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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3 o; Z, C/ r  ]% ~# qCASPOC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。
　
# x. ]" N6 U5 V8 I, `& t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。
　
2 }+ @- U+ q5 t# o5 DCASPOC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。

. U' L; Y0 B& i  j- M
: }( C! j+ @0 d( z: D# f: O◆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。
" J% s: J& M8 E. Q  ~; {8 V. y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。
( b& V8 X0 i0 m7 X


特色：
" r% ~4 p- c/ W, T7 |+ m& Q3 ^•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。
" r  M* z( z1 ]•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。
' t- q5 i! b6 d( ~•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。
* e& S8 Q  U% }8 s- I) W' {电机：
•永磁同步电机
6 M: P" Q2 e8 G5 w( ]5 W•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
+ v9 s# h. b8 Z- \6 k: b" Q6 a•永磁直流电机
3 {1 ^- B' n6 L5 L•无刷直流电机
4 t9 b$ a0 u: I1 R2 H•串励及复励直流电机
8 J' k4 i0 p: F- ~4 n* ^& l1 S•开关磁阻电机
•同步磁阻电机
" s4 p2 K  a1 l- i+ H5 h- u" S7 ]•步进马达
•车载发电机（直流及三相）
1 T3 |  D* a9 M6 W% Z/ _% k机械部件：
+ a9 E1 G, H" q. N•轴、质体、弹簧、轴承、齿轮箱、差动齿轮、行星齿轮
, i* X$ r5 i$ P0 M. L( B& u$ P•恒扭矩、恒功率与常规机械负载
•速度、扭矩和功率传感器
9 A( T) X" S$ @3 y
总结：任何类型的电机均可简便、快速地建模。



◆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。

. H- Q* w2 y$ Y4 H8 ?Ansys中的开关磁阻电机
; k$ p( @8 M. W2 X9 |$ N9 x



5 ^" K# R8 n+ F+ G. l( E3 b4 s
& z7 A# e1 }) [. qSmartFem中的永磁同步电机
3 Y- c4 e/ V* x1 V: Z. N

5 A2 Q# r. o, K6 @; ]' t

4 C" w+ H6 n: |! a; s/ k
6 S: h, S6 X$ t1 f3 n% E" P$ f' @  l
Caspoc驱动仿真中机器数据与机器模型的耦合。


2 y# t/ q+ i! D# ^, K. u
特色：
: s: ~& I" @$ s4 _* x9 T• 真正实现复杂电机与线性执行器的协同仿真
: _# C+ M# V9 D% D# w' ]+ w0 |• 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
• 静态参数、查找表和暂态协同仿真
; a7 m2 I6 W# i5 _: 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。
线性执行器协同仿真
$ H8 j+ [) ^+ T% u/ ^+ ?" \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。


, O7 f+ t. n  S, `; d
6 R2 b' l: _7 [- T; C, W; k1 F
' `5 ?0 I: Z8 @9 P- X$ e0 S
; h3 d2 J  k3 r4 m- i0 @9 h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。
5 o( x  d2 B% s6 _3 u" r


◆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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1 D( P* ?* f. Z; T9 f4 @IGBT逆变器损耗的快速仿真
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8 \: B& V$ l5 ]4 p9 i

8 q7 I1 O* d1 e7 h6 I
" E6 P6 k' l2 Z1 Q! E- S半导体损耗快速预测模型
% }& q+ f# m* u2 C- J4 N  J; H
3 j) H" D. y& Z+ X) d. h
) P) K( G4 _/ c2 v' t  a) g


5 _3 r( F2 f$ O  w2 mMOSFET详细建模
Caspoc中的MOSFET详细建模，其中显示了上升与下降波形。

/ g$ l+ R& A# Z9 }; ~1 T' W5 @6 E
) c, T' b0 c  j& T' A
- U7 `( H  C; L 特色：
2 s$ t6 |3 A  n* B•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
•以快速损耗预测模型实现快速仿真
•与热模型耦合
4 L  ^, S3 C4 c6 s  `7 _5 }•包含电路中的导线寄生电感和母线电容
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。
- F! K' X. S- O  O! I7 Z8 U
2 l! `5 G5 Y, G5 e



7 H/ h) J" X% `' b; l. O; `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。


! E8 {1 {0 i3 m0 I4 w6 a
◆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

4 z& F8 [2 T7 S! }' `) T



, b4 t/ a. w: V0 m" YIGBT结温详细模型

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1 E; s7 y4 X3 g
( a) \- B% Z1 |, J9 o, r; r1 c特色：
•散热片模型与半导体模型直接耦合
•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
9 I* F4 t7 x, C& j+ G, p, q& T热模型
/ I' ?9 V* W. F; F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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* I6 p7 e. F2 H5 k* H& z( ?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。
. p" @9 a* H3 A' s
* w& o' q8 \% ], |4 ?4 c5 X2 H
4 m8 |' I  r5 s% h* ^9 |6 @: J
+ I/ u7 s6 s) A5 I/ e◆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。

8 U& Y2 x: {% y# \2 T8 \+ T' H汽车动力管理（含负载突降）
. `- |  C; O5 N; ?2 @) D/ M
/ W3 V  ?* X+ d& [3 ], ]; A

+ G6 p. m; V. K6 {1 H

IGBT火花塞点火控制

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- L. P+ S6 I- X! Y; \- y0 ?- d% A

特色：
, y+ [5 t+ T- z$ L3 |•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
9 M8 B- X2 F3 k& J5 a•双向直流电源的限流与电流效率模型
•动力管理传动循环
4 j- a0 W* o9 d* B( A0 ?+ D, M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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" r' [" G& I$ u: H& Z
总结：简便、快速的汽车动力管理和发动机管理。
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- h6 ?  e2 E2 b1 U1 f
2 o0 q! _' \& F0 D3 L' H6 x2 N* l2 A◆绿色可再生能源
8 j8 l( b# A, g7 W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。
1 l0 P( X& S" S: V! I/ F
带逆变器的太阳能以及电网供电线路
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2 g3 r8 D$ ^+ d' E4 Z; h) E1 y
: e+ t" ]8 Q) ^" C
4 h7 K  Y$ B0 q) P& h7 k风轮机模型
: q5 J) ]2 L. g$ a

' Z6 D+ S: K5 @+ e& p
) v# w1 T# x* X! U! w, X; j; Z& y
2 `# V$ p( Q" j+ R0 Z+ c 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。



  特色：
• 负载依赖性太阳能电池模型
. Y* o) Z9 [/ D' |• 风轮机模型具备变桨距控制和风速特性
) h7 g5 U0 T& m3 \• DFIG（双馈感应发电机）
" P+ a, B: Y$ U2 s• PMSG（永磁同步发电机）
' d# D  ~3 ~9 q, B0 p  F• 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
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。
1 o, ]" B- t1 F& D7 \

  S& W$ s* t$ d4 @  \9 f7 x; ^

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
2 ^: f. w4 U# ~. {不花銀子