Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

238 11 Drehzeigerorientierte Stromregelung
Dynamisches Verhalten: Während im stationären Zustand jeweils nur Übergänge zwischen
benachbarten Schaltzuständen ausgeführt werden, ist dies bei dynamischen Vorgängen
nicht mehr der Fall: eine sprungartige Änderung des Sollwertzeigers hat zur Folge,
dass einer oder sogar beide Komparatoren direkt in den oberen bzw. unteren Anschlag
springen. Dies bewirkt augenblicklich ein Umschalten auf denjenigen Zustand, der den
Stromzeiger raschmöglichst in die durch den Sollwertsprung verschobene Toleranzfläche
zurück bewegt. Ein entsprechendes Beispiel ist in Bild 11.13 dargestellt. Im Zeitpunkt des
Sprunges bei t=0 schaltet der Stromrichter sofort auf den Zustand 5 U, um den Betrag des
Stromzeigers raschmöglichst zu verkleinern. Die Ausregelzeit ist wie bereits bei den Phasenstromreglern
erklärt wurde, weitgehend durch die Gegenspannung bestimmt, da nur
die Differenz zwischen ihr und der Ausgangsspannung über der Lastinduktivität anliegt.
Das dynamische Verhalten ist jedoch stets für den gegebenen Betriebspunkt optimal. Vor
allem ist auch zu betonen, dass das Verfahren nach Bild 11.5 den stationären wie auch den
dynamischen Betrieb bewältigen kann.
1.2
I n
1
0.8
0.6
0.4
0.2
i Soll
i Str
β 0
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
α
Bild 11.13. Schrittantwort der Drehzeiger-Komponentenregelung
Das vorgestellte Verfahren wird in [Ack1] vorgestellt. Es stellt jedoch nur ein Beispiel zur
Stromzeiger-Komponentenregelung dar. Weitere Varianten ergeben sich durch die Verwendung
von zwei dreistufigen oder zwei vierstufigen Komparatoren. Andererseits bietet
auch die Schalttabelle Freiraum für unterschiedliche Lösungen. Im wesentlichen weisen
jedoch alle diese Verfahren die hier gezeigten Eigenschaften auf. Insbesondere ergeben
sich stets ungleiche Schaltfrequenzen für die 3 Umschalter.
Literatur zu Kapitel 11.2: [Ack1], [Pfa1], [Kaz1], [Kaz2], [Wüe2]
11.3 Prädiktive Stromregelung
I n
Unter den Begriff prädiktive Stromregelung fallen diejenigen Stromregelverfahren, welche
Informationen über die Lage oder die Länge des Gegenspannungszeigers verarbeiten.
Damit wird es möglich, den Verlauf des Stromzeigers nach dem nächsten Schaltvorgang
mehr oder weniger genau vorauszusagen und deshalb gezielt den am besten geeigneten
7
kZ
6
5
4
3
2
1
z Str
-0.1 -0.05 0 0.05 0.1
ω 1 t/2π