Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

I B
0.05
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
0.02
0.015
0.01
0.005
Lösung 2
Lösung 1
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
9.2 Selektive Elimination von Harmonischen 181
Bild 9.14. Effektivwert des Verzerrungsstromes in einer Phase für alle existierenden Lösungen der
entsprechenden Schaltzahl, links: q=9, f=4, l=3, rechts: q=21, f=10, l=12
zu denjenigen der einphasigen Pulsmuster. Der wichtigste Unterschied ist das ausgeprägte
lokale Minimum kurz vor der Maximalaussteuerung. Es tritt dort auf, wo die Position der
Schaltwinkel sehr sensitiv auf eine kleine Änderung des Modulationsgrades reagiert (Bild
9.12).
9.2.2.3 Spezielle Aspekte
I U,VZ,eff
Lösung 3
M
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Bei der Realisierung eines Modulators mit den beschriebenen Pulsmustern stehen grundsätzlich
zwei Varianten zur Auswahl: man kann für jeden Modulationsgrad dasjenige
Pulsmuster auswählen, das den kleinsten Verzerrungsstrom ergibt. In diesem Fall muss an
einer oder an mehreren Stellen im Aussteuerbereich auf eine andere Lösung, also ein
Muster mit völlig anderer Schaltwinkelverteilung gewechselt werden. Im Kapitel 9.3.5
wird gezeigt, dass dies dynamisch äusserst unangenehme Auswirkungen haben kann. Beschränkt
man sich dagegen darauf, den ganzen Aussteuerbereich mit einer einzigen Lösung
abzudecken, so erhält man zwar nicht überall den minimalen Verzerrungsstrom, hat
jedoch stetig verlaufende Schaltwinkel.
Wie bereits bei den einphasigen Pulsmustern erwähnt wurde, können anstelle der aufeinanderfolgenden
niederfrequenten Harmonischen beliebige Harmonische eliminiert
werden. Die Schwierigkeit, das neue Gleichungssystem aufzulösen, nimmt aber noch einmal
zu. Auch hier sind keine zielgerichteten Methoden bekannt. Insbesondere ist auch die
Anzahl der Lösungen schwer vorhersehbar.
Viertelperiodensymmetrische Pulsmuster für die dreiphasige Brücke können nur mit
ungerader Schaltzahl realisiert werden (Kapitel 5.3.2). Schaltfunktionen mit gerader
Schaltzahl weisen keine Symmetrie innerhalb der Periode auf. Es ist zwar möglich, für
diesen Fall eine Elimination von Harmonischen vorzunehmen, es müssen dazu aber alle
2q Schaltwinkel der Periode mit berücksichtigt werden. Die Anzahl Freiheitsgrade ist dadurch
grösser und die Berechnung der Schaltwinkel wird viel aufwendiger. Andererseits
sind im allgemeinen alle Fourierkoeffizienten a ν und b ν der Schaltfunktion ungleich null,
so dass die Elimination der Harmonischen wieder in einem vergleichbaren Frequenzbereich
wie bei viertelperiodensymmetrischen Pulsmustern möglich ist. Aus diesen Gründen
werden gerade Schaltzahlen in der Praxis nicht verwendet.
I B
0.02
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
Lösungen 1 bis 8
I U,VZ,eff
Lösungen 9 bis 12
M