设为首页收藏本站|繁體中文 快速切换版块

 找回密码
 立即加入
搜索
查看: 1689|回复: 3

新能源电力电子及电气驱动模拟软件

[复制链接]

该用户从未签到

尚未签到

发表于 2010-5-5 11:49:29 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上加入,结交更多好友,共享更多资料,让你轻松玩转电力研学社区!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即加入

×
电力电子及电气驱动仿真
1 p" k2 y9 k7 w. n, N! M4 E$ C4 Z8 S# i* H' a
7 ^3 i2 X! n: n+ D9 ^# u( G. M. _
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。
- h, Y! ^# W7 p1 t* H ; V# [! d3 R( g9 P
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。8 Q4 k- r3 z; ]! B
 , v+ l* D( J. o  V4 }% E9 ?5 D
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。5 O- O0 T- U1 P5 ~2 O
! d& }5 ~, x+ b5 \8 X' [9 \- b
" |0 i  C8 t0 r3 Y
◆运动控制与变速驱动装置* e* a6 D. H( _8 r
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。
7 Y% m6 O$ T. |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。2 P6 l8 o! c' \' l
9 C! S6 S* X: d
) K! v! q6 Z  ~+ q$ m7 V

1 V2 I! I9 D: n. [" s' \5 R2 h4 I+ w2 V

( k6 X, v) X- q. O, y  V0 _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。
3 ?5 ?. X/ J0 c/ v, S) _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。" a8 e. u; Q6 G5 T
3 b/ B; o$ A( ?
% U2 `' e! L( i" }7 R4 h
, p; H# s, x3 t: \
特色:: Y2 I* Q$ Z1 s
•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。* R5 |  x7 e% z0 S
•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。
* f3 v; @' P! C# C$ ]2 a4 _: H•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。/ M. S/ L1 D; A- L; |4 y
•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。6 Y0 g  _% d1 B2 N% n0 W& G
电机:; G6 z7 r. }% s, A" _' \
•永磁同步电机
; _0 B% a1 P/ A•感应电机(鼠笼式、线绕转子、单相)! @+ u$ Y+ [$ x% i, ^/ o
•同步电机与发电机,永磁及外励磁
7 |6 w+ }( L  B•永磁直流电机- |% V* B. C: D
•无刷直流电机
2 P( N- q( q& K5 A5 C* @•串励及复励直流电机
6 J0 L$ j$ a* n3 f& Q/ F! a# @•开关磁阻电机+ v/ }" v3 R  S. K, V3 n: z1 s) Z5 ?
•同步磁阻电机
: P# v- ?+ I" ~+ K7 r4 h. Q6 o! ^•步进马达
  ~- y- B9 U2 f$ K. w5 u8 T/ B8 J* Q•车载发电机(直流及三相)
8 o7 s/ Z2 y5 R* t" n2 K5 N) b机械部件:
- H; B. j8 c; ~& b: ]% H: t. I) Q•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮* `& ^: B' U( f3 e$ Q  ~8 n  Q
•恒扭矩、恒功率与常规机械负载) T. Q3 O# Y0 N5 o5 F
•速度、扭矩和功率传感器
! v: t, N! l! ~$ \1 @! T, |
: T' K- Z; f4 v% `8 h: }2 ^2 `总结:任何类型的电机均可简便、快速地建模。
1 Z5 I& t+ ~5 X' r; v. E0 r$ C0 @+ T/ j- ~8 ?* o6 s6 s

2 p$ L6 I- H9 Q' I3 K  z! p& z# `' c) ~) o  r. M/ h
◆数据交换与FEM协同仿真
5 l$ v# A. W8 E( G' }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 d; X; X, i/ F& |8 c

0 s% @! s0 v- t9 A# M2 b/ g6 EAnsys中的开关磁阻电机: p, e! a& }1 \) x( E

+ Y0 K$ x  i2 l# e, W1 e
; r: t7 U' A' O' ~9 ]& k
, \" Y3 Q2 A% w- I' I) d  \+ n4 I! D+ A( y

