Mit der AC Motor Control Solution komplexe Regelungen für energieeffiziente E-Antriebe entwickeln

Anwendungsspektrum für RCP-System MicroAutoBox III erweitert

Paderborn, 9.11.2020. Damit Elektrofahrzeuge robuster, sparsamer und preiswerter werden, wird in den Antrieben neueste Halbleitertechnologie in Verbindung mit komplexen Regelungen verwendet. dSPACE stellt Entwicklern mit der neuen MicroAutoBox III AC Motor Control Solution jetzt eine Software-Anbindung zur Verfügung, mit der komplexe Regelalgorithmen für Frequenzumrichter und elektrische Antriebe in Kombination mit dem Prototyping-System MicroAutoBox III und dem Interface Modul DS1553 performant und komfortabel im Fahrzeug entwickelt und bei Versuchsfahrten getestet werden können.

Die AC Motor Control Solution bietet eine umfassende Bibliothek an I/O-Funktionen. Diese stellen die für die Entwicklung der Umrichteransteuerung optimierten Treiberfunktionen über eine einfach konfigurierbare Nutzeroberfläche dar. Per Drag & Drop und mit wenigen Klicks können so die Funktionen mit den passenden Reglern, basierend zum Beispiel auf MATLAB/Simulink, grafisch verbunden werden. Weitere I/O-Funktionen existieren für diskrete Signale und verschiedene Positions- und Drehgeber. Dadurch erweitert sich der Anwendungsbereich des Systems, da auch protokollbasierte Geber unterstützt werden. Beispielanwendungen finden sich etwa in hochautomatisierten Industrieanlagen oder in Erntemaschinen, in denen zunehmend preisgünstige Elektromotoren aufwendige und starr gekoppelte mechanische Antriebe ersetzen. 

Eine zentrale Anforderung bei der Entwicklung der AC Motor Control (ACMC) Solution für die MicroAutoBox III war die vollständige Kompatibilität mit bestehenden Hardware- und Software-Komponenten von dSPACE. So kann ein bereits von der MicroAutoBox II vorhandenes DS1553 AC Motor Control Module unkompliziert in der entsprechenden MicroAutoBox III weitergenutzt werden. Ein Wechsel auf die MicroAutoBox III mit ihrer höheren Rechenleistung und ihren neuen I/O-Modulen wie dem DS1521 Bus Board wird dadurch bestmöglich unterstützt.

Das DS1553 wird dabei an den  Xilinx FPGA der MicroAutoBox angekoppelt. Die I/O-Funktionen der MicroAutoBox III AC Motor Control Solution basieren auf den bereits für die direkte FPGA-Programmierung entwickelten Bibliotheken von dSPACE. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch ein Wechsel zwischen der AC Motor Control Solution und der Implementierung direkt auf dem FPGA problemlos möglich ist, da die Funktionen im Kern identisch sind. Kunden können somit mit der hier vorgestellten Lösung beginnen und dann, wenn extrem schnelle Regler-Zykluszeiten von unter 20 µs erforderlich sind, direkt auf den FPGA wechseln.

Typische Anwendungsfälle für die AC Motor Control Solution für die MicroAutoBox III sind neben der Entwicklung von Antriebsregelungen die Entwicklung von Mechatronik-Komponenten wie Lenkungen oder DC/DC-Wandlern, die für das Zusammenführen von HV- und LV-Bordnetzen notwendig sind.