Váltakozóáramú hajtások valósidejű szimulációja

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Varjasi István
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A váltakozó áramú gépek és az ezt tápláló teljesítményelektronikai rendszerek tervezése, fejlesztése, tesztelése és vezérlése igen komplex és időigényes mérnöki kihívás. Az ötlettől a termék megvalósulásáig eltelt idő nagyban függ attól, hogy a fejlesztési folyamat lépéseit mennyire képesek a mérnökök párhuzamosítani és optimalizálni.

Egy ilyen rendszer kisteljesítményű deszkamodellje felépíthető laboratóriumi körülmények között is, de a végső rendszertől eltérő paraméterekkel. A technika mai állása szerint a korábbi kisteljesítményű modellek helyett FPGA alapú valósidejű Hardver-In-the-Loop (HIL) szimulátort érdemes alkalmazni, mely teljes mértékben képes leírni és helyettesíteni a fejlesztés alatt álló rendszert: a teljesítményfokozatot és az azzal meghajtandó motort.

A módszer előnye, hogy egy-egy rendszerelem teszteléséhez olyan virtuális környezet hozható létre, amely vizsgálhatóvá teszi a rendszer többi részével való kölcsönhatást, még akkor is, ha azok fizikai valójukban nem állnak rendelkezésre. Ezáltal egyszerűen elvégezhető a hardver és az azt irányító szoftver teljes körű együttes tesztelése. Biztonságosan és kényelmesen lehet szimulálni, olyan határhelyzeteket és extrém hibaállapotokat is megvizsgálva, amelyeket valós körülmények között nehéz megteremteni, csak kis eséllyel állnak fönt vagy veszélyt jelenthetnek mind az eszköz, mind az eszköz környezetére nézve.

A Diplomám célja egy váltakozó áramú gép - esetemben egy aszinkron motor - és az azt tápláló teljesítményelektronikai áramkör modellezése és FPGA alapú valósidejű HIL szimulációja volt, melyet a Hyundai Heavy Industries magyarországi fejlesztőközpontjában, a H-TEC-ben készülő új hajtás család tesztelésére fognak felhasználni. A modell egyenleteit egy FPGA oldotta meg, melynek a bemeneti jeleit a H-TEC által fejlesztett irányítókártya biztosította. A szimuláció során megcélzott frissítési frekvencia 10 MHz volt, mely 100 ns-os időléptékű felbontást eredményezett.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.