% H9 s4 x- j7 N  zSmartFem中的永磁同步电机
. s3 h0 }+ X5 o2 X3 z  G ; s1 ]; R  [- p1 W; ^. V( @

4 p9 `0 }5 k( k. y: _7 m; ~+ h9 T5 D9 ^5 O  Z9 n
( Z/ z  D  @$ a; e4 c
+ U' S! I! d, J
- Q, Y" n$ a- P0 _
Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。 6 K7 Z; O+ b) r# i7 B0 K
+ ^& e# H% p* J' C1 ?* e

" g* w( Y$ ^8 O
9 y  l! k1 d6 f/ R: G特色:# v1 }. G$ }9 P! z# H# d
• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真6 d, k2 k/ y, V) l7 X9 L& G# R9 Q1 D
• 协同仿真中包括涡流和涡流损耗
5 ^# O( K) ~) x' b. X% [% k• 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
; h2 u# G  c* W3 h- q* p• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
( C0 ~% s: C, g2 Q: L: s$ T• 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。) n! m, ]# o5 [' ~: X& R2 B3 G
线性执行器协同仿真. j  P+ ]$ `. F7 k9 m
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。
& r/ l/ r  H$ i2 j  {; X/ D7 s8 d0 ~7 l

$ l3 h/ v0 ^, d* e& l- I9 @' B; y6 n- k

/ X% s/ W" P9 p ) k/ ?! ~0 ^8 P0 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。" o4 k4 G9 B9 h: \
( R6 r, S0 O6 h5 C0 _( b# Z9 M
1 a2 Z7 ^! w1 t( r1 }
3 Y) r+ }/ N3 ]7 ?9 d5 a! J
◆详细、快速的半导体建模& |4 V& o4 V( c2 B4 s3 e# [
采用Caspoc“功率损耗快速预测模型”,优化电力电子设计。
/ b5 Q' e9 [  k  X# Y- }3 c% V3 e* a6 T1 r
IGBT逆变器损耗的快速仿真: f4 q" r9 `/ V; _6 j/ f5 ^
; A! b1 e" O: V6 `) R  X9 B
) M0 M$ o/ K7 z

0 b9 T1 Q9 P5 n( U4 H# w
3 c8 ~- |# P" o9 G7 i3 K4 [* Q& e2 c
半导体损耗快速预测模型6 w* r2 w9 b/ v5 p4 O

$ X- j/ j: ]; D! [4 M
+ L! S! [' t3 y9 w- ^
' O2 q9 L9 |2 P9 w+ z( o3 K3 v2 W7 g+ _" z8 [( i1 U! u5 ^; _
0 W; K  B7 b3 f0 E2 W
MOSFET详细建模' m) Z5 Q( ?8 y/ ~# [
Caspoc中的MOSFET详细建模,其中显示了上升与下降波形。
6 @2 p5 Z1 ?. [
) p* p6 |8 b( ]  P  a& t9 S9 m6 F# L! K) |2 \/ T6 h' m. J

9 N  b# \" ^) w0 m, M 特色:
$ B" J  R! k  S) D1 @* Q4 L6 t  G9 g•MOSFET非线性电容详细模型' @6 e: C0 H6 p: e; E) y
•IGBT拖尾电流模型
" U5 r0 t1 E( q5 ~" _•二极管反向恢复模型
& K5 j% r' f  R7 G•以快速损耗预测模型实现快速仿真
) y& t! a$ D& ~- Q" [•与热模型耦合4 d9 n* J1 I0 f8 Q2 N  m; H7 H
•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
9 \4 }2 X7 k/ [. |二极管反向恢复0 ]/ q; f. e' ^9 q7 m( b
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。5 @2 ~  }1 o; r9 N5 ~

