• Description

  CASPOC是一個針對電力電子和電氣驅動的功能強大的系統模擬軟體。使用CASPOC可以簡單快速地建立電力電子、電機、負載和控制量的多級模型。這個多極模型包括交互式電力供應的電路級模型、電機/負載的部件級模型以及控制算法的系統級模型。

 
    目前所有商用軟體中,只有CASPOC結合拖放建模的易用性、建模語言的高效性、模擬結果觀測的實時性和最快的模擬性能等等於一體,而沒有任何收斂性問題。CASPOC是最容易學習使用的高性能可視化建模和模擬軟體。
 
    CASPOC應用於復雜電力和控制設備、系統的設計和模擬,例如:整流器,直流轉換器,交流轉換器,諧振轉換器,動力工程,感應機,矢量控制,機械結構,有源濾波器,諧波,直流機械,步進電機等等。
CASPOC在以下行業有廣泛的應用:航空,汽車,運輸,商用電子等等。
 

 ◆運動控制與變速驅動裝置
使用Caspoc軟體可輕鬆進行馬達驅動系統的分析與設計。Caspoc標準及專業版包含了電機和變速驅動裝置的建模功能。它提供了一種簡便有效的馬達驅動系統建模與模擬手段。
只需將電機連接到電力電子裝置和機械軸,即可快速高效地建立起驅動系統。

特色:
•通過運用abc-dq轉換器、PI控制器和數字/模擬濾波器等現成部件,可極其輕鬆地建立起任何驅動系統的模型,並得到清晰明了的系統佈局圖。
•具備大量樣例,圖中所示的磁場定向控制器就是其中之一。感應電機矢量驅動裝置(上圖)和磁場定向永磁同步電機(PMSM)驅動裝置均可直接實現。
•如有需要,可採用Simulink耦合,將電力電子及電氣驅動裝置與任何Simulink控制模型耦合。
•可結合知名的有限元(FEM)模擬軟體進行協同模擬或與之交換數據,任何新型電機均可應對自如。

  電機:
•永磁同步電機
•感應電機(鼠籠式、線繞轉子、單相)
•同步電機與發電機,永磁及外勵磁
•永磁直流電機
•無刷直流電機
•串勵及復勵直流電機
•開關磁阻電機
•同步磁阻電機
•步進馬達
•車載發電機(直流及三相)

機械部件:
•軸、質體、彈簧、軸承、齒輪箱、差動齒輪、行星齒輪
•恆扭矩、恆功率與常規機械負載
•速度、扭矩和功率傳感器

總結:任何類型的電機均可簡便、快速地建模。

 

◆數據交換與FEM協同模擬
運用詳細的馬達模型,可從電氣驅動模擬中獲取更多功能。Caspoc能與各種FEM軟體包耦合使用。

COMSOL®中的開關磁阻電機

 

特色:
•真正實現複雜電機與線性執行器的協同模擬
•協同模擬中包括渦流和渦流損耗
•通過FEM模型確定非線性機器模型的參數,然後採用後一模型進行控制最佳化
•靜態參數、查找表和暫態協同模擬
•可結合知名的有限元(FEM)模擬軟體進行協同模擬或與之交換數據,任何新型電機均可應對自如。線性執行器協同模擬 COMSOL®中對線性執行器進行建模,在Caspoc控制下進行協同模擬。既可在COMSOL®中採用FEM和(或)多體動力學模型對機械系統進行建模,也可在Caspoc中建立一個基本的機械模型。

總結:可通過SmartFem簡便、快速地得到任何類型電機的準確結果。



 

 

 

 

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SmartFem中的永磁同步電機
 



Caspoc驅動模擬中機器數據與機器模型的耦合。

 


電力電子裝置、控制迴路、電機和機械傳動裝置的建模均在一張原理圖中完成。同時有全部基本類型的機器與機械部件可供使用。
只需將PI控制器、磁場定向控制器等綜合控制庫部件連接起來,即可快速、方便地建立起電氣驅動裝置。甚至還可使用C/C++等建模語言,創建出自定義的機器/負載模型。

 

 

