新能源电力电子及电气驱动模拟软件

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电力电子及电气驱动仿真

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+ F5 J1 c/ r7 z2 I6 }) MCASPOC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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& g4 j- }$ q9 R8 Q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。
　
0 C: ^+ n2 F8 [/ gCASPOC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
# N& q6 F. W% Y" }0 ^& G4 O* x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。
& z+ e" p8 w4 T; V, x7 q7 F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 G$ r5 k  R/ {7 K
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/ l7 o5 M1 ^$ ~$ q' Z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。
! M3 L/ p; D( a. ^' 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。

2 ~6 `/ _( Z$ }

- k, u) [# Z, [ 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。
  W0 O, K& b8 _•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。
电机：
" w) |: G2 i! K8 f% s•永磁同步电机
•感应电机（鼠笼式、线绕转子、单相）
•同步电机与发电机，永磁及外励磁
7 u7 U: c) e( _2 g( V3 Z: O: Q•永磁直流电机
•无刷直流电机
•串励及复励直流电机
•开关磁阻电机
# f0 K2 j/ R1 p•同步磁阻电机
3 O' w& m; K" s% p7 \8 ~) d•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
机械部件：
0 C# [9 l3 L4 a2 S+ ~: d•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
  |( Y7 A4 |! O$ n5 }6 q7 ]; b) f•速度、扭矩和功率传感器

, H" g; l; L9 a0 N2 L7 R& M) w总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。
7 r" l! a2 v$ Q& z; g; J5 O: O6 o4 l

1 N( @" {% {. U3 v8 R9 d) Y! l
9 D2 H1 q; ~" b- S) [& J( v◆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。

Ansys中的开关磁阻电机
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* m: y) F2 D& c9 S0 k$ V" L
$ z& J' x( L' e: Q/ S


SmartFem中的永磁同步电机
: I, A, p* H* b* K( S



7 J, b" M* X. _
! S0 R. B( L# }8 z* Z; _
' I, h' ]5 e3 e% \7 gCaspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。



特色：
! p" G2 R( R# l$ V; ~• 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
" R, `4 g) l4 {% u: T• 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
! g) |7 a. |; t2 V: |3 K• 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。
6 N% d/ C  L' h线性执行器协同仿真
" }- @* {- T# q; k: h7 ]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。


5 {. K/ s: H3 j6 L# C+ R
1 ?/ N2 `& \; W# x) A- \( t" T' P
  W, Z0 B/ Z. O- 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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9 l( Z2 ?2 K8 k+ b$ u7 }
% `  f: G* J( R& H◆详细、快速的半导体建模
- j6 ^! U: R  l& i1 c7 K  U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

$ |& a! l9 v" F% ]
( r& z, \- H6 ^. V
! J  i/ i4 Z& p+ S  h

半导体损耗快速预测模型


( D( R+ F3 f* \! C. a


) g$ q1 x; [  W$ K5 bMOSFET详细建模
Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。

* X) B, ]) `( r: R0 F" L. X) e
. @# ]7 ~5 c+ v6 l& h
特色：
5 x! {' H; f+ p# u( ?' J+ ^/ n•MOSFET非线性电容详细模型
4 `1 v5 u/ t# l9 s2 R* F/ v7 o•IGBT拖尾电流模型
( Z* D" \: {9 x  c8 Q* C+ i•二极管反向恢复模型
; X3 F( Q) P: @* c•以快速损耗预测模型实现快速仿真
•与热模型耦合
) V/ a, [6 h: F•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
二极管反向恢复
  t. W4 d0 L8 p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。
% e% T9 j2 q3 x' O& y
4 G0 O! _! F0 ?" O) S; g3 ?



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
2 B' ?2 z3 {7 E. _) M$ X, b. s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。
5 Y4 b/ B' U8 Y带散热片和隔热层的TO220
) e/ P! u: K* y% ^' g. w; D

+ T9 i. k% s+ N$ W, j8 b( W
  _- C9 z6 [5 K( G: B+ b
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IGBT结温详细模型

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特色：
2 L" T1 y; G$ m5 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
5 y7 t. G2 B# s3 y" P- T•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。



( C  q0 }7 k7 y8 G: M. b# U
6 J' L5 [3 a2 f$ m+ 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。
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( P' r* A2 c; z# O- v9 `3 U

◆汽车动力管理
# Q* F- P: |) O+ B1 w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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( w, }% b9 v0 i1 J8 E汽车动力管理（含负载突降）


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1 z3 a8 n1 M3 ^! F# x# l
1 M. x( x7 T" e0 f* [, O' j2 xIGBT火花塞点火控制
; c/ M6 i. M; ~" U9 N
* _- x) i5 @" q7 t3 U' I& x- D


  O3 E+ L/ l( e5 p$ ]特色：
7 z/ T; [) [& ]5 M/ V& t) h•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。
: [; x9 ?/ W; A" t, }1 R•高压火花塞模型
•双向直流电源的限流与电流效率模型
' H$ ~4 E3 H! ~/ p6 s8 P5 I. U; T•动力管理传动循环
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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! t9 S$ ^* [# n; E总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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+ Y$ m) }/ ]2 F- z9 R◆绿色可再生能源
: ~! m( p! p; z/ L3 m) j7 N( [$ X; O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


( A; b" L3 V, D- x9 F0 |9 v


风轮机模型
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$ [, g; i" J: ]* {! Z9 @
) y9 q! X7 O4 Z( ]" F
$ h! O, p( ^1 s! i4 X
双馈感应风力发电机
, p  E$ ]8 E( b2 Z1 n* x! c& O  `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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6 v: I1 m5 g$ ?5 h  h8 B  特色：
6 v2 r& A# C- a/ i: r" A• 负载依赖性太阳能电池模型
+ e4 L. c* w- e# s5 |+ c• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
( J6 a0 j1 `' i# p• DFIG（双馈感应发电机）
5 F) Z0 X0 h+ k  f3 p6 Y• PMSG（永磁同步发电机）
! x1 L$ n2 O; h3 K• 行星齿轮、刚性轴
• 风速特性
. R7 J; X7 X$ j  r) Z' D+ k• 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
$ i5 Q" M, l8 `" T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。
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7 _9 o; B" o9 N0 y


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。

jasey-yang

不错的东西啊！

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到哪里可以免费下载啊

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還是用 ATP/EMTP 好
* k: V) k: A( y* h不花銀子