PSIM中文教程全解

1、实用标准文档PSIM? 用户指南9版版本 32010 五月版权? 2001-2010 Powersim 公司 保留所有权利。本手册的任何部分不得复印或以任何形式或任何手段没有写转载 公司的权限模型免责声明Powersim 公司(“ Powersim”)作出任何陈述或保证相对于此的充分性或准确性 文档或它所描述的软件。在任何情况下将模型或其直接或间接供应商承担任何 任何性质的损害，但不限于，直接，间接，附带或相应的损害赔偿的任何字符 包括，不限于，商业利润损失，数据，商业信息，或任何和所有其他商业损害或 损失，或对任何损害赔偿超过清单价格的许可证的软件和文件 .Powersim Inc.mail

2、to:infomailto 内容1 一般资料1.1 引言 11.2 电路结构 21.3 软件 /硬件需求 31.4 安装程序 31.5 模拟电路 31.6 组件参数规范和格式 32 电源电路组件2.1 电阻电感电容器分支 72.1.1 电阻器、电感器和电容器， 7文案大全实用标准文档2.1.2 变阻器 82.1.3 饱和电感 82.1.4 非线性元件 92.2 开关 102.2.1 二极管、 LED、Zener Diode 、和移民局 102.2.2 晶闸管和双向可控硅 122.2.3 GTO 和晶体管 132.2.4 双向开关 152.2.5 线性开关 162.2.6 开关门 17 座2.2

3、.7 单相开关模块 192.2.8 三相开关模块 192.3 耦合电感 222.4 变压器 232.4.1 理想变压器 232.4.2 单相变压器 232.4.3 三相变压器 252.5 磁元件 262.5.1 绕组 262.5.2 漏磁通路径 272.5.3 空气间隙 272.5.4 线性核心 292.5.5 Saturable Core 292.6 其他元素 302.6.1 运算放大器 302.6.1.1 理想运算放大器 30我4 章：2.6.1.2 非理想运算放大器 31文案大全实用标准文档2.6.2 并联稳压器 TL431 322.6.3 Optocoupler 332.6.4 dv

4、/ dt 的 34 块2.7 热模块 352.7.1 设备数据库编辑器 3542 在数据库 2.7.2 二极管器件2.7.3 二极管损耗计算 43 在数据库 45 2.7.4 IGBT 器件2.7.5 IGBT 损耗计算 47 在数据库 50 2.7.6 MOSFET 器件2.7.6 MOSFET 的损耗计算 512.8 电机驱动模块 54 机械系统 54 2.8.1 参考方向2.8.2 直流机 562.8.3 感应机 582.8.4 感应电机饱和 612.8.5 无刷直流电机 622.8.6 同步机与外部激励 662.8.7 永磁同步电机 682.8.8 永磁同步电机饱和 702.8.9 开

5、关磁阻电机 732.9 MagCoupler Module 762.9.1 magcoupler DL 76 块2.9.2 MagCoupler Block 772.10 magcoupler RT 模块 812.11 机械元件和传感器 852.11.1 机械元件和传感器 852.11.1.1 恒转矩负载 852.11.1.2 恒功率负荷 85文案大全实用标准文档2.11.1.3 恒速负荷 862.11.1.4 Type Load 将军 862.11.1.5 外部控制负荷 872.11.2 齿轮箱 872.11.3 机械耦合块 882.11.4 机电接口 88 块2.11.5 速度/ 转矩传感

6、器 892.11.6 位置传感器 912.11.6.1 绝对编码器 912.11.6.2 增量式编码器 922.11.6.3 解析器 922.11.6.4 霍尔效应传感器 932.12 可再生能源模型 94II章节： - 32.12.1 太阳能模块 942.12.2 风机 973 控制电路元件3.1 传递函数块 993.1.1 比例控制器 1003.1.2 积分 1003.1.3 微分器 1023.1.4 比例积分控制器 1023.1.5 单极控制器 1033.1.6 修改 PI 控制器 1033.1.7 3 型控制器 104在过滤块 105 内置 3.1.83.2 计算功能块 1063.2.

