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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0 b. [  O* M( n# i  cCASPOC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。
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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。
　
" y, Y- L" r1 H5 JCASPOC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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8 F+ s/ T3 N* X5 F6 ~6 e◆运动控制与变速驱动装置
) M, Q5 H( Q% p0 m& L2 W7 l' A' s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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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。
+ v9 i1 P3 Y/ T$ t0 X6 C•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。
9 {0 f9 X/ p5 V2 I2 t( B' |•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：
+ J- A2 d3 |* H( j6 V, [* _•永磁同步电机
) |% V/ f4 `" e/ ^; Z  o•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
6 b2 b$ A' i  T9 C5 t•永磁直流电机
0 G9 Y4 p* k# E& S•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
1 p- A2 ~* i0 v4 n% U" y( ^) t•开关磁阻电机
•同步磁阻电机
•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
+ g4 G  r0 R6 w- u机械部件：
3 o/ X3 Y3 M! Z( q7 i•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
& ~! l2 |3 O1 F' h8 a•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
•速度、扭矩和功率传感器

" Q6 S& U4 L) ^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
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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. Q0 h1 K6 ^+ K/ GAnsys中的开关磁阻电机

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6 u/ f8 Y$ V; ?. {SmartFem中的永磁同步电机




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4 P5 n3 v$ D0 o1 aCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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0 q& G+ t% i6 m% j特色：
+ K: }2 d0 o& I• 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
1 o+ H- Y( Q9 |6 q" [/ k. B0 a• 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
+ t2 f1 A& K5 I! j0 A8 s5 G) Z• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
) E( v: x5 C9 ^1 a" g1 N+ Z• 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。
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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# a( V" V( D2 X+ O; M
, `3 w4 x2 |8 @( M9 S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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6 F/ s0 P) E3 j半导体损耗快速预测模型




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. E1 T# v' T, b# w  PMOSFET详细建模
Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。



5 {7 Z* g( R8 K* \& H, N 特色：
+ g- v+ j! b5 O. ]•MOSFET非线性电容详细模型
# O; Q& o9 t1 T$ U3 H•IGBT拖尾电流模型
•二极管反向恢复模型
  e- `: J, y4 s9 D8 ~8 D•以快速损耗预测模型实现快速仿真
, X" X1 q+ D( Y( F1 P0 u6 B•与热模型耦合
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
5 w4 g- j$ J; L/ p1 a2 p二极管反向恢复
' K) _. D/ x$ P) o* H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
' B$ s- T  Z  D! _. ^9 r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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, a, D2 F2 P1 F* a) c; _  S

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IGBT结温详细模型

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, I1 P) p0 o5 |8 t/ O/ Y9 Y
. e' H3 g3 O; s+ W! W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
•现成的散热片模型
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
5 F7 |* a; F/ L5 I9 |# I热模型
' [. v# C6 z3 O7 O1 s/ E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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◆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。

) {" P1 U2 t3 Y( m+ G4 F- t( r6 p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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; P7 A. W4 Q0 y5 [  j特色：
% l" b3 \: n$ y, z6 W: O$ t* u•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
•蓄电池荷电状态（SOC）及充放电阻抗模型。
8 u9 ~& K) q' `% @& n5 o$ X/ U•高压火花塞模型
0 q2 A) I1 n& i' V, c•双向直流电源的限流与电流效率模型
•动力管理传动循环
0 s8 s; _1 X$ k! L8 o. i- b8 a% B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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3 z3 ]( T/ ]$ r◆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。

$ e3 Z" Q* i  ]' p1 p) i, s8 \带逆变器的太阳能以及电网供电线路
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6 C& H: m& Y0 ?% M. u风轮机模型
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- m; W) [. s& W+ 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
, W$ H7 f/ l0 X. A• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
, I7 Y5 c# X2 e. J• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
& N4 H% }  a# j) R  H  U3 s• 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
燃料电池
7 E) [6 k* w" Y( 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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) M* f0 r2 H. e* G& D) W2 i6 c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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  d0 ]7 d/ u. D& g6 l! Q 若您感兴趣欢迎联系我  010-68221702-615  15810593370

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