Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

162 8 Drehzeigermodulation
stellt sich nun die Frage, welcher Nullzustand verwendet werden soll. Dafür existieren
verschiedene Ansätze, die alle ähnliche Resultate ergeben. Davon werden 3 betrachtet:
Variante 1: Die Nullzustände werden wie folgt aufgeteilt:
0 ε π
≤ < -- ⇒ t
6
0 = 0, t7 = TTast – t1 – t2 ,
π
-- ε
6
π
≤ < -- ⇒ t
3
7 = 0, t0 = TTast – t1 – t2 (8.18)
Die Spannungen u U0 , u U und u N0 ohne Schaltanteile sind für diese Aufteilung in Bild 8.8
links dargestellt. Obwohl die Mittelpunkt- und die Sternpunktspannung stark verzerrt
sind, verläuft die Phasenspannung wieder sinusförmig. Jede Mittelpunktspannung hat
während einer Sechstelperiode den Wert +U d /2 und während einem gleich langen Winkelausschnitt
den Wert -U d /2. Wie der abgebildete Verlauf von u U0 in Bild 8.8 rechts bestätigt,
wird in diesen Zeitabschnitten der jeweilige Brückenzweig nicht geschaltet. Aus
diesem Grund werden solche Modulationsverfahren auch als diskontinuierlich bezeichnet.
In Bild 8.8 rechts ist zusätzlich ein Stromverlauf für eine annähernd ohmsche Last abgebildet.
Die Schaltverluste in den Halbleitern sind proportional zum Produkt von Strom
und Spannung in den Schaltzeitpunkten. Wird der Stromrichter im Bereich des Strommaximums
nicht geschaltet, so lassen sich diese Verluste am stärksten reduzieren. Aus diesem
Grund werden die Bereiche mit Vollaussteuerung oft so gelegt, dass sie mit den
Strommaxima zusammenfallen.
U d/2
1
0.5
0
-0.5
-1
u N0
u U0
u U
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
ω 1t/2π
Bild 8.8. Nur ein Nullzustand pro Abtastperiode nach Variante 1, M=0.8, T Tast/T 1=42,
links: Mittelpunkt-, Phasen- und Sternpunktspannung ohne Schaltanteile,
rechts: geschaltete Mittelpunktspannung und Phasenstrom, î U,ν=1=0.05I B
Die Spektra der Mittelpunkt- und Phasenspannung zeigt Bild 8.9. Die Trägerbänder sind
noch breiter als bei der Verwendung von zwei Nullzuständen gleicher Dauer (Bild 8.7).
Mit den gleichen Überlegungen wie bei zwei Nullzuständen gleicher Länge lässt sich
zeigen, dass auch bei diesen Verfahren der maximale Modulationsgrad M=2/ 3
=1.155
beträgt.
1
Ud/2 IB 0.5
0
-0.5
-1
10i U
u U0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
ω 1t/2π