PSIM

PSIMについての概要



PSIMは、カナダのブリティッシュコロンビア大学の教授、Hua Jin氏によって開発され、1995年にPowersim社（アメリカ）からリリースされた電気回路シミュレーションソフトウェアです。このツールは主にパワーエレクトロニクスおよびモータ制御の分野で利用されており、その柔軟性と機能性から、多様なシミュレーションニーズに応えることができます。

パワーエレクトロニクス向けの設計



PSIMは、パワーエレクトロニクス分野に特化した設計がなされており、一般的に使用される電力変換回路、三相ダイオード整流回路、サイリスタ整流回路、さらには電圧形及び電流形インバータなどがモジュールとして用意されています。この特性により、ユーザーはスイッチング素子を個別に接続することなく、それらの変換器を簡単に構成することができます。このアプローチは、作業効率を大幅に向上させる要因となっています。

理想スイッチによる高速シミュレーション



PSIMのユニークな特徴の一つは、理想スイッチを使用したモデリングです。この設計により、収束問題が起こりにくくなり、高速なシミュレーションが可能となっています。一部の回路シミュレータでは、半導体素子の詳細なモデリングを行うことができますが、それは非常に複雑で、多くのパラメータ入力が要求される上、シミュレーションの実行時間が長くなりがちです。PSIMでは、ダイオードやサイリスタ、IGBT、FETなどの半導体素子が主回路に含まれている場合でも、理想的なモデルを用いることでスイッチングの過渡現象を簡略化し、シミュレーション負荷を軽減しています。

また、PSIMは瞬時にターンオンおよびターンオフを行う理想スイッチを採用しており、これによってパワーエレクトロニクスシミュレーションの実行速度がさらに向上しています。高速計算のためにTrapezoidal法を使用しており、スイッチングの瞬間に発生する不連続状態にも対応できるよう設計されています。加えて、Re-initialization Techniqueと呼ばれる手法を用いることで、不正なモードの発生を抑制しながらシミュレーションを継続することができます。

複数シミュレーションソフトとの連携



PSIMは他のシミュレーションソフトと連携することも可能です。単体でアナログ制御によるパワー回路のシミュレーションや、磁気要素を使用した磁気回路のモデリング、機械系や離散系のシミュレーション、さらには太陽光発電・風力発電のシミュレーション、半導体デバイスの損失計算も行えますが、他のソフトと連成することで、さらに高度なシミュレーションが可能になります。

連携できるソフトには、MATLABのSimulinkや、JSOLが開発した電気機器設計用シミュレーションソフトのJMAG、メンター・グラフィックス社のModelSimなどがあり、これによりユーザーはより幅広いアプローチでシミュレーションに取り組むことができます。

参考文献



関連項目


  • - Simulink
  • - JMAG
  • - ModelSim

外部リンク


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