معرفی
PSIM نرم افزار طراحی و شبیه سازی الکترونیک قدرت، درایوهای موتور و شبیه سازی سیستم دینامیکی می باشد. با شبیه سازی سریع و واسطی که کار با آن آسان است، PSIM یک محیط قدرتمند و مؤثر برای برآورده کردن نیازهای شبیه سازی شما می باشد.
PSIM یک نرم افزار شبیه سازی است که به طور خاص برای الکترونیک قدرت و درایوهای موتوری طراحی شده است. با شبیه سازی سریع و محیط کاربری دوستانه، PSIM یک محیط شبیه سازی قدرتمند را برای الکترونیک قدرت، کنترل آنالوگ و دیجیتال، مغناطیس ها، درایوهای موتوری و مطالعات سیستم دینامیکی فراهم می کند.
PSIM شامل آپشن های افزودنی زیر می باشد:
ماژول درایو موتور: شامل مدلهای ماشین الکتریکی و مدلهای بار مکانیکی ساخته شده برای مطالعات سیستم درایو موتور
ماژول کنترل دیجیتال: شامل عناصر گسسته حوزه Z مثل نگه دار مرتبه صفر، تأخیر واحد، بلوکهای تابع انتقال حوزه Z، فیلترهای دیجیتال است که برای تحلیل سیستم کنترل دیجیتال استفاده می شود.
ماژول گرمایی: ظرفیت محاسبه تلفات وسائل نیمه هادی را فراهم می کند.
ماژول انرژی تجدیدپذیر: پکیج راه حل تهیه شده برای کاربردهای انرژی تجدیدپذیر بوده و شامل PSIM، ماژول درایو موتوری و مدلهای لازم برای مطالعات سیستم توان بادی و خورشید می باشد.
ماژول سیم کوپلر (SimCoupler) : واسطی را برای شبیه سازی موازی بین PSIM و متلب/سیمولینک فراهم می کند.
ماژول مگ کوپلر (MagCoupler) : واسطی بین PSIM و نرم افزار تحلیل میدان مغناطیسی JMAG فراهم می کند.
ماژول MagCoupler-RT : واسطی بین PSIM و فایهای داده JMAG-RT فراهم می کند.
ماژول مد کوپلر (Modcoupler) : شبیه سازی موازی بین PSIM و Modelsim برای پیاده سازی FPGA
SimCoder: ظرفیتی را برای تولید اتوماتیک کد از شماتیک PSIM فراهم می کند.
هدف سخت افزاری کلی: با این آپشن SimCoder می تواند کدی را برای نرم افزار عمومی تولید کند. کاربران می توانند تابع های مخصوص به سخت افزار را برای کد تولید کرده و آنرا برای سخت افزار خودشان استفاده کنند.
نرم افزار SmartCrtl: نرم افزار طراحی کنترل کننده برای کاربردهای الکترونیک قدرت
بخش های اصلی نرم افزار
محیط شبیه سازی PSIM شامل شماتیک مدار PSIM، موتور (محرک) شبیه سازی و برنامه پردازش شکل موج SIMVIEW می باشد. شماتیک مدار آن قسمتی است که شما در آن عناصر مختلف را برای ساخت و کنترل مدار مورنظر در کنار هم قرار می دهید و به شیوه خاص به هم متصل می کنید تا بتوانید خروجی موردنظر را از تحلیل مدار بدست آورید. برنامه SIMVIEW برای نمایش مشخصه یا نمودار کمیت های مختلف مربوط به شبیه سازی و انجام بعضی تحلیل ها چون FFT (آنالیز تبدیل فوریه)، محاسبه THD (اعوجاج هارمونیک کل) و … بر روی آنها مورد استفاده قرار می گیرد. در نهایت موتور یا محرک شبیه سازی، بخشی است که ارتباط دو قسمت قبلی را با یکدیگر برقرار می سازد. در شکل 1 و 2 محیط شماتیک و محیط SIMVIEW برای یک شبیه سازی نمونه (مبدل باک) نمایش داده شده است.
شکل 1) محیط شماتیک شبیه سازی در PSIM
شکل 2) محیط پردازش شکل موج SIMVIEW در PSIM
ارائه و واسط مداری قدرت/کنترل در PSIM
یک سیستم در PSIM به روش زیر ارائه می شود:
شکل 3) اجزای کلی سیستم در PSIM
بر اساس این ارائه، یک سنسور باید برای فرستادن یک کمیت مدار قدرت (مثلا ولتاژ، جریان، گشتاور یا سرعت) به مدار کنترل استفاده شود. به طور مشابه یک کنترل کننده سوئیچ یا یک بلوک واسط باید برای فرستادن کمیت مداری کنترل به مدار قدرت مورد استفاده قرار گیرد. مدارها باید بر اساس این تبدیل ساخته شوند. مدار توان و مدار کنترل به طور جداگانه حل می شوند و یک استپ زمانی بین این دو راه حل وجود دارد. در ادامه در شکل های 4 و 5 قسمت های قدرت و کنترل مربوط به یک شبیه سازی نمونه (مبدل باک) نشان داده شده است.
شکل 4) مدار قدرت سیستم مبدل باک
شکل 5) مدار کنترل سیستم مبدل باک
اجزای پنجره اصلی نرم افزار
زمانی که وارد محیط نرم افزارPSIM می شوید، پنجره ای به شما نمایش داده می شود که شامل قسمتهای مختلف می باشد. این قسمتها همانطور که در شکل 6 نمایش داده شده، عبارتند از:
نوار عنوان
نوار منوها
نوار ابزار
محیط پیاده سازی مدارهای قدرت و کنترل
نوار عناصر پرکاربرد
نوار وضعیت
شکل 6) اجزای کلی پنجره اصلی نرم افزار