Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

188 9 Vorausberechnete Pulsmuster
ziert. Gegen die Vollaussteuerung hin (M=4/π) verschieben sich in beiden Pulsmustern
alle bzw. die verbleibenden Schaltwinkel gegen null. In der Praxis ist es wegen der schaltungsbedingten
minimalen Pulsweite notwendig, in diesem Bereich die Schaltzahl sukzessive
bis auf Grundfrequenzsteuerung zu reduzieren.
Zusätzlich zu den Schaltwinkeln sind in Bild 9.17 die zeitlichen Verläufe und Spektra
der Phasenspannung und des Verzerrungsstromes für M=0.8 dargestellt. Vor allem in den
Spektra wird deutlich, dass gegenüber den Pulsmustern mit eliminierten Harmonischen
hier alle Oberschwingungen vorhanden sind. Dafür sind die dominanten Komponenten
kleiner. Die höhere Schaltzahl ergibt erwartungsgemäss deutlich kleinere Verzerrungen.
Verzerrungsstrom: Bild 9.18 zeigt den Effektivwert des Verzerrungsstromes als Funktion
des Modulationsgrades für dieselben Schaltzahlen. In beiden Verläufen ist ein Maximum
im Bereich M=0.7 und ein lokales Minimum bei etwas mehr als M=1 zu erkennen.
Gegen Vollaussteuerung hin steigt der Effektivwert steil auf den Wert der Grundfrequenzsteuerung
an. Wie bei den Pulsmustern mit eliminierten Harmonischen zeigt sich unterhalb
von ca. M=1.1 näherungsweise eine umgekehrte Proportionalität zwischen Schaltzahl
und Verzerrungsstrom. Da der Effektivwert des Verzerrungsstromes als Gütekriterium
gewählt wurde, stellen diese Kennlinien die absolut besten erreichbaren Werte aller
Steuerverfahren für die entsprechenden Schaltzahlen dar.
I B
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
q=4
q=21
I A,VZ,eff
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
9.3.3 Minimaler Effektivwert des Verzerrungsstromes bei der dreiphasigen Brücke
9.3.3.1 Berechnung des Gütekriteriums im Frequenzbereich
M
Bild 9.18.
Effektivwert des Verzerrungsstromes in Funktion
des Modulationsgrades für zwei verschiedene
Schaltzahlen, einphasige Brücke
Prinzipiell kann die Optimierung für dreiphasige Schaltungen auf dieselbe Art durchgeführt
werden, wie für einphasige. Zur Anwendungen kommen wiederum die Gleichungen
(9.15) bis (9.18), wobei jedoch für die Harmonischen der Phasenspannung (9.10) und
(9.11) einzusetzen sind. Das Gütekriterium ist hier der Effektivwert des Verzerrungsstromes
in einer Phase:
Z
νmax 2
îU, ν
4Ud = ∑ --------, îU, ν
2
ν
ν = 5711… , , ,
2 --------------------πω1Lk
1
-- ( – 1)
2
i
f
=
+ ∑ cos(
ναi) i = 1
(9.27)