Wektorowy falownik napięciowy z pomiarem rzeczywistego napięcia wyjściowego

• Autorzy: Nowak, R. , Chudzik, P. , Sobieraj, T.

Warianty tytułu

EN

Voltage inverter with true output voltage measurement system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wektorowy falownik napięciowy zaprojektowany w Instytucie Automatyki Politechniki Łódzkiej, przeznaczony do badań laboratoryjnych silników synchronicznych z magnesami trwałymi. Główną cechą prezentowanego urządzenia jest możliwość elastycznej konfiguracji jednostki sterującej wyposażonej zarówno w mikrokontroler z rdzeniem ARM, jak również układ rekonfigurowalny FPGA. Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskano możliwość testowania algorytmów sterowania napędami przeznaczonymi zarówno do stosowania w układach sekwencyjnych (mikrokontrolery), jak również w układach programowalnych (FPGA). Zaletą urządzenia jest możliwość synergicznego podziału realizacji algorytmu pomiędzy te dwie obecnie najpowszechniej wykorzystywane architektury obliczeniowe. Opisano specjalnie zaprojektowany układ pomiarowy napięcia wyjściowego falownika. To autorskie rozwiązanie pozwala nie tylko zmniejszyć wymagania co do parametrów podzespołów analogowych użytych do budowy toru pomiarowego, ale również w znaczący sposób odciążyć jednostkę obliczeniową układu sterującego. W artykule omówiono przyjęte założenia projektowe oraz algorytmy działania urządzenia. Zamieszczono również wybrane przebiegi w charakterystycznych stanach pracy układu.

EN

The paper presents a power converter designed in the Institute of Automatic Control Lodz University of Technology intended for laboratory tests PMSM motors. The main feature of the presented device is the ability to flexibly configure the control unit that contains both the ARM microcontroller core and the reconfigurable FPGA system. This solution achieved the possibility of testing the drive control algorithms intended for use in both the sequential circuits (MCUs), as well as programmable circuits (FPGA). Advantage is the possibility of synergistic implementation of the algorithm, the division between the two currently most widely used computing architectures. Describes the specially designed true output voltage measurement system. This proprietary solution allows not only to reduce the demands on the performance of analog components used in the construction of the measuring circuit, but also significantly relieve the unit of account by the control system. The paper contains a discussion of the assumptions and algorithms design performance. It also provides selected waveforms in typical operating conditions of the system.

Słowa kluczowe

PL

mikrokontroler z rdzeniem ARM; układ programowalny FPGA; falownik tranzystorowy; modulacja wektorowa; silnik synchroniczny z magnesami trwałymi

EN

ARM microcontroller; field programmable gate array (FPGA); transistor inverter; vector modulation; PMSM motor

• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 16, nr 4
• Strony: 70--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Nowak, R.

• Instytut Automatyki, Politechnika Łódzka,

autor

Chudzik, P.

• Instytut Automatyki, Politechnika Łódzka,

autor

Sobieraj, T.

• Instytut Automatyki, Politechnika Łódzka,

Bibliografia

• [1] Ben-Brahim L.: The analysis and Compensation of dead-time effects in three phase PWM inverters. IEEE 0-7803-4503-7/98, 1998, s. 792-797.
• [2] Jong Woo Choi, Sung II Yong, Seung Ki Sul: Inverter Output Voltage Synthesis Using Novel Dead Time Compensation. IEEE 0-7803-1456-5/94, 1994, s. 100-106.
• [3] Dębowski A., Nowak R.: Wyznaczanie dopuszczalnego obszaru pracy trakcyjnego napędu asynchronicznego. „Przegląd Elektro¬techniczny (Electrical Review)”, nr 4b, 2012, s. 47-52.
• [4] Krawiecki M., Sobieraj T.: Analiza błędu wyznaczania wartości napięcia międzyfazowego na podstawie stanu zaworów falownika Konferencja SENE 2001.