U okviru projekta razvijaju se prototipovi dvije strukture pretvarača frekvencije za visokobrzinske generatore. Premda se strukture pretvarača razlikuju dijelom u energetskom krugu i upravljačkim algoritmima, za obje strukture se koristi praktički isti mikroprocesorski upravljački sustav koji je razvijen, izrađen i testiran u okviru ovog projekta. Upravljački sustav sastoji se od 4 elektroničke pločice (upravljačka jedinica, mjerna jedinica, pogonska jedinica, priključna jedinica) koje su blokovski prikazane na slici 2 u okviru strukture pretvarača frekvencije temeljenog na uzlaznom DC/DC pretvaraču. Sve pločice su izrađene u suvremenoj višeslojnoj SMD tehnologiji. Funkcionalni razvoj pločica, tj. definiranje shema, obavljen je u okviru projektnih aktivnosti od strane članova istraživačkog tima, a razvoj rasporeda vodova i elemenata („layout“) i izrada nekoliko komada svake pločice povjereni su firmi „Elmar“ iz Splita.
Osnovne značajke elektroničkih pločica su:
- Upravljačka jedinica je 6-slojna pločica koja se temelji na digitalnom signal procesoru (DSP) tipa TMS320F28335, proizvođača Texas Instruments. Osim DSP-a, u kojem su realizirani svi upravljačko-regulacijski algoritmi, u okviru upravljačke jedinice kondicioniraju se analogni mjerni signali (16 AI), kao i ulazno/izlazni digitalni signali (8 DI, 8 DO, 12 PWM), a pločica ima i nekoliko komunikacijskih kanala (CANbus, RS485, RS232, Ethernet)
- Mjerna jedinica je 4-slojna, obrađuje analogne signale za 4-kanalno mjerenje napona, 3-kanalno mjerenje struja i jednokanalno mjerenje temperature IGBT modula. Za mjerenje napona koriste se naponski LEM senzori tipa LV25 koji su ugrađeni na mjernoj pločici, za mjerenje struje koriste se strujni LEM senzori tipa HAT600 koji su montirani na hladnjak i kroz njih prolaze izmjenične sabirnice s IGBT modula a s mjernom jedinicom su kabelski povezani. U okviru svakog IGBT modula postoji otpornički senzor temperature (NTC termistor). Na mjernoj jedinici elektronički sklop obrađuje temperaturne signale sa sva tri IGBT modula na način da se formira jedan izlazni analogni signal koji je proporcionalan temperaturi najtoplijeg od tri modula. Svih 8 mjernih signala se preko 9-pinskog oklopljenog kabela prenosi na upravljačku jedinicu.
- Pogonska jedinica je 4-slojna, a prenosi upravljačke signale za upravljanje IGBT tranzistorima koje generira upravljačka jedinica. Upravljački signali se oblikuju i galvanski odvajaju od upravljačkog sustava, a također je u okviru nje realizirana i zaštita od kratkog spoja IGBT modula na principu mjerenja napona kolektor-emiter tijekom stanja vođenja tranzistora. U okviru projekta realizirane su dvije verzije pogonskih jedinica, za struje IGBT modula do 200 A i do 600 A.
- Priključna jedinica je 4-slojna, predstavlja klasično žičano sučelje pretvarača frekvencije prema procesu i nadređenom sustavu upravljanja, a preko nje se priključuje i enkoder za mjerenje brzine i položaja rotora PM generatora.
Hrvatski
English 
