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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) u3 Q7 @* P( q2 T) B& fCASPOC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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/ i1 V6 \5 ^- D: PCASPOC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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# G4 @* F0 {: S# q! @3 Z; K◆运动控制与变速驱动装置
5 G5 [. d( m  J. T) b+ q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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$ P4 `( z9 t* l( F+ d# ]( }4 k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。
1 u" Z! d# k9 l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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( L8 o' w7 ?4 l0 B! d; B 特色：
: i& ?  A8 z4 c) `•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。
•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。
' e) G# ?; \* n$ d, X; X•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：
) R, a+ x, j* S  \9 Y) C" ^0 i# y•永磁同步电机
•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
7 m; l2 g. ^( F; }$ J* l•同步电机与发电机，永磁及外励磁
) @1 b" |% ?# v! v•永磁直流电机
8 q: V: @" c2 ?) T+ r6 [•无刷直流电机
7 ~5 s, d0 ~+ F1 c: w+ i•串励及复励直流电机
•开关磁阻电机
•同步磁阻电机
" `% H6 Q) W; F- w6 X* V; z•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
* n, N3 c0 ]6 |- s; q0 t' D  i机械部件：
•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
* W- x7 s/ u9 E4 V7 L% ~•速度、扭矩和功率传感器
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$ a' s* q, S( g: f5 }( P" }/ w总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
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" f7 v$ S# C8 b◆数据交换与FEM协同仿真
2 Z. p' f3 g' p% [8 d5 p) l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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  K6 i% {0 o+ Y) ^. {Ansys中的开关磁阻电机

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+ G; ~- f7 o2 F7 R/ `* F4 W8 J* G. d; [
% ^( |2 B) `7 {4 YSmartFem中的永磁同步电机
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4 w, E: z7 Q7 n$ I% q! zCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。
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特色：
2 z. k1 @. s1 A7 b/ i) I• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
, |' s% D+ a+ [; X• 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
9 c$ [) S0 K& |& b% R  `• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
6 m5 ?& g* ~8 n! ~; q• 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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( ~: J7 l" ?6 F  P. z8 l- K- b
: j  q  L2 u' Y( h9 Q" }6 n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。

& N% H2 a; o) i3 b1 P; vIGBT逆变器损耗的快速仿真
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! ]+ ]1 O. j7 l! R3 c* S) d2 E

4 |& X" F. w7 o6 O% T% }* o$ b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。
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& E) r( I% R5 L' g- @7 m0 p0 L& \ 特色：
" S4 Z; x$ w8 i4 A3 \9 c•MOSFET非线性电容详细模型
; G1 ~5 w3 ?, J•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
9 j8 w' n- z8 t% t" f•与热模型耦合
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
9 }; p8 h: n: H' E, Q二极管反向恢复
2 r4 C0 e/ X: }/ V) e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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  b5 e, a8 [5 \  h$ M- s) Y4 H6 K
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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
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
" X  E0 {* B6 _# X) t•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
7 N, a, n9 `  a7 W! r: S$ J' p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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: K6 V+ Y& ]+ v7 J6 q  a( J
  e3 Y/ \: D9 \
8 Y  b) k0 w8 O  q; H
) X8 x2 E# _9 i: e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。



◆汽车动力管理
$ H. m1 M' G$ l5 L6 a4 W4 i* A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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6 r- b0 m6 i9 x( ~汽车动力管理（含负载突降）

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9 H# O$ P5 \; `4 [% X+ wIGBT火花塞点火控制
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7 [$ V" L* r! M0 T- Z  g/ B5 l特色：
% z6 v0 H' }+ M# o- m4 F3 v•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。
+ o# p8 {; F1 j, U. x, N•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
& C+ F. D6 @. B- s/ j1 k( W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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! O/ ~$ K$ \0 C2 X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
9 V( U2 }: Y& x7 Y, A* 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。

7 N" \$ m; `" j- V# Z2 ?带逆变器的太阳能以及电网供电线路





风轮机模型
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双馈感应风力发电机
" Q1 q% C6 ?7 h* x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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! Q) _# e' h. ]: j/ `  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
• DFIG（双馈感应发电机）
! W' F* e+ K' e( I• PMSG（永磁同步发电机）
  e$ d$ E4 b7 Y- z: y; c7 n& H• 行星齿轮、刚性轴
& m* l; B! f0 m8 u( O2 d- I• 风速特性
, C% e6 U) o4 Z5 H, I1 X) j• 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
; _; s( ?! U2 l9 V9 |) q! y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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4 j8 H2 s% Y" _6 u* J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。

/ n* n) c/ }8 d: t5 k如您感兴趣欢迎联系 MISS邵   68221702-615  15810593370