一款好用的新能源电力电子及电机控制模拟软件

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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。
　
3 ^" h6 J0 V5 {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。
　
6 e+ h& M6 s: ^7 ?! oCASPOC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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! q! w6 F. [1 V' `- ?6 O$ `7 U+ J◆运动控制与变速驱动装置
4 v7 o: \4 }1 m; n3 r& ^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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; `' s4 c& n2 I, x! ?2 P. \2 n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。
; y/ b4 @+ F& }& R( T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。
5 k# w8 I2 h* r4 L•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。
4 {* q; C+ v& n2 R电机：
, s4 w, ^/ @' @- [# Z  T•永磁同步电机
•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
/ J, j: b$ E) d  v5 c; A•同步电机与发电机，永磁及外励磁
8 Y' j. P$ p' O# t& {8 g•永磁直流电机
•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
( q9 {  ~0 [0 i' ^% H4 ^+ D•开关磁阻电机
2 C$ g9 B! q7 ?- U8 Y! h•同步磁阻电机
•步进马达
% @$ k/ t$ ?1 M6 P; b•车载发电机（直流及三相）
# l, _: s( c) ~5 A' m' V4 j# x机械部件：
- Y0 x4 X3 q$ c" c: G" _•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
# R4 D& i: d# X, J) k•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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, N) W! I$ l& v◆数据交换与FEM协同仿真
; M  D6 B% @0 Y9 L7 Y0 Z2 W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。

& M; h0 U+ y( @2 h1 B8 t, gAnsys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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& Q9 u- H1 V3 X1 z* W3 G* WCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。

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特色：
, t' f1 l% W* ?1 q1 Z9 b* W" f• 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
! X  @/ n' r% |( X+ l- c• 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
& e! ~& ~6 v' [* x" m2 J• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
5 }" n; Z+ s# F1 y9 m$ g# ?' _• 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 c6 l$ h$ p: ~% @' I( R. U; w线性执行器协同仿真
. D2 _/ w$ k& M+ t0 R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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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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6 K2 D! v% E+ e◆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





MOSFET详细建模
& D7 U& D, o1 c" ?, ]Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。

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- v& i% D) E. l) B8 ~* |
特色：
•MOSFET非线性电容详细模型
' Q$ a' e' o0 ~5 u) E•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
* B! A7 E2 b# a3 b* q•与热模型耦合
# c9 u1 }% L9 Q•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
, T0 R2 ^6 H, w9 M4 V3 F二极管反向恢复
. E7 k. |0 L/ a5 {5 Z% N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 S! g( o  a: g$ p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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1 I. i1 b* S: e◆散热片建模
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。
; L0 m0 p3 B8 q8 M, w带散热片和隔热层的TO220
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9 B% a0 s0 F, B& o- TIGBT结温详细模型



) v# Y; I5 _: o+ R# r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
6 e% }! |3 c3 L7 [. j1 f- a( B•现成的散热片模型
6 C* S( W: j) z6 ]! a/ y•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
热模型
" f$ V/ Z. z3 k- S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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; }9 j0 X) n% ^/ i5 v4 C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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0 z) H9 I# B  p% x& I; @) C! a◆汽车动力管理
1 M, p# ^) r" m3 Z4 w, C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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: G6 a6 ~1 g; y汽车动力管理（含负载突降）

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8 q- T  N6 c( k# J. _* ~IGBT火花塞点火控制

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! Z5 C8 A% \( u5 B" \: x4 A8 _5 Z
  a) y9 v2 O% s特色：
•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
" y8 |0 S$ D( t8 p6 z; O$ }# n•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
1 t* O$ |+ K& ]  j( l) u$ t•高压火花塞模型
- I" j* d1 C/ l2 ^9 K•双向直流电源的限流与电流效率模型
+ R# H5 H% S! i( z5 \5 d' {•动力管理传动循环
4 I# l& a9 x0 u9 g9 M3 ]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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4 I, ?- e7 G5 ~9 u总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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9 P$ `9 d* b2 U) A6 ~◆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。

& h  h7 ~9 u) b1 g& _* S# ^0 U5 }9 o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
2 |1 O! n6 E0 ~/ s9 J1 r2 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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! ?  P# e$ M0 r7 a  特色：
• 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
) u, g5 ^7 e6 {6 ?+ _. @/ i• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
0 g; J  a8 g$ x+ y- d• 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
) w( w( _, A5 B0 [, 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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$ v9 B8 u" l  I% H6 V5 |: n0 v4 o$ t3 O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。


若您感兴趣欢迎联系我  010-68221702-615  15810593370

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