Fast Prototyping LabInverter

Der LabInverter FP wurde als Fast Prototyping Platform für leistungselektronische Anwendungen im Bereich von 5 kVA bis 300 kVA entwickelt. Er kann als 1- oder 3-phasige Spannungsquelle betrieben werden, die frei durch den User programmierbar ist. Die Programmierung des Inverters erfolgt über einen konventionellen PC mit einem Echtzeitbetriebsystem, wie z.B. LabView Real Time.

Der Inverter selbst besteht aus einem konventionellen VSI und einem speziellen ENASYS Control Board. Auf dem Control Board befinden sich ein Microcontroller und ein FPGA. Der Microcontroller übernimmt Hilfs- und Sicherheitsfunktionen (Einschalten, Überstrom- und Überspannungsschutz).

Der User benötigt keine Vorkenntnisse über C- oder Assembler-Programmierung. Die Steuerung und Regelung des gesamten Prozesses (z.B. feldorientierte Regelung eines Antriebs, harmonisches Filtern) wird mittels des Real-Time PCs und des graphischen Programmier-Tools NI Labview durchgeführt. Der Benutzer benötigt nur einen Tag, um drei voneinander unabhängige Spannungsquellen mit konfigurierbaren Signalformen (Siehe Abbildung 2) zu erzeugen. Die Architektur des Systems ist in Abbildung 1 dargestellt.

Konfigurierbare Signalformen

Abb. 1: Konfigurierbare Signalformen

Systemarchitektur LabInverter FP

Abb. 2: Systemarchitektur - Labinverter FP

Beispielanwendung - Bahnnetzkupplung

ENASYS Bahnnetzkupplung

Eine Ausführung des Fast Prototyping LabInverters, die ENASYS für einen Kunden enwickelt hat, ist ein maßstäblich verkleinertes Modell einer Bahnnetzkupplung. Die Intention des Kunden war es hier, Forschung auf dem Gebiet der Leistungs- und Netzregelung durchzuführen. Mit Hilfe des ENASYS LabInverters FP ist der Kunde nun in der Lage, seine hochspezialisierten Versuche ohne das Vorhandensein eines tieferen Verständnisses für Leistungselektronik durchzuführen.

Eingang
Eingangsspannung 3-phasig 400 V
Nennleistung 10 kVA
Cos Phi (Netz) 1
Schaltfrequenz 3 kHz
Ausgang
Ausgangsspannung 0 - 400 V
Ausgangsstromstärke 0 - 50 A
Schaltfrequenz Bis zu 6 kHz
Hardwareschutz
DC-Link Überspannung 800 V
Output Überstrom 100 A
Thermisch I²t
Regelung
Modulationen Sinus-Dreieck
Signalformen Benutzerdefiniert (MATLAB Import)
PLL Software
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