, Q# _. Z. w•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
+ X: H! q7 P. I1 \* p5 U2 l! g•速度、扭矩和功率传感器

/ l0 L; S1 s3 R, x; g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
! u( G0 W8 K% ^7 l3 A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：
• 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
& [* z3 s) S6 H* K( n• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
) @7 M! Y4 u) G/ N8 _• 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。
8 o" X& S7 ^5 |$ i7 i3 @线性执行器协同仿真
+ H$ B% A' t+ A  B0 V6 B) z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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1 M8 H7 V+ f7 S% D" x' Q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
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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半导体损耗快速预测模型
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MOSFET详细建模
3 w, x/ {! n4 m' Z& XCaspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。


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) U# y' B8 K& s2 T' W" B% U 特色：
•MOSFET非线性电容详细模型
2 y: s0 B% _4 C. Q3 c•IGBT拖尾电流模型
/ i3 ^9 i! K: \) d( ~•二极管反向恢复模型
•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
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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$ ]+ n3 S  |9 b9 H4 s6 |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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7 S+ F* u- t; {  K" G' T+ B7 P
: ~- s0 W* A: B9 V1 t◆散热片建模
) d( i$ o. p7 w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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IGBT结温详细模型
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) h4 X% b. F% x特色：
3 }, t! X3 P0 a7 K" s( i. H•散热片模型与半导体模型直接耦合
•预定义导热材料特性
•现成的散热片模型
- \. T, C) \/ b$ g4 X, `' T•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
0 C0 O( b  s& K, u/ Y9 i热模型
$ f* Z8 N" ~4 S: D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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# K) K# `; @1 L◆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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3 U) Q: l8 ^  u: V2 z# r( ^汽车动力管理（含负载突降）
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+ c2 C! X- ^9 _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
1 r/ P6 s; R# Z•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
•高压火花塞模型
, t9 {# J4 C7 E0 V•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
; |* i& w5 H3 `4 }/ I) i% Z- u# G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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) H6 X/ X' \$ d) K$ s总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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, d0 O' u% w. W% A: E1 y5 K
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4 ]: S; ?9 ]2 T' k- ~1 t) i& a◆绿色可再生能源
3 X1 t. r+ j3 U4 r+ l! H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。

' F; R  V; A* m$ c! N2 D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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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。



  特色：
• 负载依赖性太阳能电池模型
5 u- _4 a( q6 N. E" {• 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）
• 行星齿轮、刚性轴
6 X0 ~. s/ r5 w3 T% w* R5 i• 风速特性
: U2 E5 |6 X' H2 b& O" O• 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
  r; i' ?. }4 x6 ?- l+ T0 L5 A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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如您感兴趣欢迎联系我 15810593370  010-68221702-615