Podrobno

Trifazni razsmernik s SiC FET tehnologijo za hitro prototipiranje vodenja na realnočasovnem sistemu Speedgoat
ID Pogačar, Nace (Avtor), ID Drobnič, Klemen (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (7,81 MB)
MD5: 5BF106A0A8A3646B791D382E9AFF64C7

Izvleček
Med krmilnim sistemom in električnim motorjem je nujna močnostna povezava v obliki trifaznega pretvornika. Ta mora omogočati hitro, natančno in varno delovanje tudi pri visokih stikalnih frekvencah, zato mora biti ustrezno načrtovan tako z vidika topologije kot elektromagnetne združljivosti. V magistrski nalogi je bil zato zasnovan in izdelan trifazni dvonivojski razsmernik, ki uporablja hibridne SiC FET tranzistorje UJ4SC075018B7S. Razsmernik vključuje še merilni sistem, uporabniški vmesnik in zaščitne funkcije. Sklopi zahtevajo različne napetostne nivoje, ki so realizirani z izoliranimi nizkonapetostnimi napajalniki. Kot rešitev neugodne visokoimpedančne napajalne povezave uporabljamo močnostni tokokrog enosmernega vmesnega tokokroga (angl. DC-link), ki je realiziran s kondenzatorjem DC-link primerne kapacitivnosti. Hitro prototipiranje vodenja (angl. Rapid Control Prototyping, RCP) omogoča prenos algoritmov iz simulacijskega okolja v realni sistem brez dolgotrajnega postopka izdelave končne strojne opreme. Za realizacijo RCP potrebujemo realnočasno (angl. Real-time, RT) napravo. V nalogi sta opisani konfiguracija in uporaba RT naprave Speedgoat Baseline S z dvema moduloma IO397 in temperaturnim modulom IO172. Za zanesljivo delovanje moramo biti pri dizajniranju tiskanine, ki smo ga izvedli v programu Altium Designer, pozorni predvsem na primerno izolacijo med VN in NN delom vezja ter na ustrezno povezavo vseh hitrih in merilnih signalov. Po končani izdelavi vezja in preverjanju osnovnih funkcij smo z grafičnim programiranjem v okolju Matlab/Simulink razvili testne programe in aplikacije za pasivno enofazno in trifazno breme ter asinhronski motor, kjer smo potrdili povezljivost celotnega sistema.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:razsmernik, SiC FET, hitro prototipiranje, asinhronski motor, Simulink
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-176188 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:258597635 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:24.11.2025
Število ogledov:564
Število prenosov:227
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Three-phase SiC FET inverter for rapid control prototyping on the real-time target machine Speedgoat
Izvleček:
Between the control system and the electric motor, a power connection in the form of a three-phase converter is essential. This converter must enable fast, precise, and safe operation even at high switching frequencies, and therefore must be appropriately designed in terms of topology and electromagnetic compatibility. As part of the master's thesis, a three-phase two-level inverter was designed and built, using hybrid SiC FET transistors UJ4SC075018B7S. The inverter also includes a measurement system, user interface, and protective functions. The modules require different voltage levels, which are provided by isolated low-voltage power supplies. To address the issue of an adverse high-impedance power connection, a power circuit of a DC-link is used, implemented with a DC-link capacitor of suitable capacitance. Rapid Control Prototyping (RCP) enables the transfer of algorithms from the simulation environment to the real system without the lengthy process of final hardware development. To implement RCP, a real-time (RT) device is required. This work describes the configuration and use of the Speedgoat Baseline S RT device with two IO397 modules and a temperature module IO172. For reliable operation, special attention must be paid during PCB design – performed in Altium Designer – especially to proper isolation between the high-voltage (HV) and low-voltage (LV) parts of the circuit, and to the correct routing of all fast and measurement signals. After completing the circuit and verifying basic functions, test programs and applications were developed using graphical programming in Matlab/Simulink for passive single phase and three-phase loads, as well as for an asynchronous motor, confirming the connectivity of the entire system.

Ključne besede:inverter, SiC FET, rapid control prototyping, induction motor, Simulink

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj