Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

11.2 Stromzeiger-Komponentenregelung 237
- Die Aussteuergrenze liegt wie bei dreiphasigen Zweipunktreglern bei M≈1.155. Darüber
wird die geforderte Stromgrundschwingung nicht mehr erreicht und der Verzerrungsstrom
steigt sehr stark an.
Es geht aus dem Bild 11.11 nicht hervor, dass sich wie bei den Phasenstromreglern die
mittleren Schaltfrequenzen weitgehend umgekehrt proportional zum Verzerrungsstrom
und damit auch zu I δ verhalten.
Drehmomentwelligkeit: Die Drehmomentwelligkeit in einem Antrieb im Leerlauf ist bekanntlich
durch die folgende Zeigergleichung gegeben (Kapitel 5.2.1.4):
Mel, VZ
3
--
2
1
= ----- Re( ei )
ω Str, VZ
1
(11.4)
Der Gegenspannungszeiger e rotiert mit der Grundkreisfrequenz ω1 . Die Bewegung des
Verzerrungsstromes iStr,VZ innerhalb seiner Toleranzfläche ist im Verhältnis dazu relativ
schnell. Deshalb ist er in unregelmässig wechselnder Weise mehr oder weniger stark momentbildend.
Wenn man nur die innere Toleranzfläche betrachtet, erreicht der Betrag von
iStr,VZ in ihrer Ecke den Spitzenwert 2 Iδ /2. Dementsprechend kann im Drehmoment der
folgende Spitzenwert auftreten:
Mˆ el, VZ
3
--
2
1
----- e 2
ω1 Iδ = --- =
2
3 2
---------
4
eIδ --------ω1
(11.5)
Geht man davon aus, dass die Maschine immer mit vollem Fluss betrieben wird, so verläuft
die Gegenspannung proportional zu ω1. Der Quotient |e|/ω1 ist dann konstant und
M el,VZ ist allein durch die Abmessungen der Toleranzfläche bestimmt.
In Bild 11.12 ist ein Beispiel für den Verlauf von Mel,VZ dargestellt. Es zeigt sich, dass
der Spitzenwert nach (11.5) nur selten erreicht wird, weil sich einerseits iStr,VZ nicht ständig
den maximalen Betrag aufweist und andererseits nicht jederzeit stark momentbildend
wirkt. Dagegen ist auch ersichtlich, dass der Spitzenwert el,VZ gelegentlich überschritten
wird (im Bild mit einem Pfeil bezeichnet). Dies ist aber höchstens dann möglich, wenn
der Stromfehler die innere Toleranzfläche verlassen hat.
ˆ
M ˆ
M B
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
-0.02
-0.04
-0.06
-0.08
2Mˆ el, VZ
M el,VZ
-0.1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
ω 1t/2π
Bild 11.12.
Verlauf der Drehmomentwelligkeit für |e|=0.8,
ω 1 =0.8ω B , I n =0.2I B , I δ =0.4I n