Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

136 7 Trägerverfahren
quenzanteile treten deshalb nur in den Mittelpunkt- und Sternpunktspannungen auf. Sie
fehlen in den Phasenspannungen vollständig. Diese Eigenschaft ist für eine synchrone
Modulation mit dreieckförmigem Trägersignal und einer Schaltzahl von q=21 in Bild
7.29 rechts dargestellt.
Die besprochenen Eigenschaften lassen sich anhand der Beschreibung der Schaltfunktionen
im Frequenzbereich herleiten.
7.4.2 Sollwertsignale
Für die nachfolgende Betrachtung der Sollwertsignale wird vorausgesetzt, dass die
Grundschwingung der Mittelpunktspannung an jedem Brückenzweig sehr gut dem Sollwert
entspricht (d.h. keine synchrone Drei- oder Fünffachtaktung).
Als Sollwerte können verschiedene Verläufe verwendet werden. Üblicherweise sollen
die Phasenspannungen ein symmetrisches Dreiphasensystem bilden, bestehend aus 3 um
je eine Drittelperiode versetzten, identischen sinusförmigen Signalen. Diese lassen sich
einfach erzeugen, indem als Sollwerte für die Mittelpunktspannungen 3 symmetrische
Funktionen verwendet werden:
uU0 ⁄ V0 ⁄ W0,
Soll
Ud xU0 ⁄ V0 ⁄ W0,
Soll------
2
M U = =
d
------ sin(
ω
2 1t + ΔϕU ⁄ V ⁄ W)
ΔϕU⁄ V⁄ W = 0, – 2π⁄ 3,
– 4π ⁄ 3
(7.57)
Der Modulationsgrad M darf dabei maximal eins werden, da sonst, wie in Kapitel 7.1.3
beschrieben, der Modulator übersteuert wird und dadurch niederfrequente Verzerrungen
entstehen. Die Summe der 3 Sollwerte ist null. Wie im Anhang B.1.1 gezeigt, enthält die
Sternpunktspannung keinen Grundschwingungsanteil und die Mittelpunkt- und Phasenspannungen
sind identisch entsprechend den Verläufen in Bild 7.29.
U d/2
1
0.5
0
-0.5
-1
u U0=u U u V0=u V u W0=u W
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
ω 1t/2π
-60
.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Bild 7.29. Links: niederfrequente Anteile der Mittelpunkt- und Phasenspannungen bei sinusförmigen
Sollwerten, M=0.8,
rechts: Spektra der geschalteten Phasen- und Mittelpunktspannung, q=21, 0dB: U d/2
Vergrösserung der maximalen Sollwertamplitude durch Injektion von Harmonischen:
Die Eigenschaft, dass Gleichtaktkomponenten der Mittelpunktspannungen in
dB
10
0
.
-10
-20
-30
-40
-50
.
.
.
.
.
u U0
.
.
.
u U
.
.
.
f/f 1