Model RT (czasu rzeczywistego) trójgałęziowego falownika napięcia

Artykuł przedstawia ideę cyfrowego modelu trójfazowego, trójgałęziowego falownika napięcia działającego w czasie rzeczywistym. Celem stworzenia modelu RT falownika jest wykonanie platformy badawczej zaawansowanych metod sterowania falownikiem bez konieczności przeprowadzania wstępnych badań laboratoryjnych. Wykorzystanie do realizacji celu badań układów logiki programowalnej umożliwia testowanie algorytmów sterowania falownikiem w tym samym urządzeniu sterującym poprzez równoległą pracę z modelem czasu rzeczywistego falownika. Układem logicznym, wykorzystanym w badaniach, był układ typu FPGA wyprodukowany przez firmę Altera o oznaczeniu EP3C40, który poprzez specyficzną konfigurację umożliwia realizację funkcji cyfrowych w sposób odmienny od działania większości jednostek obliczeniowych. Realizując model falownika wykorzystano nie tylko sekwencyjny sposób przetwarzania informacji, ale także równoległe wyznaczanie odpowiedzi wybranych bloków logicznych. Opracowany model falownika poddano badaniom posługując się narzędziami dostępnymi w oprogramowaniu Quartus II. Zarejestrowane przebiegi napięć falownika dla dwóch metod modulacji przedstawiono w artykule jako element weryfikacji poprawnego działania modelu. Wyznaczone podczas badań przebiegi są przebiegami napięć fazowych i międzyfazowych falownika sterowanego półokresowo i wykorzystując modulację naturalną. Przeanalizowano zarówno pracę łączników w zakresie statycznym jak i dynamicznym. Stan statyczny odnosił się do realizacji zdeterminowanego stanu falownika, podczas którego wyznaczane były wartości napięć fazowych i międzyfazowych. Stan dynamiczny obserwowano podczas zmiany stanów statycznych dla różnych typów modeli stanu przejściowego. Wykonany model falownika umożliwia szybką weryfikację algorytmu sterującego pod kątem poprawności działania bez konieczności wykonywania testów laboratoryjnych, które w przypadku awarii lub błędu mogą kończyć się często kosztownymi naprawami.

---

The article presents the idea of digital three-phase model of 3-branches voltage inverter, functioning in real time. The use of programmable logic systems research aims to allows you to test the inverter control algorithms in the same control device through the parallel work with real time model of inverter. Logical layout used in the research was the FPGA type produced by Altera of EP3C40. Inverter model is not only used in a sequential way, but also parallel determination of the answers of selected logical blocks. Developed inverter model has been tested using the tools available in the Quartus II software. Recorded inverter voltages for two methods of modulation are presented in the article as part of the verification of the correct operation of the model.. Dynamic state is observed for a various types of models of the transition state. Inverter model made quick verification of the control algorithm for the correctness of the operations without having to perform laboratory tests, which can end with costly repairs.