Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

46 Kapitel 2: Vergleich von PWM Gleichrichterkonzepten
U O / V
u N,i / V
i L+ / A
i T,i / A
i L- / A
i N / A
800
400
0
-400
40
20
0
-20
-40
20
0
-20
U O
i N,R i N,S i N,T
0 5 10 15 20
t / ms (a)
U O
i N,R i N,S i N,T
0 5 10 15 20
t / ms (b)
Abb.2.24: Simulation des „Minnesota Rectifier“ für eine Netzperiode.
Dargestellt sind die Netzphasenspannungen uN,i, die Ausgangsspannung
UO, die Drosselströme iL, die Transformatorströme iT,i und die Netzströme
iN,i (i = R, S, T) für eine Eingangsspannung von UN,l-l = 400V, eine
Ausgangsleistung von PO = 10.5kW (a) sowie eine Eingangsspannung von
UN,l-l = 208V und eine Ausgangsleistung von PO = 5.25kW (b) mit
dreieckförmiger Nullkomponente i3.
Der Transformator wird mit den Eingangsphasenspannungen und 2/3i3 beansprucht und
ist im Normalbetrieb für einen effektiven Strom IT,rms = 6.57A (vgl. Tab.2.16 und
Tab.2.17) zu bemessen. Aufgrund der Tatsache, dass nur eine Primärwicklung und
keine Sekundärwicklung existiert, resultiert dies in einer Bemessungsleistung des
Transformators:
3
PT = UT
IT
= 2.
62 kW. (2.1)
2
Nach [27] kann ein dreiphasiger Eisenkern mit der Typenbezeichnung 3UI 132a / EI
220/220 mit einer Nennleistung von PN = 1.99kW bei forcierter Kühlung verwendet
werden. Die Eisenverluste sind dann PV,Fe = 36.4W, und die Kupferverluste
PV,Cu = 76W. Die Masse des Eisens beträgt mFe = 10.54kg, die Kupfermasse
mCu = 11.89kg, resultierend in einer Gesamtmasse von mT = 22.43kg. Das Volumen des
Transformators beträgt VT = 4.4dm3.