7、1 106 夏季文案大全实用标准文档3.2.2乘数和 Divider 1063.2.3平方根 107 块3.2.4指数/电力/ 对数功能块 1073.2.5均方根 107 块3.2.6绝对和符号功能块1083.2.7三角函数 1083.2.8快速傅里叶变换块1083.2.9最大/ 最小功能块1093.3 其他功能块 1103.3.1比较器 1103.3.2限制器 1103.3.3梯度（ dv/dt ）限制器 1103.3.4梯形、方形块1113.3.5采样/保持 111块3.3.6舍入块 1123.3.7时间延迟块 1123.3.8器 1133.3.9 THD 114 块3.4 逻辑组件 11

8、53.4.1 逻辑 Gates 1153.4.2 设置复位触发器 1153.4.3 JK 触发器 1163.4.4 D 触发器 1173.4.5 单稳态多谐振荡器 1173.4.6 脉冲宽度计数器 1183.4.7 向上/ 向下计数器 1183.4.8 A/D 和 D/A 转换器 1193.5 数字控制模块 120文案大全实用标准文档2 章：3.5.1 零阶保持 1203.5.2 Z 传递函数方框 121122 3.5.2.1 积分器3.5.2.2 微分器 1233.5.2.3 数字滤波器 1233.5.3 单位延迟 1253.5.4 量化块 1263.5.5 循环缓冲区 1283.5.6 卷

9、积块 1293.5.7 内存读取块 1293.5.8 数据阵列 1303.5.9 栈 1303.5.10 多采样率系统 1313.6 simcoupler 模块 1323.6.1 设立在 PSIM和 Simulink 132在 Simulink 133 3.6.2 求解器的类型和时间步长的选取4 其他组件4.1 参数文件 1374.2 来源 1384.2.1 时间 1384.2.2 常数 1384.2.3 直流电源 1384.2.4 正弦源 1394.2.5 方波电源 1394.2.6 三角/ 锯齿来源 1404.2.7 步源 1414.2.8 分段线性源 1424.2.9 随机源 143文案

10、大全实用标准文档4.2.10 数学函数源 1434.2.11 电压 / 电流控制的来源 1444.2.12 非线性电压控制源 1454.3 电压 /电流传感器 1464.4 探头和 146 米4.5 电压 / 电流范围 1484.6 初始值 1504.7 开关控制器 1514.7.1 开关控制器 1514.7.2 控制器 154.7.3 PWM 控制器 152 查找表4.8 功能块 1544.8.1 控制电源接口 15 块 四章节： - 14.8.2 变换块 1544.8.2.1 ABC dq0 变换 155ABC / 不能转化 14.8.2.3 /- dq 变换 14.8.2.4 笛卡尔坐标

11、变换 1574.8.3 数学功能块 1574.8.4 查找表 1584.8.5 C 座 1604.8.6 简化 C 座 1614.8.7 外部 DLL 模块 1624.8.8 嵌入式软件 164 块5 分析规格5.1 仿真控制 1655.2 交流分析 166文案大全实用标准文档5.3 参数扫描 1686 电路原理图设计6.1 创建一个电路 1716.2 文件菜单 1736.3 编辑菜单 1736.4 视图菜单 1746.5 支路菜单 1756.5.1 创建在主电路 176 支路 -6.5.2 创建子电路内的支路 1776.5.3 连接支路 - 在主电路 178 电路的 178 6.5.4 其他