# Y6 L  O; F4 C$ H3 y6 A! Z
8 e, j8 \) b. F6 q- I  [2 ^9 V" `( B$ i) ?2 Y+ T& Y) R, t1 ^# ?0 j1 M
7 G! g' ]8 i- ~+ a3 `# v& X
% S  f  n$ f, o3 B) i% r) w
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。
, E5 u8 l& ?7 C) _4 K+ f
% S& H# A3 S& Q 0 z+ ], B0 k+ s6 ?/ w) ]# I8 I
7 U4 B; ~3 I* h2 J
◆散热片建模
1 b- \, m! t8 O+ k0 r, T# h) Y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。- o, o5 T, Q6 G; J
带散热片和隔热层的TO220( `) s- s" y; f! U/ A8 D
3 I& U( U1 L( H+ U. ?/ x

( S9 n+ h" l3 k3 m% u& s) x& v6 p0 ~' g& |* v6 j* u3 c

3 ]  p4 @# n( M% ?9 N0 x' m7 K) C, p& ^* [" y- B# U
IGBT结温详细模型8 _, m  o& k6 K* m! [

4 E# G( |' a6 W; O) ^" D1 N3 c: l/ z* {: ^% l

2 W0 M6 u& p, Z; `2 R! A特色:# l5 h$ ]$ p, n8 e! ~& t
•散热片模型与半导体模型直接耦合! T- F: t' y0 C; E/ T4 `" L9 H& s
•预定义导热材料特性+ _/ J9 W# Y, p+ I/ X, M
•现成的散热片模型5 @3 N( L8 z( F$ K* s  N1 T
•热模型可从Ansys直接导入Caspoc
  P; m9 y: K9 S' |# Q热模型" P+ M: h, R: j' \
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。
# |! ^/ P, \3 G7 R+ y) E: |. S% _/ U/ {- L: U" c( X

# G+ X/ t: O2 Q3 {
" j) K/ R6 X' N- f/ `
" A% C3 n9 P/ |! u' g4 z0 c
3 G& {0 L1 @" ]) b0 o0 U- o6 A: h

* o& P  J) i5 [$ H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。: @$ A+ Y0 U$ N$ Q9 I" s5 L

, S; F8 S7 y( |/ p 0 r' A, @* ~. z0 \% J
& s$ i' _( M1 B& a4 x
◆汽车动力管理
8 V" A; ?9 g$ J- 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。1 S7 v! H3 j: P1 C& F* ]7 r
0 n; n( z/ c7 p' a% U. n0 R
汽车动力管理(含负载突降)! g' o6 e9 N9 S( Q+ T" M$ O
0 A2 w! W$ `8 g

& ]0 E4 M! M0 f- H" e/ @; e1 d) M
2 L2 w9 t2 }$ T! R& h8 b' L& `; r( R+ P' ?

% _% B* g( i9 }+ Y1 _3 sIGBT火花塞点火控制1 d5 a! ^# Q' G9 ]; d0 p9 C
/ f$ ^) N* ]! R) V
+ |( U. k1 \$ S! z. E

  }! x# L' e2 ^2 D1 L8 T5 w; }5 s6 s1 U; {/ {( p' u# i( D$ k0 _
特色:
/ W: G' @1 Z" f3 z. }6 P•发电机详细模型,包括六脉冲整流器和控制器1 T0 }: p* C( @! e6 Y3 e3 R
•蓄电池荷电状态(SOC)及充放电阻抗模型。
( Z/ O* E+ V- @9 g•高压火花塞模型
  _& H6 f7 Y) u9 H- ]•双向直流电源的限流与电流效率模型
& @0 W+ D& t2 P. W8 D( ^•动力管理传动循环
' |! K1 H5 g+ @5 x+ i9 G# A" l双向直流变换器
$ N# I! l% S* V0 ?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。
, w5 l/ E4 v2 m( I/ _+ w" ?
1 c0 E9 f# }, U, Q9 L# x
' J1 p* L9 F9 w3 x0 `6 `9 ~
6 a& H5 r, V, G% B* D
% g, {2 y4 ]# g  b) L0 p: q
- T0 l5 W2 b0 e9 ]( B总结:简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。3 q) L7 e2 `( i- y& U/ i/ g
# [7 Z2 e/ ]/ y& c
8 w$ @7 S; o- y; Z- u5 Y$ B

