Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich
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6.3 Dreiphasige Brücke 107<br />
Zwischenkreisstrom: Der Zwischenkreisstrom lässt sich mit <strong>der</strong> entsprechenden Tr<strong>an</strong>sformationsgleichung<br />
aus den 3 Phasenströmen berechnen:<br />
i d<br />
1<br />
= -- ( i<br />
2 UsU + iVsV + iWsW )<br />
(6.22)<br />
Bild 6.14 zeigt seinen Verlauf und sein Spektrum für das Beispiel von nacheilenden Phasenströmen<br />
(in bezug auf die Ausg<strong>an</strong>gssp<strong>an</strong>nungen). Die DC-Komponente I d ist durch die<br />
Wirkleistung bestimmt. Die auftretenden Harmonischen sind Vielfache <strong>der</strong> sechsten. Sie<br />
repräsentieren den Verzerrungs<strong>an</strong>teil von i d . Ein Pulsations<strong>an</strong>teil (f/f 1 =2) fehlt bei symmetrischer<br />
Belastung des Stromrichters.<br />
1.5<br />
Ud /2<br />
1<br />
îU,ν=1 0.5<br />
0<br />
-0.5<br />
-1<br />
i U<br />
u U<br />
-1.5<br />
0 1 2 3 4 5 6<br />
i d<br />
I d<br />
ω 1t<br />
-60<br />
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40<br />
Bild 6.14. Links: Zwischenkreisstrom sowie Phasensp<strong>an</strong>nung und -strom <strong>der</strong> Phase U,<br />
î U/V/W,ν=1 = 0.2I B , rechts: Spektrum des Zwischenkreisstromes, 0dB: î U/V/W,ν=1<br />
Drehmomentwelligkeit: Gemäss Kapitel 5.2.1.4 k<strong>an</strong>n aus dem Spektrum <strong>der</strong> Phasensp<strong>an</strong>nungen<br />
direkt die Drehmomentwelligkeit in einem Antrieb im Leerlauf bestimmt<br />
werden. Setzt m<strong>an</strong> die Fourierkoeffizienten aus (6.17) in (5.33) ein, so erhält m<strong>an</strong>:<br />
3 4<br />
Mel, VZ – -- --<br />
2 π<br />
(6.23)<br />
Es ist ersichtlich, dass sich die Wirkung <strong>der</strong> beiden Stromharmonischen, die im Drehmoment<br />
auf dieselbe Frequenz fallen, teilweise kompensiert. Aus diesem Grund wird die<br />
Drehmomentwelligkeit bei Grundfrequenzsteuerung trotz <strong>der</strong> stark verzerrten Ströme im<br />
Vergleich mit <strong>an</strong><strong>der</strong>en Steuerverfahren verhältnismässig klein. Dies än<strong>der</strong>t sich allerdings<br />
leicht, wenn die Lastimped<strong>an</strong>z einen merklichen ohmschen Anteil aufweist (Rk≠0). Da<br />
die Stromharmonischen d<strong>an</strong>n unterschiedliche Phasenlagen erhalten, ist die gegenseitige<br />
Kompensation im Drehmoment weniger gut.<br />
Bild 6.15 zeigt den zeitlichen Verlauf <strong>der</strong> Drehmomentwelligkeit. Der Spitzenwert entspricht<br />
näherungsweise <strong>der</strong> Amplitude <strong>der</strong> niedrigsten Teilschwingung bei 6ω1: U ⎛ d<br />
------ ⎞<br />
⎝ 2 ⎠<br />
2 1<br />
1<br />
------------<br />
2<br />
ω1Lk ( ν – 1)<br />
2<br />
1<br />
------------------<br />
( ν + 1)<br />
2<br />
⎧ ∞<br />
⎫<br />
⎪ ⎪<br />
=<br />
⎨ ∑<br />
– ------------------- sin(<br />
νω1t) ⎬<br />
⎪ ⎪<br />
⎩ν= 61218… , , ,<br />
⎭<br />
2<br />
6Ud π 2 1<br />
------------------<br />
2<br />
ω1Lk 5 2<br />
1<br />
----<br />
7 2<br />
⎛ – ---- ⎞ 1<br />
sin(<br />
6ω<br />
⎝ ⎠ 1t) 11 2<br />
1<br />
-------<br />
13 2<br />
=<br />
+ ⎛ – ------- ⎞sin( 12ω<br />
⎝ ⎠ 1t) + …<br />
dB<br />
10<br />
0<br />
-10<br />
-20<br />
-30<br />
-40<br />
-50<br />
I d<br />
i d<br />
f/f 1
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