Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

258 12 Spezielle Steuerverfahren für Drehstrommaschinen
- Die direkte Fluss- und Momentregelung kann auch bei Synchronmaschinen eingesetzt
werden.
Schaltfrequenz: Ein quantitativer Vergleich der Eigenschaften des vorgestellten Verfahrens
mit anderen Steuerverfahren ist schwierig, da andere Kenngrössen im Vordergrund
stehen. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle auf die Präsentation von Resultaten verzichtet.
Qualitativ lässt sich das Verfahren am ehesten mit der prädiktiven Stromregelung
mit Schalttabelle vergleichen. Es kommen dieselben Sequenzen von Schaltzuständen zum
Zuge. Die Schaltfrequenzen der 3 Brückenzweige stellen sich jedoch auf denselben Mittelwert
ein. Dieser ist durch die Breite der Toleranzbänder für Fluss und Drehmoment bestimmt.
Wie bei den direkten Stromregelverfahren wird er im Bereich mittlerer Aussteuerung
des Stromrichters, was einer mittleren Drehzahl entspricht, maximal.
Literatur zu Kapitel 12.2.1: [Tak3], [Mor1], [Tör1]
12.2.2 Direkte Selbstregelung
Die direkte Selbstregelung (DSR) stellt einen Spezialfall der direkten Fluss- und Momentregelung
dar. Wegen ihrer Einfachheit und ihrer grossen Verbreitung in der Praxis soll sie
hier speziell zur Sprache kommen. Bei Antrieben mit grosser Leistung muss die Schaltfrequenz
des Stromrichters möglichst klein gehalten werden. Dies wird durch entsprechend
grosse Toleranzbänder erreicht. Dabei ist zu beachten, dass die Drehmomentwelligkeit
bei Antrieben die grössere Rolle spielt als die Welligkeit der Statorflussverkettung.
Diese beeinflusst den Betrieb eigentlich nur dadurch, dass sie zu einer kleinen Reduktion
der maximalen Fluss-Grundschwingungsamplitude zwingt, damit das Eisen zu keinem
Zeitpunkt in die Sättigung gerät. Es ist deshalb sinnvoll, mit der zur Verfügung stehenden
Schaltfrequenz in erster Linie die Drehmomentwelligkeit klein zu halten.
Vergrössert man das Toleranzband für den Flussbetrag |Ψ S|, so geht die Schaltfrequenz
des entsprechenden Komparators zurück. Bereits bei einer maximalen Abweichung von
±6.75% vom Sollwert kann der Verlauf des Flusszeigers, wie in Bild 12.9 dargestellt, zu
einem Sechseck degenerieren. In zyklischer Folge wird mit jedem der spannungsbildenden
Zustände eine Seite des Sechseckes durchfahren. Die Ecken entsprechen den Übergängen
auf den nächsten Zustand. Sie liegen jeweils in der Mitte der Sektoren SI bis SVI.
SIV
SIII
SV
β
13.5%
Ψ S
SII
SVI
SI
u Str= 3 U
α
u Str= 2 U
Bild 12.9.
Verlauf des Zeiger für die Statorflussverkettung
bei der DSR