12、功能6.5.4.1 传递变量从主电路支路 1786.5.4.2 定制电路图 1796.5.4.3 包括在 PSIM 180 子元素列表6.6 模拟菜单 1806.7 选项菜单 1836.8 实用工具菜单 1876.9 管理 PSIM图书馆 1876.9.1 创造一次图像 1886.9.2 添加新的子电路元件为图书馆 1896.9.3 添加一个新的 DLL 元到图书馆 191 v0 章：7 波形处理7.1 文件菜单 1937.2 编辑菜单 1947.3 轴菜单 1947.4 屏幕菜单 1957.5 测量菜单 196文案大全实用标准文档7.6 分析菜单 1977.7 视图菜单 1987.8 选项菜

13、单 1987.9 标签菜单 1997.10 出口数据 1998 错误 / 警告消息和其他模拟问题8.1 模拟问题 2018.1.1 时间步长的选取 2018.1.2 传播延迟的逻辑电路 2018.1.3 界面之间的电源和控制电路 2018.1.4 FFT 分析 2028.2 错误 /警告消息 2028.3 调试 203指数 205一般信息1.1 引言PSIM仿真软件 1 是专为电力电子与电机驱动器。快 仿真和友好的用户界面，提供了一个强大的PSIM电力电子仿真环境，模拟和数字控制、磁、电机驱动系统的研究。PSIM包括最基本的软件包，以及下面的附加选项：电机驱动模块数字控制模块simcouple

14、r 模块热模块magcoupler 模块magcoupler RT 模块simcoder 2 模块文案大全实用标准文档可再生能源计划 电机驱动模块有内置的电机模型和电机驱动系统的机械负荷模型 研究。数字控制模块提供的分立元件如零阶保持器、 Z 传递函数 块，量化块，数字滤波器，用于数字控制系统分析。simcoupler 模块提供的接口之间的 PSIM和 MATLABSimulink 联合仿真 3 热模块提供了计算半导体器件损耗的能力。的 magcoupler 模块提供 PSIM 和电磁场分析软件之间的接口 JMAG 4协同仿真。的 magcoupler RT 模块链接 PSIM 与 jmag-

15、rt 4 数据文件。 simcoder 模块提供的 DSP硬件自动代码生成能力。可再生能源包括基本 PSIM软件包，电机驱动模块，和可再生 能源模型，如太阳能模块和风力涡轮机在可再生能源应用的模拟。 此外， PSIM支持通过自定义 DLL 模块的第三方软件链接。整体 PSIM 环境如下所示。1。PSIM和 simview 是注册商标，和版权， Powersim 公司 2001-2010 年2。SimCoder 是一个商标，是由模型公司，模型公司版权， 2008-2010 年 三.Simulink 和 MATLAB是 MathWorks 公司的注册商标， Inc.4。和 jmag-rt JMAG

16、 的作业调度选项表公司版权， 1997-20101 章：一般信息PSIM仿真环境包括电路原理图程序 PSIM模拟器引擎，和文案大全实用标准文档波形处理程序 simview 1 。仿真过程如下所示本手册涵盖了 PSIM和所有附加模块除了 SimCoder Module 。使用的 SimCoder 模块是在单独的文件中 simcoder 用户手册。本手册的第 1 章介绍了电路结构，软件 / 硬件的要求和参数规范格式。第 2章通过 4 描述电源和控制电路组件。 5章 介绍了瞬态分析和交流分析的技术指标。在PSIM示意程序的使用 和 simview 在 6 章讨论 7。最后，错误 / 警告消息在第 8

17、 章进行了讨论1.2 电路结构电路为代表的是在 PSIM四块：电源电路、控制电路、传感器和开关控制器面的图表显示了这些块之间的关系电源电路由开关器件， RLC分支，变压器和耦合电感。这个控制电路以方框图表示。在 s 域元件和 Z域，逻辑元件（如逻辑门和触发器），和非 线性元件（如乘法器和除法器）中使用控制电路。传感器被用来测量电源电路数量，并将它们传递给控制电路。门控 信号，然后产生的控制电路，并通过开关控制器发送回电源电路 控制开关。1.3 软件 /硬件需求PSIM软件运行在微软 Windows XP / Vista 的个人电脑。最小内存需求文案大全实用标准文档是 128 字节。1.4 安装

