Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

244 11 Drehzeigerorientierte Stromregelung
aller 3 Phasen stimmen gut überein. Die maximale Schaltfrequenz tritt ungefähr bei
M=0.85 auf. Beim Vergleich der Bilder 11.11 und 11.19 lässt sich feststellen, dass sich bei
Toleranzflächen mit dem gleichen I δ bei beiden Verfahren die über alle 3 Phasen gemittelte
Schaltfrequenz auf ungefähr gleiche Werte einstellt. Das prädiktive Verfahren ergibt
jedoch einen um rund 15% reduzierten Verzerrungsstrom. Er liegt generell leicht unterhalb
des Wertes, den die Näherungsformel (11.3) ergibt. Weiter zeigen die beiden Beispiele,
dass sich der Verzerrungsstrom weitgehend proportional und die Schaltfrequenz
umgekehrt proportional zu I δ verhalten.
Im Bereich der Übersteuerung steigen sowohl die Schaltfrequenz wie auch der Verzerrungsstrom
sofort sehr stark an.
Drehmomentwelligkeit: Der Spitzenwert der Drehmomentwelligkeit im Leerlauf bei
einem Antrieb ist aus den Abmessungen der Toleranzfläche bestimmt:
Mˆ el, VZ
3
--
2
e
----ω1
2
------
3
Iδ = --- =
2
3
------
2
eIδ --------ω1
(11.8)
Er wird dann erreicht, wenn der Stromfehler gerade vollständig momentbildend ist und
die Spitze seines Zeigers in einer Ecke des Toleranz-Sechseckes liegt. Dies kommt relativ
selten vor, wie das Beispiel in Bild 11.20 bestätigt. Im Gegensatz zu den Phasenstromreglern
und der Komponentenregelung treten hier stationär keine Übertretungen des Spitzenwertes
nach (11.8) auf, da der Stromfehler seine Toleranzfläche nicht verlässt.
M B
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
-0.02
-0.04
-0.06
-0.08
M el,VZ
2Mˆ 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 1 t/2π
Bild 11.20.
Verlauf der Drehmomentwelligkeit für
|e|=0.8(U d /2), ω 1 =0.8ω B , I n =0.2I B , I δ =0.4I n
Dynamisches Verhalten: Die Schalttabelle 11.1 ist so gewählt, dass im stationären Zustand
eine möglichst niedrige Schaltfrequenz auftritt. Bei dynamischen Vorgängen, wenn
der Stromfehler die Toleranzfläche verlassen kann, wählt sie jedoch nicht denjenigen
Schaltzustand aus, der die schnellste Reaktion des Stromrichters ermöglicht. Deshalb
muss für diesen Fall eine zweite Tabelle definiert werden. Sie wird aktiviert, wenn der
Stromfehler an den Rand einer zweiten, leicht grösseren Toleranzfläche stösst, bzw. diese
sogar verlassen hat. Bild 11.21 zeigt die äussere Fläche mit der zugehörigen Tabelle. Sie
ist unabhängig von der Lage der Gegenspannung und besteht deshalb nur aus einer Zeile.
Der Wert h kann prinzipiell sehr klein gemacht werden. Das dynamische Verhalten wird
auf diese Weise weitgehend gleich wie dasjenige der Komponentenregelung.