Die Entwicklung, Applikation und der Test von Wechselrichtern, insbesondere für Traktionsantriebe, ist mit einem hohen Aufwand für die Bereitstellung einer passenden Testumgebung verbunden. Für gewöhnlich werden diese Tests in der Entwicklung als auch in der Fertigung mit Hilfe von Motor-Generator Prüfständen durchgeführt, die wiederum für unterschiedliche Leistungsklassen vorgehalten werden müssen. Es wird eine neuartige hochdynamische Umrichtertopologie vorgestellt, die als universelles Entwicklungs-, Applikations- und Prüfsystem für Umrichter eingesetzt werden kann. Die Implementierung dieses neuen Stromregelverfahrens erfolgte auf einer Steuerung mit Hilfe eines Echtzeitsystems (dSPACE) mit geeigneter FPGA-Board-Erweiterung. Sie enthält alle wichtigen Komponenten zum Betrieb eines Umrichters und kann aufgrund ihrer Flexibilität universell eingesetzt werden. Das Konzept besticht im Gegensatz zu existierenden Lösungen durch seine Einfachheit, Kompaktheit, Schnelligkeit, Robustheit und seine potenziellen Kostenvorteile, weil der Umrichter nur für den Oberschwingungsstrom ausgelegt werden muss, aber höchstdynamisch regeln kann. Das Gesamtsystem kann als Emulator für elektrische Maschinen eingesetzt werden, mit dem ein Großteil der anfallenden Tests an Traktionswechselrichtern abgedeckt werden kann. Die zur Realisierung der Regelalgorithmen zur Verfügung stehenden Entwicklungsumgebungen runden dieses System zu einem perfekten Rapid-Prototyping-System im Bereich der Leistungselektronik ab.
The development, application and testing of power electronic converters and traction inverters usually requires a huge amount of testing facilities such as motor test rigs with respective load machines, power supplies, cooling circuits, space etc. In addition each power level requires a different test stand. This paper presents a new approach to simplify the development, application and testing of power electronic converters by realizing a virtual motor. It's using a novel hybrid power electronic topology combined with a high-dynamic current control scheme. The system is presently a research subject at our university FHWS.
Umrichter in Hybridstruktur als Entwicklungswerkzeug und Prüfsystem für elektrische Antriebe
2013
13 Seiten, Bilder, 16 Quellen
Conference paper
German
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