18、程序快速安装指南提供飞行员“ PSIM -快速指南”的光盘 在 PSIM目录下的一些文件是如下表所示。在 PSIM使用的文件扩展名：注意， PSIM示意文件扩展名是。学校在 PSIM 8 或以上，但在 PSIM 9 分机 改变。 psimsch 为了区分 PSIM文件从其他软件的文件。1.5 模拟电路 模拟样品的一个象限斩波电路”印章。学校”：启动 PSIM。从“文件”菜单中选择打开加载文件”印章，SCH”。从模拟的菜单，选择“运行 PSIM仿真开始。仿真结果将被保存 文件”印章。 txt ”。如果选择自动运行 simview 不在选项菜单中选择，从模拟菜单， 选择“运行 simview 开始

19、 simview 。如果该选项被选中， simview 将推出 自动。在 SIMVIEW，选择曲线显示。1.6 组件参数规范和格式文案大全实用标准文档在 PSIM的每个组件的参数对话框有三个标签：参数，其他信息，和颜色， 如下图所示。在仿真中使用的参数选项卡中的参数。在“其他信息”选项卡上的信息另一方面，在仿真中不使用。它只用于报告的目的，并将出现在零件清单中 视图 -元在 PSIM上市。信息，如设备评级，制造商和零件号可以存储 在“其他信息”选项卡下 组件颜色可设置在“颜色”选项卡中。参数下的参数选项卡可以是一个数值或数学表达式。一个阻力，为 例如，可以在下列方式中指定：十二点五 12.5k

20、 12.5ohm12.5kohm25 / 2.ohmR1 + R2R1 0.5 + （旁白+ 0.7 ）/ IO其中 R1， R2， VO和艾奥符号定义在一个参数文件（见4.1 节），或在主电路如这个电阻在电路（见第 6.3.4.1 ）。十后缀字母的力量是允许在 PSIM。支持下面的后缀字母：G 10 9M 10 6K或 K 3 10M 10 - 3U 6 - 10文案大全实用标准文档n 9 - 10P 12 - 10 数学表达式可以包含括号，并且不区分大小写。以下的数学 功能是允许的：+添加- 减法*乘法/分*的权力 例如： 2 3 = 2 * 2 * 2 平方根函数罪恶的正弦函数因为余弦函

21、数在正弦反函数ACOS余弦反函数 谭正切函数 阿坦反正切函数 但反正切函数 = atan2 （ y， x） = 双曲正弦双曲正弦函数 双曲余弦双曲余弦函数进出口指数（基 E）例如： exp（x）= E 对数对数函数（基） 例：日志（ x） = log10 对数函数（ 10）ABS绝对值函数符号函数 例子：符号（ 1.2）= 1；符号（ - 1.2 ）= - 1 ）电源电路元件2.1 电阻电感电容支路2.1.1 电阻器、电感器和电容器，单个电阻，电感，电容，和集总 RLC支路提供在 PSIM。初始条件文案大全实用标准文档电感电流和电容电压可以被定义。为了方便三相电路的设置，提供对称三相RLC支路

22、。初始三相支路的电感电流和电容电压都为零。图像 :对于三相分支，相位与一个点是第一阶段。属性: 一个分支的电阻、电感或电容都不能全部为零。至少有一个参数 是一个非零的值。参数描述 电阻，欧姆 电感电感，在 H 在 F 中的电容 初始电流初始电感电流 最初的 Cap。电压初始电容电压，在 V 支路电流输出的当前标志标志。 如果标志为零，则没有当前的输出。如果国旗是1，电流将是可用于运行时图中的显示（在模拟运行时 图）。它也将显示在 simview 保存到输出文件。 当它流到分支的虚线终端时，电流是正的。目前 flag_a ； 目前 flag_b ； 目前 flag_c文案大全实用标准文档三相支路

