Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

104 6 Grundfrequenzsteuerung
Zwischenkreisstrom: Der Zwischenkreisstrom i d kann mit der Transformationsgleichung
der einphasigen Brücke aus dem Phasenstrom bestimmt werden:
i d
(6.16)
Bild 6.9. zeigt den Zwischenkreisstrom für einen nacheilenden Laststrom (in bezug auf
die Phasenspannung). Sein Mittelwert I d ist durch den mittleren Leistungsfluss bestimmt.
Im gewählten Beispiel fliesst die Energie vom Zwischenkreis in die Last. Im Spektrum
von i d treten nur geradzahlige Harmonische auf. Die ersten beiden Linien sind die DC-
Komponente (f=0) und der Pulsationsanteil bei der zweifachen Grundfrequenz (f/f 1 =2).
Die restlichen Harmonischen gehören zum Verzerrungsanteil, wobei ein Teil davon auch
auf f/f 1 =2 zuliegen kommt und sich dort dem Pulsationsanteil überlagert.
2
îA,ν=1 1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
iA = ---- ( s
2 A – sB) -2
0 1 2 3 4 5 6
Bild 6.9. Links: Zwischenkreisstrom sowie Phasenstrom und Schaltfunktion, î A,ν=1 =0.2I B ,
rechts: Spektrum des Zwischenkreisstromes, 0dB: î A,ν=1
6.3 Dreiphasige Brücke
i A
(s A-s B)/2
i d
I d
ω 1t
-60
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Die Grundfrequenzsteuerung im Dreiphasensystem wird anhand der Schaltung in Bild
6.10 diskutiert. An der Last soll ein symmetrisches Spannungssystem erzeugt werden.
Dazu müssen auch die 3 Mittelpunktspannungen u U0, u V0 und u W0 symmetrisch sein, d.h
identische, aber um ±2π/3 gegeneinander phasenverschobene Verläufe aufweisen. Im Gegensatz
zur einphasigen Brücke dürfen hier deshalb die Phasenlagen der Schaltfunktionen
in den 3 Brückenzweigen relativ zueinander nicht variiert werden.
Bei Grundfrequenzsteuerung wird jeder Brückenzweig je während einer Halbperiode
auf +U d /2 und auf -U d /2 geschaltet. Die entstehenden Mittelpunkt- und Phasenspannung
sowie die Sternpunktspannung sind in Bild 6.11 dargestellt. Sie sind alle gleichspannungsfrei.
An der Last treten 4 Spannungsniveaus auf: ±2U d/3 und ±U d/3. Der Modulationsgrad
entspricht dem maximal erreichbaren Wert 4/π und kann nicht variiert werden.
Mittelpunkt- und Phasenspannungen: Bild 6.12 zeigt die zu diesem Schaltmuster gehörenden
Spektra der Mittelpunkt- und Phasenspannungen. Sie unterscheiden sich nur in
dB
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
i d
f/f 1