分享一款好用的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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+ E, i8 q4 g+ ]3 N  O9 L- [9 ]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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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。


2 {1 Q: `  f- n8 J5 p◆运动控制与变速驱动装置
3 v4 [, z2 Y1 p$ z6 f  m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。
2 S0 G6 {; g$ m% ~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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0 Q6 d4 f- I* c1 R: q 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。
, d0 w0 X: Q* b' m9 m•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。
•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。
' ]; p0 |% A0 k2 \$ q0 F+ U电机：
* ]! l: @8 @2 X* q4 e) e•永磁同步电机
•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
9 [' C+ j5 y3 ^6 j•同步电机与发电机，永磁及外励磁
/ j, ^3 a; P+ n•永磁直流电机
•无刷直流电机
4 V6 ?$ ]7 _. X•串励及复励直流电机
' s) N! @8 `$ W2 d( U•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）
$ w& R, M2 {" p7 V3 h4 T机械部件：
! k; U$ P# {# b- S( n+ [•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
6 d& u+ ?( h  [0 L+ K+ E, j•速度、扭矩和功率传感器

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
. W6 p6 K) s8 ~0 D' G( @3 g# ?4 h! H* R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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$ o& Z, }% {! K7 Z! f# ~Ansys中的开关磁阻电机





+ I! _7 [' d) c* Z0 A) mSmartFem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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4 y, C  t- T2 W1 r" R2 z特色：
• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
( m+ ?' G/ N7 `9 y• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
* P8 \/ b5 q' `5 u• 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。
线性执行器协同仿真
# F' Y4 D8 S8 {' g1 J3 k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 E. m" D/ Q3 b8 v* V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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  f0 F, R$ F: u. T◆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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6 N& ]9 P. G: N6 vIGBT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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- r- D$ C. Y- U; ^# u1 [* p' uMOSFET详细建模
Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。



# w6 N! R3 t) W& j 特色：
•MOSFET非线性电容详细模型
! y+ l8 a% m+ Q3 i•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
  D) {5 ?5 h/ L, T7 a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。



◆散热片建模
& k! P3 {5 O; b4 h% B% A+ n( {$ Q/ M& Q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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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
4 `, v( U0 m3 w5 m9 X# I•预定义导热材料特性
7 t! `) ~2 f$ e5 \•现成的散热片模型
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
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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◆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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IGBT火花塞点火控制
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特色：
•发电机详细模型，包括六脉冲整流器和控制器
  Q9 F. ]. K$ v  M  F( v•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
" ]& S" M* w4 a8 j) c! q双向直流变换器
6 ]  a3 y; Y* ^1 T8 E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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- t. \0 F$ d9 ^5 |5 k9 I" n- F总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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" a* O" R8 x/ T6 Z1 M◆绿色可再生能源
5 @/ f  U0 |3 t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。

% C" i4 `, D4 y! u: z带逆变器的太阳能以及电网供电线路
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: @0 C0 k" f3 }/ g' G风轮机模型
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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：
: a( k# o0 E; Z5 I• 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
9 G! J" Y7 W: Y( C• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
# w6 g1 D, U; E8 B' O1 u• 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
! C+ u/ {& p6 W2 e( h燃料电池
% S* x' _, N6 r, U8 f2 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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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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; p' J- l7 F3 K. p" h如您感兴趣欢迎联系 MISS邵   68221702-615  15810593370