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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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。
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" r5 R7 I$ ~$ z5 Q9 lCASPOC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。


◆运动控制与变速驱动装置
, w9 p( B/ m! t4 L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。
: }+ O1 B9 A+ R7 ?  f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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5 u! c% h) A" ~$ H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：
  B3 |* L' }! K) ?9 V$ C) I& E•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。
4 A( z3 Z4 k% y# Q; n•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 S8 B  h" l, j% a& f3 g•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。
, O3 H# ?! ]) O5 L9 r7 ~电机：
5 t: {. `  V  \/ p•永磁同步电机
6 |( X* i, x* r9 A6 X•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
3 i& U9 ~: m. f0 x$ v•永磁直流电机
  A0 v# ~8 U- G. s1 B% c/ J' m•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
•开关磁阻电机
•同步磁阻电机
5 R3 ~/ c5 }7 q' D1 X) K•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
( G8 [* L$ E8 k" F: X2 S7 U•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
•速度、扭矩和功率传感器

& i* E5 v2 d3 K总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。



◆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。
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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
6 v9 @4 d* H6 ?, Z. r' ]/ T• 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。
0 q& u5 ?/ Y  Z7 p# ?  ]# t: A6 T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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3 }! S& c: A* z/ 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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, r& ?! t) h7 y; A: l
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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。
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IGBT逆变器损耗的快速仿真
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2 S" P1 N. @7 x6 J7 j. ]3 z1 e6 d  a半导体损耗快速预测模型





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。


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特色：
•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
•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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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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0 W' j) {; b3 u/ o9 S( Q◆散热片建模
, D, \* e2 d7 a/ g0 Z: {% `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。
, f. P, V5 _+ V5 e8 K7 I) E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
•预定义导热材料特性
4 V1 l# ^$ s" f$ i9 C; v•现成的散热片模型
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
5 m3 M. H" Z2 b) Z0 ^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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/ d4 G( I6 [! \5 u◆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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4 {) t6 h4 o3 [6 J( f8 Z- @IGBT火花塞点火控制
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2 r# ^/ y! D0 m6 {7 `( Z1 b& r. o特色：
: R$ X4 W7 `) _5 j, w- S/ b•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
1 z! n: s+ M: h& G& d& 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
•动力管理传动循环
4 f! _; A, Q! q( h# q双向直流变换器
) a0 i$ ~/ e% O9 Z1 a7 T; w+ w6 S7 y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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/ X7 a( O( |+ x" ]( S8 N5 p◆绿色可再生能源
! [5 a+ Z% N& ~- C4 d) T+ w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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7 G: N: b! z/ e4 z% J$ T$ V/ Z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




( p! D' C2 e$ | 双馈感应风力发电机
" ^5 A' `0 B7 i* I4 C6 W1 |, f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：
$ _  i- |& L& i& V  u1 o• 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
- t: U  o8 ?: C' |6 G3 K• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
• 行星齿轮、刚性轴
/ {' _& D7 r% W; ^2 j2 D7 u' ?6 p• 风速特性
; Z3 c* h0 P1 H  U& \  M• 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
0 s, n5 r& X) t8 t% j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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- m9 o$ |% u  O' H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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) s% C% q) g: ^8 K如您感兴趣欢迎联系我 15810593370  010-68221702-615