Systèmes de simulation HIL et RCP pour les laboratoire de recherche sur les turbines éoliennes
Ce laboratoire conjugue le meilleur des solutions OPAL-RT et Festo pour fournir au monde de la recherche un système haute performance de simulation avec matériel dans la boucle (HIL) et prototypage rapide de commande (RCP). Ce système permet une expérimentation dans le domaine des machines électriques, des convertisseurs de puissance et de l’énergie éolienne.
Interfaçables de manière transparente avec le kit de laboratoire DFIG (générateur à induction à double alimentation) 2 kW de Festo, les simulateurs temps réel OPAL-RT aident les acteurs de la recherche et de l’enseignement à atteindre leurs objectifs. Les deux modules IGBT hexaphasés sont commandés directement par la carte FPGA du simulateur OPAL-RT, et le modèle peut être modifié facilement pour tester différents types d’algorithmes de commande. Cette solution fonctionne aussi parfaitement avec vos propres équipements comme des IGBT ou des moteurs, qui s’interfacent simplement avec le simulateur.
Objectifs de formation des laboratoires de recherche en motorisation électrique
Inspirées de l’industrie, les fonctions HIL et RCP assurent tests et validation et réduisent le temps de développement, dans un environnement sécurisé. Le système OPAL-RT associé au matériel Festo se prête bien à l’apprentissage des fondements industriels du cycle en V. Il permet aux étudiants de construire un modèle puis de le valider sur un système réel, garantissant ainsi son paramétrage.
Prototypage rapide de commande (RCP)
La fonction RCP prend en charge des équipements physiques réels (IGBT ou générateurs), l’algorithme du contrôleur s’exécutant à l’intérieur du simulateur temps réel. Cette configuration permet le test rapide d’algorithmes de commande variés indépendamment de l’architecture de la plateforme, DSP (processeur numérique de signaux) ou FPGA par exemple. Les utilisateurs peuvent se concentrer sur les algorithmes au lieu de perdre un temps précieux à débuguer et implémenter une plateforme propriétaire de type DSP. En résumé, quelques clics suffisent pour transformer un modèle Simulink® en un prototype fonctionnel en environnement réel.
Test avec matériel dans la boucle (Hardware-in-the-loop ou HIL)
En mode HIL, le contrôleur est réel et le processus piloté est virtuel. Développer un contrôleur sur un système réel n’est pas toujours aisé, pour des raisons de sécurité, de disponibilité et de risque élevé pour le matériel. Grâce à la fonctionnalité HIL, il est possible de tester les commandes de manière sécurisée et précise sur un modèle virtuel, avant la connexion à la centrale physique.
Laboratoire : points forts et avantages
Étude, conception et tests
- Commandes d’électronique de puissance
- Validation de modèle sur résultats expérimentaux
- Intégration de sources d’énergie renouvelable dans le réseau
- Comportement du système en conditions nominales ou extrêmes
Poins forts
Avantages
- Solution de formation de premier plan
- Configuration et connexion faciles et paramétrage rapide
- Excellente couverture de tests
- Système personnalisable et extensible
- Assistance technique et formation fiables
Intégration facile dans un programme de formation
Le kit est livré avec une série d’exemples métier et d’études de cas destinés à la formation :
Énergie renouvelable
- Génération à induction à double alimentation
- Commande d’onduleur (IGBT hexaphasé)
- Commande d’onduleur en opposition
- Contrôle de la puissance active et réactive de bus CC
Modèle de commande de moteur en boucle fermé
- Commande de vitesse de moteur CC à aimant permanent
- Commande de vitesse de machine à induction à cage d’écureuil
- Commande de vitesse de moteur synchrone à aimant permanent
- Correction d’angle de flux de moteur synchrone à aimants permanents
Une solution complète
Didacticiel
Les supports de cours d'OPAL-RT sont un véritable atout pour la formation, l'enseignement et les programmes de recherche universitaires. Téléchargez votre exemple gratuit "Kit de prototypage de commande de conversion d'énergie" (RCP-EC2K) et profitez de nos cas pratiques dans le domaines des machines électriques, de la conversion d'énergie et de l'éolien.
Autres ressources