23、的 A、B 和 C 的电流标志。2.1.2 变阻器变阻器是一个抽头电阻。图像：属性:参数描述总电阻变阻器的电阻 R（总节点 k 和 m之间），欧姆抽头位置（ 0 至 1）的抽头位置抽头。节点 K和 T之间的电阻是： R *抽头 当前流到节点 K 的当前标志标志。2.1.3 Saturable Inductor 一个饱和电感考虑磁芯的饱和效应。图像：属性: 参数描述电流与电感特性的电流与电感（ I 1 ，L 1），（ I 2 ，L 2）等 当前显示的当前标志标志 非线性 B-H 曲线的分段线性近似表示。由于磁通密度 B 正比于磁通和磁化力 H是目前我成正比， B-H 曲 被代表我曲线相反，如下图

24、所示电感的定义为：L = /我，比我在每一个点 vs. 。的饱和特性的定文案大全实用标准文档由一系列的数据点为：（ I 1 ，L 1），（ I 2 ，L 2），（I 3 ，L 3），等 注意定义的饱和特性必须使磁链是单调递增的也就是说， L 1 * 我 2 * 2 * 我 3 * 1 * 我 3，等等。 此外，类似于在现实世界中的饱和特性，每一个线性段的斜率必须 随着电流的增加而单调减小。在某些情况下，含有饱和电感的电路可能无法收敛。连接一个非常小的 横跨饱和电感的电容器可以帮助收敛。第 2 章：电源电路 元件2.1.4 非线性元件提供了具有非线性电压电流关系的下列元素：电阻型 V = F （

25、I ）具有附加输入 x的电阻型 V = F （I ，x）电导型 I = F （V）- 电导型与附加的输入 x I = F （ V， x） 附加的输入 x 必须是一个电压信号 图像 :属性:用于电阻型元件：参数描述表达式 F（I）或 F（I ，X）的 V的表达在 I 和 X V = F （I）或 V = F （I，X） 表达 DF /诊断衍生的电压与电流 I，即 DF（我） /诊断初始值 I O 为当前 I 的初始值我的下限我目前的下限我的上限我目前的上限电导型元素：文案大全实用标准文档参数描述表达式 F（V）或 F（V，X）的表达，我在 V和 X I = F （V）或 I = F （V，X）

26、表达 DF / DV 的电流与电压的导数，即 DF（v）/ DV初始值为电压 V 的初始值V的下限的电压的下限V 的上限的电压 V非线性有限元（ Noni ）在上述模型的非线性二极管电路。二极管电流被表示为一个功 能的电压为： I = 14 - 10 *（E 40 * 1 ）。在 PSIM，非线性元件的规格将：2.2 开关有在 PSIM的两个基本类型的开关。一个是开关型。它工作在截止 区域（关闭状态）或饱和区（状态）。另一种是线性型。它可以工作在任一截止， 线性或饱和区。开关在开关模式包括以下：二极管和开关闸流管和双向可控硅自换相开关，具体：- 门关断开关NPN双极结型晶体管（ BJT）PNP

27、双极结型晶体管文案大全实用标准文档- 绝缘栅双极晶体管（ IGBT）- N 沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（ MOSFE）T和 P 沟道 MOSFET双向开关 开关模型是理想的。也就是说，无论是开启和关断瞬变被忽视。开关上有 10阻力。当没有 RLC支路并联连接的开关，一 10电阻将连接在交换机内部。这种电阻可以被看作是关闭状 电阻。在某些情况下，这种电阻可能需要修改。要改变关闭状态的阻力，为 例如， 100 米，连接一个百米并联开关。自从 PSIM看到已经有一个电 并联开关， 10m电阻不会添加缓冲电路不需要开关。 线性开关包括以下： NPN和 PNP双极晶体管- N 和 P沟道 MOSF

