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。
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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。
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- c( y8 s) ^/ dCASPOC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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) r9 |2 B1 l; C% L3 G; j) k◆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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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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) {! E; q( v, P 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。
. H* P* z' w$ x9 h6 A! @•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。
8 i- w: ~4 Z$ m5 R, L3 }•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：
. X7 M  {: K$ f•永磁同步电机
•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
2 d- {+ e8 S; ^& e, g•同步电机与发电机，永磁及外励磁
. F: u! T) G; n! k3 {$ D/ }' c•永磁直流电机
•无刷直流电机
" {1 F. Z* U6 V7 p•串励及复励直流电机
/ e# t( z) {! \/ H0 C•开关磁阻电机
1 r$ `7 W- y( [% x' Z  f+ V8 M•同步磁阻电机
•步进马达
5 X5 K! z, h1 {; |% E0 Q' o9 m7 X•车载发电机（直流及三相）
机械部件：
) U. W' |8 e. q- N; S•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
9 B1 f. s' y' o7 p•速度、扭矩和功率传感器

; P7 f/ `% ?$ y5 C2 S3 G! K总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
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/ d) _; {0 H) o8 I& Z5 Z◆数据交换与FEM协同仿真
; q( N# Z' |* _. Y1 D$ a. t; 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。

Ansys中的开关磁阻电机

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8 x% R5 l, c8 @( M$ {# \: t7 z

4 ~4 H7 J# b/ P6 {5 |4 h% JSmartFem中的永磁同步电机



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+ ~% z( b# b( t& zCaspoc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
. y- i5 t% T( m0 Y$ J/ S• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
3 u. C6 \! {& J7 a, J# j! G: V9 f• 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
$ d5 A: {* v" p• 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
7 l" \/ b4 ~: }6 h% l  Q8 w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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+ \# d7 }1 U5 g, w4 z# `' |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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% S$ Z: N. |' h- f( N◆详细、快速的半导体建模
) w1 S+ B, A" ?2 w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
Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。



8 t# N4 y" j0 h6 ?- l 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
' R( X; ?( o8 `/ u•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
! K& E0 U( G! s2 |: S% s6 W9 T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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$ M! g; V( _1 M4 f) l0 r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
2 y3 U  t: s( l5 t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。
# N6 ~: X: l* Y/ k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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% P3 B+ d. X& O1 ~# Z6 @! a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
热模型
5 F6 r7 t$ e) [" M. f! j1 r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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; S' w$ z. H6 w; C: _; m( c1 j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
. D% s' i9 ]' b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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) @" [1 ~5 ^  i  dIGBT火花塞点火控制
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特色：
+ ^! G8 R# g. R+ Z- V6 L6 q•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。
•高压火花塞模型
! g9 O  j+ G: l( Q•双向直流电源的限流与电流效率模型
! x# k- V; B* [' K, i) [•动力管理传动循环
* c' [! O  F. T7 g8 ~, d1 s$ Y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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4 g0 t. L) C1 u. |9 m) z◆绿色可再生能源
% W& K# N7 g+ d5 f; z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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" u+ Q  \, q( U$ q带逆变器的太阳能以及电网供电线路
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( h& s2 r) P2 K风轮机模型
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1 r' V. i( _% N' Y  B! y) | 双馈感应风力发电机
, m% f7 _+ P3 N% e) R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
7 O! w% Q) J* ~& m• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
- j6 N* e1 B8 o2 p, J3 q• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
• 行星齿轮、刚性轴
• 风速特性
1 ]) N* a3 Y2 w3 q• 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
1 O- u2 l$ J* S燃料电池
# L! ~' f; B' `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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0 m, n* D( d- M0 _8 ^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。


; z1 t2 S; Y) `' S$ @# n 若您感兴趣欢迎联系我  010-68221702-615  15810593370

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