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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" r& k3 ^" p& m$ s- ^- pCASPOC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。
　
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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0 Q5 R2 B: P- j, k# {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。

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◆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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特色：
5 b" i' [5 a; Y: D/ {# F8 s$ g•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。
( a5 {; J) q0 D  W- c8 U•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。
3 ]0 V  E$ d) d; `. V8 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。
/ |' @% ?' i6 @( w/ R9 K! d& k电机：
•永磁同步电机
; Q( |$ }& U; `. T•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
7 i, b8 C" P3 o  {& t# ]•同步电机与发电机，永磁及外励磁
•永磁直流电机
4 Z3 z! B/ v1 ^•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
# M3 M; S# v* \6 `& ?5 l. X•开关磁阻电机
# a- r4 a: [5 n1 w! ^•同步磁阻电机
•步进马达
6 W' `$ F& O+ o9 w. S1 m' l•车载发电机（直流及三相）
9 b8 [! i1 g7 e2 b机械部件：
; I+ l& y, Y8 L•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
! @/ q& }3 _7 M+ I•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
•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
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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: e! c+ c- B7 L3 Z4 k* OAnsys中的开关磁阻电机


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: a! s3 \0 p% \SmartFem中的永磁同步电机
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' s: u4 @* i9 Y8 d+ @- @Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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特色：
# x5 t' ^4 V/ ]7 k9 z• 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
• 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
" t8 y4 f; p. U• 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
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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% i7 u- v4 i# f6 @◆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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IGBT逆变器损耗的快速仿真
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* {/ V! a9 l4 i) n$ _7 R7 c- ^半导体损耗快速预测模型
, G2 G: S& e, F9 I! S3 y1 K
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5 f2 a, i) I; c4 H


MOSFET详细建模
% q5 l6 i0 i6 @3 a% t& `# rCaspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。



+ _5 F3 r$ }3 B' Z/ k: ^ 特色：
& Q: P) a9 r2 s! t' [•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
7 u; c+ C% P- H; L* J9 R/ ?•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
, F% f/ e0 c; b3 x; [二极管反向恢复
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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$ Z7 S- c/ m$ V, I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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; m# i0 N* v' }2 c$ [. m' {
5 \2 l& l  o# R◆散热片建模
9 h6 `6 I- e% \  d& W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。
8 S- h" [0 ?, x: t3 v% s3 f带散热片和隔热层的TO220


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& L8 V0 t0 C- H0 W& O# SIGBT结温详细模型


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5 H) S+ {  d2 u" I特色：
- B0 Q$ f3 N) T•散热片模型与半导体模型直接耦合
•预定义导热材料特性
! v2 |/ t, [* |•现成的散热片模型
6 {5 v* z+ O# c& U  m•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
* T6 l7 X& H7 L3 _' e5 ?% L! }3 @热模型
7 R; x' y0 n9 w! ~$ l5 x2 {) n; T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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- \0 D) v4 _9 d# J! s


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。

. P8 `# `+ t/ d$ v) s汽车动力管理（含负载突降）
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- ~2 R. G. R0 b) w( l$ S" S: _
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; p0 _8 I1 f! L$ XIGBT火花塞点火控制

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' [3 O" e% q, v: t特色：
•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
, b. u" w3 G+ W7 r•双向直流电源的限流与电流效率模型
0 P8 h7 o  Q& c( H! C9 b, a•动力管理传动循环
2 q, p4 F6 t+ U. z+ Q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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5 x; g# J/ }1 ~6 P6 C总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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◆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。
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带逆变器的太阳能以及电网供电线路

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3 j9 o8 }) B+ I' c1 [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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* w: V+ L# s4 I* b1 a, v
7 s& }: ?/ B& b1 q; m5 t3 s% U  特色：
4 T: G( a: |1 i! l• 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
; c5 h8 m  S) y0 H& ~+ K• DFIG（双馈感应发电机）
• PMSG（永磁同步发电机）
+ M5 Y  p7 w9 F" A# U6 s6 C3 |• 行星齿轮、刚性轴
2 T$ N. b. `& G• 风速特性
1 o5 A) H$ [' `$ Y: w% E• 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
6 i5 E, U3 ]- m( r' b- x/ 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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5 \- J( Y/ F5 a0 q; \6 a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。

2 }: O6 W" P) O$ M+ z- i如您感兴趣欢迎联系 MISS邵   68221702-615  15810593370