Home | english  | Impressum | Datenschutz | Sitemap | KIT

Regelung und Inbetriebnahme eines Active Front End (AFE) im FPGA

Regelung und Inbetriebnahme eines Active Front End (AFE) im FPGA
Typ:BA/MA
Datum:ab April 2020
Betreuer:

M.Sc. Johannes Stoß

Bild:

Bearbeiter:

offen

Motivation
In  einer  vorangegangenen  Arbeit  wurde  am  ETI  ein  neues  modulares
Umrichtersystem  entworfen.  Dieses  soll  ergänzend  zum  ETI-
Einplatinenstromrichter einen schnellen und einfachen Prüfstandsaufbau mit
IGBT  und  SiC  Stromrichtern  bei  einer  Leistung  von  über  250kW
ermöglichen. Um einen Maschinenprüfstand mit diesem Umrichter betreiben
zu können müssen aktuell noch die Regelungen für den Netzstromrichter
und  DCDC  Steller  auf  dem  FPGA  implementiert,  sowie  deren  passiven
Komponenten  ausgelegt  werden.  Für  das  AFE  ist  zudem  ein  Netzfilter
erforderlich.
 
Aufgabenstellung
Die  Regelung  soll  ausgehend  von  der  AFE  Regelung  des
Einplatinenstromrichters entwickelt werden. Um die Netzrückwirkungen des
Stromrichters  zu  minimieren  soll  zudem  ein  LCL-Filter  ausgelegt  und  in
MATLAB  Simulink  optimiert
werden.  Die  Regelung  muss  auf
das Filter angepasst und getestet
werden.  Parallel  zur  Simulation
erfolgt  die  Umsetzung  des
mechanischen Aufbaus im CAD.  
Anschließend  soll  die  neue
Signalverarbeitung  des
Stromrichters  in  Betrieb  genommen  werden.  Die  Regelung  soll  mit  der
MATLAB  Codegenerierung  auf  den  Xilinx  Artix7  FPGA  des  Stromrichters
portiert und angepasst werden. Für den Betrieb muss zudem eine zentrale
Ablaufsteuerung im ETI SoC entwickelt werden.
Parallel  dazu  soll  der  mechanische  Aufbau  umgesetzt,  so  wie
Vorladeschaltung  und  Netzschütze  in  Betrieb  genommen  werden.
Abschließend soll die Auslegung im realen Betrieb validiert werden.