Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich
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248 11 Drehzeigerorientierte Stromregelung<br />
i ( t<br />
Str 0 + TTast) – i ( t<br />
Str 0)<br />
TTast ≈ ------------ [ u ( t<br />
L Str 0)<br />
– et ( 0)<br />
]<br />
k<br />
(11.10)<br />
Ausgehend von <strong>der</strong> For<strong>der</strong>ung, dass <strong>der</strong> Stromzeiger am Ende des Intervalles mit seinem<br />
Sollwert übereinstimmen soll, ergibt sich ein Sollwert u Soll für die Ausg<strong>an</strong>gssp<strong>an</strong>nung am<br />
Stromrichter:<br />
i ( t<br />
Str 0 + TTast) – i ( t<br />
Str 0)<br />
= i ( t<br />
Soll 0)<br />
– i ( t<br />
Str 0)<br />
=<br />
⇒ u ( t<br />
Soll 0)<br />
Lk = ------------ [ i ( t<br />
T Soll 0)<br />
– i ( t<br />
Str 0)<br />
] + et ( 0)<br />
Tast<br />
TTast ------------ [ u ( t<br />
L Soll 0)<br />
– et ( 0)<br />
]<br />
k<br />
(11.11)<br />
Der gefor<strong>der</strong>te Sp<strong>an</strong>nungszeiger wird nach dem Prinzip <strong>der</strong> Drehzeigermodulation aus<br />
den zur Verfügung stehenden Schaltzuständen zusammengesetzt. Das Prinzip ist in Bild<br />
11.25 ver<strong>an</strong>schaulicht Der Stromzeiger beschreibt eine aus 4 geraden Abschnitten zusammengesetzte<br />
Bahn, wobei je<strong>der</strong> Abschnitt parallel zur jeweiligen Differenz k U-e verläuft.<br />
Im dargestellten Beispiel liegt die Gegensp<strong>an</strong>nung im Sektor S1 und die Schaltsequenz<br />
β<br />
i Soll(t 0)<br />
i Str(t 0)<br />
α<br />
T T<br />
----- ( u – e)<br />
Soll<br />
L k<br />
0/7 U-e<br />
Bild 11.25. Prinzip <strong>der</strong> prädiktiven Stromregelung mit fester Schaltfrequenz,<br />
links: Überführung des Stromzeigers in seinen Sollwert,<br />
rechts: eingesetzte Schaltzustände und Sp<strong>an</strong>nungszeiger (e im Sektor S1)<br />
β<br />
durchläuft die Sp<strong>an</strong>nungen 0U, 1U, 2U und 7U, wobei die beiden Nullzustände gleich l<strong>an</strong>ge<br />
eingestellt sind. Dies entspricht <strong>der</strong> St<strong>an</strong>dardmethode <strong>der</strong> Drehzeigermodulation, die<br />
bereits in Kapitel 8.2 beschrieben wurde. Das nächste Abtastintervall würde dementsprechend<br />
in <strong>der</strong> umgekehrten Folge durchlaufen. Damit <strong>der</strong> Mittelwert <strong>der</strong> Ausg<strong>an</strong>gssp<strong>an</strong>nung<br />
mit uSoll übereinstimmt, muss die Beziehung (11.12) gelten:<br />
u t (11.12)<br />
soll 0 U<br />
Unter Verwendung von (11.11) und mit Kenntnis <strong>der</strong> Gegensp<strong>an</strong>nung lassen sich die Zeitabschnitte<br />
t0 , t1 , t2 und t7 berechnen. Auch darauf wurde bereits in Kapitel 8.2 eingeg<strong>an</strong>gen.<br />
Desgleichen sind die dort gemachten Überlegungen betreffend <strong>an</strong><strong>der</strong>e Vari<strong>an</strong>ten von<br />
Schaltsequenzen auch hier gültig. Grundsätzlich ist jede Sequenz zulässig, welche den gefor<strong>der</strong>ten<br />
Sp<strong>an</strong>nungsmittelwert einstellen k<strong>an</strong>n. Bei <strong>der</strong> St<strong>an</strong>dardsequenz ergibt sich für<br />
jeden Brückenzweig genau ein Schaltvorg<strong>an</strong>g pro Abtastintervall. Damit ist die Schaltfre-<br />
0<br />
t1 U<br />
1<br />
t2 U<br />
2<br />
t7 U<br />
7<br />
= + + + mit t0 + t1 + t2 + t7 =<br />
TTast 2 U<br />
u Soll<br />
u Soll-e<br />
2 U-e<br />
e<br />
S1<br />
1 U-e<br />
1 U<br />
α
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