28、ET2.2.1 二极管、 LED、 Zener Diode 、和双向触发二极管 二极管和 LED：当它进行的时候，一个发光二极管（ LED）发光。二极管或 LED的导通是由 电路工作条件。当正偏置电压大于阈值时，二极管被打开 电压，当电流下降到零时，关断。图像 :属性:参数描述二极管的阈值电压二极管的阈值电压 V d_th ，在五二极管开始进行当正文案大全实用标准文档偏置电压大于 V d_th 。二极管电阻二极管的电阻 R D，在欧姆，之后开始进行。初始二极管位置的初始位置标志。如果标志是0，二极管关闭。如果它是 1，二极管在。二极管的电流标志电流标志。二极管的 I-V 特性和 LED显示如下

29、：Zener ：齐纳二极管的电路模型如下图所示。图像 :属性:参数描述齐纳二极管的击穿电压，击穿电压 V B， V正向阈值电压正向传导的阈值电压（从阳极到阴极），在 V正向导通电阻的正向电阻齐纳电流输出电流国旗（从阳极到阴极） 当齐纳二极管正向偏置，它的行为作为一个普通的二极管。当它是反向偏见，它会 阻挡导通，只要阴极阳极电压 V 万卡的击穿电压小于。什么时候V卡超过 V B，电压 V卡将被钳位到 V B。文案大全实用标准文档注意当齐纳箝位，由于二极管是一个在 10电阻为蓝本，阴极 阳极电压将等于： V Ka = V B + 10 *我 KA。因此，取决于我的价值， V 将略高于 V B。如果

30、我 KA是非常大的， V家可以大大高于 V B。 DIAC（双向触发二极管 ） ： 是双向触发二极管。双向触发二极管不进行到导通电压达到。之后 , 双向触发二极管 进入雪崩导通，和导通压降是静电压。图像：属性:参数描述导通，导通时，移民局开始进行电压电压 V 静电压导通电压降， V当前标志当前标志2.2.2 晶闸管、双向可控硅晶闸管在开启时被控制。关闭是由电路条件。可控硅是一种可以在两个方向上传导电流的装置。它的行为以同样的方式作为两个相 反的并联的晶闸管。图像 :属性:参数描述电压降晶闸管导通电压降，在 V保持该设备停止传导和返回的最小导通电流 到关闭状态（只适用于晶闸管） 闩锁电流最小的状

31、态所需的电流保持装置在后的状态文案大全实用标准文档触发脉冲被删除（仅晶闸管） 初始开关位置的初始位置标志（仅用于晶闸管） 用于开关电流输出的电流标志标志 注意，双向可控硅装置，保持电流和保持电流设置为零。 有两种方法来控制晶闸管或可控硅。一种是使用一个选通块，另一个是使用一个开关 控制器 . 一个晶闸管或可控硅栅极节点必须连接到一个浇注块或开关 控制器.下面的例子说明了晶闸管开关的控制。实例：晶闸管开关的控制左边的这个电路使用一个开关选通块。开关选通模式和频率是预先 定义，并保持不变，在整个模拟。右边的电路使用一个阿尔法开关 控制器 . 在度的延迟角，通过电路中的直流源的指定2.2.3 GTO 和晶体管 自整流的开关的开关，除了 PNP双极结型晶体管（ BJT）和 P 沟道 MOSFET的开启门控信号是当高（当 1V 或更高的电压施加到栅极 节点）和开关正偏置（集电极发射极或漏极源极电压为正）。它被关闭了 每当选通信号是低或电流下降到零。PNP晶体管和 P 沟道 MOSFET开关打开时，门控信号低，开关 负偏置（集电极 - 发射极或漏极 - 源极电压为负）。GTO开关是一个对称的装置与正向和反向阻断能力。IGBT或 MOSFET开关包括一个反并联二极管的有源开关。文案大全实用标准文档注意，在 PSIM BJT开关模型的局限性，与现实生活中的设备的行为，是在 PSIM BJT 开关