分享一款好用的新能源电力电子及电气驱动模拟软件

我爱番茄

电力电子及电气驱动仿真
" R1 B! s* k0 N) j- T

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。
5 ?7 ]9 b+ B* Y$ @7 i' _0 g. x5 D　
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。
　
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。


◆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。


4 L/ A2 S' Q8 H& R4 M# R4 t# ~* r
2 p" G4 p( @7 G& ?# d( k! J
) F$ P3 n+ D0 M
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。
. g+ ~' \" t5 a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。
; D4 a. P+ L5 O, o8 A. [; A% [

: b2 W$ F. K/ @
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 V3 L6 v7 J/ M•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。
1 O! s. Z5 |8 S9 J) h: E: v•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）
# L$ k( B; f- ^9 t. r6 A% r- N•同步电机与发电机，永磁及外励磁
•永磁直流电机
/ [- ?' n" w3 l' D) ?•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
" i1 i2 P( v2 k' E•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）
机械部件：
2 r% v6 T# Z( A7 n/ w+ b" y•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
4 @7 H6 E; a, m* e5 J) ?•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
•速度、扭矩和功率传感器

+ ?: X2 }5 ^5 T3 q总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
2 t8 B4 [7 ~' w2 C' F6 r  c
8 h. F$ q, E9 J7 n+ \1 e4 i3 b, g* @
1 d( k" E. T8 L/ B
: ^! W/ r% [$ }+ y. g8 ?◆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。

5 t0 `5 s3 e, s( h9 nAnsys中的开关磁阻电机
1 a; N9 ]. E# Q% Z1 z0 T
( N6 ~6 v4 }9 B3 l/ C) s) o6 {



% R; x) }5 Y$ o' SSmartFem中的永磁同步电机
- Y$ f0 @; M) V4 o! G5 X: d

$ M7 J( j1 B2 {. N

/ _. P- C- U( T: f, l

Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。

/ D/ T! w7 S# ?

9 N( Z6 o4 Z. x! {8 d7 h4 P特色：
• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
# c) W( W  P" P) N! u# g• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
- Y: \5 y7 g2 \" F8 ]• 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
: u! q* m+ I" ~% ?• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
9 h0 K# m8 e' B& l3 ~: E• 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。
& l; \) `/ D( z' V6 Q线性执行器协同仿真
( y8 ?0 u+ w! P% h& d/ g- B) C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。





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。

+ Y/ h& z% [8 \. D6 Q8 U

◆详细、快速的半导体建模
, j$ w3 k5 s3 N4 `9 g" H4 n采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”，优化电力电子设计。
2 G( {# x  h8 Z" ~  v
3 D6 |0 i1 a+ x* E, `IGBT逆变器损耗的快速仿真

* s- c7 p1 N6 Z. i* Y
7 D: i4 D* c9 M
* v' p- {$ G0 \% D
$ T  ^% h0 U1 ^& H+ E
半导体损耗快速预测模型

" f- X, w$ d5 B. s) ]+ Q" k  S

0 G4 [! A/ A2 h( Y; F3 @$ q

MOSFET详细建模
0 |" V$ q, _* L8 F- Y- x% X/ }) }Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。
  h' m7 b% o" }! g) f: v7 G" i, r
. s( A# @$ }) B& h4 f8 x

: U# ]/ k9 z$ q* s 特色：
! t, m# D: z4 Z! M•MOSFET非线性电容详细模型
2 e( I/ w- W$ {9 E0 f  n9 G3 B( x•IGBT拖尾电流模型
+ j; U! F* D3 j0 S8 O  D/ m1 S1 R•二极管反向恢复模型
•以快速损耗预测模型实现快速仿真
0 g2 M, @- ]3 `5 S3 \0 X•与热模型耦合
4 }% c/ m9 B: H! e- L•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
$ z/ h5 v  V; W4 b/ r二极管反向恢复
; U% _3 Z) s* Z( v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。
7 g& {7 ]) m* x0 @4 V6 C+ L/ `: D( \
/ F- d  C* [* G
" r' s4 a/ p+ W, n0 C3 m
+ j  U: A& m( B. n- r/ Y2 m4 H

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。
# I: j& p0 @4 d' }2 V: u! g) B  f. R
" f% H! h3 B* D/ [6 h) ~6 P

! ^+ @- Y! G- f. ~- w. p◆散热片建模
, d1 F9 Z/ }- N7 ?) `" P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

2 l  |  [2 c/ ?7 u; V
2 w1 V! q# o' f, E: n
0 X2 p2 E/ S! k' G+ F) L( c' H& }4 Z
  a0 R. I" K- [3 ]8 W. Q
IGBT结温详细模型
1 s3 w- T. y# m0 _! F


. x, N8 q2 t2 F2 g3 v; R特色：
8 N9 A' G7 U% z•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
3 u; G; t; \& O/ S- ?* ~4 P•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
8 K0 \- _; w7 K- G1 O% l热模型
2 ^. a( f! B( L3 }' L7 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。

) q+ a" ^1 |) N2 s% L  H7 t
7 ]/ c  Q- y) m% S/ p) k
- A3 t" D  w5 i+ O% w2 r( c/ _- B* A

' V  K7 B1 |5 \8 K- i
) p5 @" f9 s6 [4 r
6 x+ _) S' M, G- }# x) D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。
$ x  T7 A/ T* P7 l


( {8 T0 J' c) ~0 O* U9 f◆汽车动力管理
' k, R/ Z5 K, w) ?' t) n! X' @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。

! _+ A5 `; ^8 F$ Q汽车动力管理（含负载突降）
- F6 y* N. ^" E$ z8 y2 n6 x7 P
' ~0 @% H3 z, B0 F8 t6 _" R2 M
3 M; C7 N, X. V: S
* j! t+ K! [: q4 S5 O

IGBT火花塞点火控制
  @' [) }/ W1 A3 `' J



2 ?5 g: @  L2 o3 ]- g特色：
2 g  ^$ N1 U6 u) q; r•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
0 k0 _' @& y+ W: 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
6 i3 h8 J8 f8 @! G: Y3 s•动力管理传动循环
4 e6 }; n3 E: ^' a4 D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。
8 k2 O4 G# h. r- Q3 |3 n2 @# A& w

  U5 Q  ^8 i/ o* z


总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。

( p; q9 g9 [) z& I# ?

◆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。

. R3 Z  D# C9 `7 W5 S! ], G带逆变器的太阳能以及电网供电线路


* h7 _2 T: Z3 l  V: _' h( a* X
$ d/ ?" n" q4 |  @

3 g# Z! \; v3 J风轮机模型
+ I& a, U0 @) Q* X
$ c; A. W; c! y7 U* |+ ~, {9 e  H9 j

2 R% L$ Y' z7 k3 u$ b$ `
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。
* T$ S$ O+ L" e5 ^


2 E3 R2 o" j- R. j3 |+ P  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
  B/ F* Z; b* S8 E% d• DFIG（双馈感应发电机）
; C; t2 I' d9 q• PMSG（永磁同步发电机）
• 行星齿轮、刚性轴
$ y( @# j5 L+ l9 s• 风速特性
" k6 _) }" D0 h& w" ^* ^• 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
  D: p; Z) d! J+ l1 I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。
. L# h# N/ D, T2 `

5 L( f# Z  n7 `
7 d% Y  D% A4 S' W* V3 n8 A, q% 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。
6 b. ^6 p5 I# ?
MISS 邵  15810593370            010-68221702