◆詳細、快速的半導體建模
採用Caspoc“功率損耗快速預測模型”,最佳化電力電子設計。

IGBT逆變器損耗的快速模擬


半導體損耗快速預測模型


MOSFET詳細建模
Caspoc中的MOSFET詳細建模,其中顯示了上升與下降波形。

特色:
•MOSFET非線性電容詳細模型
•IGBT拖尾電流模型
•二極管反向恢復模型
•以快速損耗預測模型實現快速模擬
•與熱模型耦合
•包含電路中的導線寄生電感和母線電容二極管反向恢復 二極管反向恢復取決於最大正向電流以及關斷期間的斜率。在隨後各次模擬中增大電感,可提高關斷電流 的斜率,進而降低反向恢復電流。



總結:可以簡便、快速地使用半導體詳細模型或者損耗預測模型。

 

◆散熱片建模
依據詳細的散熱片模型,對電力電子設計進行效率和發熱估計。依據基本散熱片模型或者COMSOL®的詳細熱模型,準確預測所做設計的熱行為。
帶散熱片和隔熱層的TO220



總結:既可使用預先定義的熱模型,也可簡便快速地定制熱模型。

 

◆汽車動力管理
針對多種負載應用進行汽車動力管理最佳化與測試。同時針對所有用戶,對整個電力網進行建模。可觀測蓄電池充放電以及發電機產生的諧波。此外還可建立負載突降以及模擬電力網的穩定性。

汽車動力管理(含負載突降)



IGBT火花塞點火控制

總結:簡便、快速的汽車動力管理和發動機管理。


特色:
•發電機詳細模型,包括六脈衝整流器和控制器
•蓄電池荷電狀態(SOC)及充放電阻抗模型。
•高壓火花塞模型
•雙向直流電源的限流與電流效率模型
•動力管理傳動循環雙向直流變換器 電力電子裝置在汽車領域的應用初見端倪。除控制發動機、交流發電機和閃光信號燈外,還可控制馬達及其它車載執行器等幾乎所有裝置。下圖是HEC(混合動力電動車)中雙向轉換器的詳細模型,該轉換器用於在蓄電池電壓與總線高壓之間進行轉換。



 

 

◆綠色可再生能源
綠色可再生能源是今後的發展趨勢。採用Caspoc進行綠色能源模擬,可幫助您始終走在時代的前列。提供太陽能電池、風輪機和燃料電池等模型。

帶逆變器的太陽能以及電網供電線路


風輪機模型


雙饋感應風力發電 機
風輪機經剛性軸和齒輪箱連接到DFIG(雙饋感應發電機)。發電機轉子通過逆變器取電。DFIG發出的電力被輸入主電網。

特色:
•負載依賴性太陽能電池模型
•風輪機模型具備變槳距控制和風速特性
• DFIG(雙饋感應發電機)
• PMSG(永磁同步發電機)
•行星齒輪、剛性軸
•風速特性
•採用CFD方法得到的負載依賴性燃料電池模型,或燃料電池詳細模型燃料電池 可採用CFD軟體包,基於電壓-電流關係建立燃料電池模型;也可建立包括氫氣壓力和溫度在內的詳細燃料電池模型。


總結:簡便、快速地位居綠色能源設計的前列,構建更加美好的未來。


 

 

 

 


IGBT結溫詳細模型

特色:
•散熱片模型與半導體模型直接耦合
•預定義導熱材料特性
•現成的散熱片模型
•熱模型可從COMSOL®直接導入Caspoc 熱模型 需要熱模型來準確預測半導體損耗。半導體損耗依賴於結溫,而結溫又是半導體自身以及周邊半導體功率損耗的函數。在Caspoc中,可以使用現成的散熱片模型,也可以使用Ansys中的詳細模型。

你知道嗎??

  • Caspoc is used for Power Electronics and Electrical Drives

  • Caspoc couples with many FEM and other CAE software for motor design

  • Caspoc is the solution for finding the thermal response of power Electronics for any type of control, for example Centerline SVM

  • Caspoc can give you directly the C code for your controller

  • Caspoc is faster than any other Power Electronics Simulator

  • Caspoc includes many various models; ideal, non-linear and also detailed

  • Caspoc is the choice for many research worldwide on Field Oriented Control

  • Look out for our new version, including new models for Drives and Green Energy......

這兩本書能讓您方便教學與研究!!