Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

8.2 Freiheitsgrade bei Drehzeigermodulatoren 153
k U sind die während der Zeit tk auftretenden Spannungszeiger. Für den in Bild 8.2 links
dargestellten Zeiger u Str gilt so:
uStr u
1 2
= + u, mit u
1 t1 1
= ------------ U, u
TTast 2 t2 ------------ U
TTast 2
=
(8.2)
Ziel der Drehzeigermodulation ist nun, den Zeiger Str so zu erzeugen, dass er dem
Sollwert uSoll möglichst gut entspricht. Den prinzipiellen Ablauf zeigt Bild 8.2 rechts:
uSoll wird in festen Zeitabständen TTast abgetastet und dann mit den möglichen diskreten
Stromrichterspannungen nachgebildet. Für die Bildung von Str in einer Abtastperiode
werden in der Praxis nur zwei der spannungsbildenden Zeiger 1 U... 6 U verwendet. Deren
Gewicht wird durch ihre Einschaltdauer variiert. Während der verbleibenden Zeit einer
Abtastperiode werden einer oder beide Nullspannungszeiger 0 U bzw. 7 u
u
U angelegt. Der
Betrag von u Str ist durch die Maximalaussteuerung begrenzt.
Je grösser die Abtastfrequenz, desto kleiner werden der Verzerrungsstrom und die
Drehmomentwelligkeit. Das Verhältnis von Abtast- zu Grundschwingungsperiode TTast/ T1 kann beliebig sein, d.h. das Verfahren ist vom Prinzip her asynchron.
β
S2
ω 1 t
1 u
u
2 U
Str
2 u
S6
1 U
S1
Bild 8.2. Links: Bildung des Spannungszeigers Str aus den Zeigern 1U und 2 u
U,
rechts: Ablauf der Drehzeigermodulation (n: ganze Zahl)
8.2 Freiheitsgrade bei Drehzeigermodulatoren
Bei der Drehzeigermodulation existieren 3 Freiheitsgrade:
α
- Der gewünschte Zeiger Str lässt sich aus verschiedenen Kombinationen der Zeiger
1 6
U... U zusammensetzen.
- Die Abfolge der benötigten Zustände kann verschieden gewählt werden.
- Spannung null an der Last kann mit einem oder beiden Nullspannungszeigern 0 u
U oder
7
U erzeugt werden.
Die nachfolgenden Betrachtungen zeigen, dass das Ausnutzen dieser Freiheitsgrade zum
Teil sehr eindeutige Optima ergibt.
Start
u Soll einlesen
Zeiger x u bestimmen
-> Zustände und deren Einschaltdauer
Ansteuern des Stromrichters
ja
t>n*T Tast
nein