2 w  z) o" _$ ]+ J8 h5 E◆绿色可再生能源2 x# A' Q* r* O5 A- G- c# h
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。
% \5 x: k3 |9 c- r" E2 w+ J! i3 l
带逆变器的太阳能以及电网供电线路
1 L, O" B1 O# G( [: [4 _& m , G* z. K8 k' T) l% K* i8 p0 w

7 E9 x& v% E& Y9 @8 b
' [" f/ \4 f! }8 B
7 H) o% L' l9 g3 X, N+ ~. f" G0 H) q4 [( m
风轮机模型
/ a6 w3 ?& {. U* A, e* K/ Z/ C' M. V( l

% a: q; L; p9 ~% B* J' h- b2 E0 l
  Y/ _! }. Y- L7 i
双馈感应风力发电机/ v! D( s* }1 A, w& p  A" y
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。
2 n. m+ u( R' g" U# H+ G% Y: g$ e% X9 V: X& i$ W$ R* t1 ]

3 |; Q* Q0 ?& O7 b0 G$ f$ M# R0 ]. K
) [' Z0 R0 j) F* s  特色:
* m  m% U/ V+ Q: N7 X3 q* c• 负载依赖性太阳能电池模型# r' C6 ^7 G9 r( f: k. c& D1 O! w
• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
- F0 F9 j) D2 n• DFIG(双馈感应发电机)! `6 M% M2 m/ w" w; m- h3 q
• PMSG(永磁同步发电机)
1 f2 N0 R  k. P+ V• 行星齿轮、刚性轴* e$ \0 u$ b) q3 Y4 [
• 风速特性7 i* W, J# F8 H- R0 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$ v- h5 L0 v" r" E2 p5 P* e
燃料电池
. j2 x% K0 H; h! f* i+ m8 C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。
: [7 c& {4 p  s# {$ N
2 k( _5 |: J4 {! t/ ]2 N* l3 o  i% X/ C- [

! A; s7 p: a) n) q2 Q- x/ y: s  V+ q" Z; a" k+ w
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。
"真诚赞赏,手留余香"
还没有人打赏,支持一下
楼主热帖
帖文化:【文明发帖 和谐互动】 社区精神:【创新、交流、互助、共享】

该用户从未签到

尚未签到

发表于 2010-5-25 14:23:58 | 显示全部楼层
不错的东西啊!
"真诚赞赏,手留余香"
还没有人打赏,支持一下
帖文化:【文明发帖 和谐互动】 社区精神:【创新、交流、互助、共享】

该用户从未签到

尚未签到

发表于 2010-6-10 13:29:13 | 显示全部楼层
到哪里可以免费下载啊
"真诚赞赏,手留余香"
还没有人打赏,支持一下
帖文化:【文明发帖 和谐互动】 社区精神:【创新、交流、互助、共享】
  • TA的每日心情
    开心
    2021-3-6 10:37
  • 签到天数: 356 天

    连续签到: 1 天

    [LV.8]以坛为家I

    累计签到:356 天
    连续签到:1 天
    发表于 2010-6-23 09:11:45 | 显示全部楼层
    還是用 ATP/EMTP 好- }/ j$ l* c9 {- `
    不花銀子
    "真诚赞赏,手留余香"
    还没有人打赏,支持一下
    帖文化:【文明发帖 和谐互动】 社区精神:【创新、交流、互助、共享】
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即加入

    本版积分规则

    招聘斑竹

    小黑屋|手机版|APP下载(beta)|Archiver|电力研学网 ( 赣ICP备12000811号-1|赣公网安备36040302000210号 )|网站地图

    GMT+8, 2026-10-30 23:09

    Powered by Discuz! X3.5 Licensed

    © 2001-2026 Discuz! Team.

    快速回复 返回顶部 返回列表