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26 2 Funktion und Aufbau von modernen Frequenzumrichtern zerrungsanteile in den Phasenströmen verursachte Blindleistung), zu liefern. Speziell zu beachten sind dabei nichtlineare Lasten, wie zum Beispiel Netzteile von elektronischen Geräten, die vom Umrichter zu versorgen sind. In den meisten Fällen ist zusätzlich Kurzschlussfestigkeit gefordert, die sich in der Regel durch eine schnelle Regelung oder eine spezielle Überstromschutzvorrichtung erreichen lässt. 2.3 Netzseitiger Stromrichter Die im Kapitel 2.2 beschriebenen Anforderungen werden einerseits durch die Auswahl von geeigneten Stromrichterschaltungen und andererseits durch eine angepasste Steuerung und Regelung erreicht. Im folgenden werden zuerst die heute aktuellen Schaltungen betrachtet. Wesentlich ist dabei vor allem die Unterscheidung von ungesteuerten und fremdgeführten Stromrichtern auf der einen Seite und von selbstgeführten Stromrichtern auf der anderen. Die besprochenen Schaltungen sind jeweils die Grundausführungen einer ganzen Klasse von Schaltungen, welche alle ähnliche Eigenschaften zeigen. Ein Beispiel dafür ist der sogenannte 6-pulsige Gleichrichter (Schaltung 1 in Tabelle 2.2). Zwei bzw. vier derartige Gleichrichter lassen sich in bekannter Weise zu einer 12- bzw. 24-pulsigen Schaltung erweitern. Diese erweiterten Varianten zeigen zwar ein verbessertes, vom Prinzip her aber gleichartiges Verhalten. Im Falle der selbstgeführten Stromrichter werden solche erweiterten Schaltungen später noch näher betrachtet, wobei dann die Steuerverfahren im Vordergrund stehen werden. 2.3.1 Netzseitiger Stromrichter für einen Spannungszwischenkreis Tabelle 2.2 zeigt die 4 Grundausführungen eines netzseitigen Stromrichters für einen Spannungszwischenkreis zusammen mit Hinweisen auf ihre wesentlichen Eigenschaften. Die schwarz ausgezogenen Teile in den Schemata sind die einphasigen Schaltungen und die grauen Teile sind die Ergänzungen zu den entsprechenden dreiphasigen Ausführungen. Die Schaltungen 1 bis 3 sind fremd- bzw. netzgeführt, die Schaltung 4 ist selbstgeführt. Sie unterscheiden sich ganz wesentlich in bezug auf Aufwand und Eigenschaften, wobei mit aufsteigender Nummer der Schaltung der Aufwand steigt, dafür aber die Eigenschaften besser werden: Schaltung 1: Näherungsweise ergeben die ungesteuerten Gleichrichterbrücken eine konstante Gleichspannung, die dem Spitzenwert û N der Eingangsspannung entspricht (bei dreiphasigen Schaltungen dem Spitzenwert der verketteten Spannungen). Genau betrachtet weist die Gleichspannung eine von der Netzfrequenz abhängige Welligkeit auf und ihr Mittelwert sinkt bei zunehmender Belastung leicht ab. Der Netzstrom besteht aus kurzen hohen Pulsen, was eine grosse Verzerrungsblindleistung zur Folge hat. Die Stromform lässt sich mit Hilfe der gestrichelt eingezeichneten Glättungsdrossel verbessern, sie wird aber bestenfalls rechteckförmig. Die aufgenommene Grundschwingungsblindleistung (Q N) ist sehr klein, da die Stromgrundschwingung in jedem Betriebsfall
2.3 Netzseitiger Stromrichter 27 Tabelle 2.2. Schaltungen für den netzseitigen Stromrichter mit Spannungszwischenkreis 1) 2) 3) i N α 1 4) i N i N i N α Schaltung i N U d Leistungen α 2 u d u d R d R d u d u d einphasig t konstant, dreiphasig ≈ûN PN t variabel, ~cosα, α dreiphasig
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Seite 6 und 7: 6 Inhalt 3.3.2 Zweistufige Stromric
Seite 8 und 9: 8 Inhalt 9.2.1.2 Resultate . . . .
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Seite 16 und 17: 16 1 Einleitung als Zwischenkreisum
Seite 18 und 19: 18 1 Einleitung frequenz: ihre Erh
Seite 20 und 21: 2 Funktion und Aufbau von modernen
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Seite 72 und 73: 4 Regelkonzepte für selbstgeführt
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76 4 Regelkonzepte für selbstgefü
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84 5 Beschreibung von Stromrichtern
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u A0 4 -- π U ⎛ ∞ ⎞ d 1 = --
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6.2 Einphasige Brücke 101 Aus den
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6.2 Einphasige Brücke 103 nimmt er
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1 0 U d/2 U d /2 U d/2 u U -1 U d/2
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6.3 Dreiphasige Brücke 107 Zwische
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7 Trägerverfahren Trägerverfahren
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1 0.5 0 -0.5 -1 s A ~u A0 x T 0 0.2
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dB 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 0 5
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7.1 Funktionsprinzip der Trägerver
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iA, ν iA, VZ I2 A, VZ, eff 1 ûA0,
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7.2 Halbbrücke 125 Spannungs-Effek
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7.3 Einphasige Brücke 7.3 Einphasi
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7.3 Einphasige Brücke 129 maximal
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uAB, Soll = UdM cos( ω1t + ϕx), u
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Ud IB 1 0.5 0 -0.5 -1 10*i A,VZ u A
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7.4 Dreiphasige Brücke 135 Aus (7.
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7.4 Dreiphasige Brücke 137 den Pha
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7.4 Dreiphasige Brücke 139 punktsp
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1.5 î U 1 0.5 0 -0.5 -1 i d I d -1
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7.4 Dreiphasige Brücke 143 Phasens
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1.2 U d /2 1oo oo oo oo o o 0.8 0.6
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t 2 TT ----- 2 u ( V0, Soll- uW0, S
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7.4 Dreiphasige Brücke 149 riode T
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Mˆ el, VZ 3TT --------------- 8ω1
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8.2 Freiheitsgrade bei Drehzeigermo
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u a u b = 1 u = 1 t1 U ------------
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8.2.2 Abfolge der Stromrichterzust
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8.2 Freiheitsgrade bei Drehzeigermo
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U d/2 1 0.5 0 -0.5 -1 u N0 u U, u U
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dB 10 0 . -10 -20 -30 -40 -50 . . .
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8.3 Analogie zwischen Drehzeigermod
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8.4 Phasenspannungen, Verzerrungsst
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9.1 Funktionsprinzip 169 Dasselbe P
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s U s V s W α 1 α 1 9.2 Selektive
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9.2 Selektive Elimination von Harmo
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ad U d I B 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.
Seite 178 und 179:
9.2 Selektive Elimination von Harmo
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s U s U Typ 1 Typ 2 9.2 Selektive E
Seite 182 und 183:
I B 0.05 0.045 0.04 0.035 0.03 0.02
Seite 184 und 185:
0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 Z 0.5 û ν=1
Seite 186 und 187:
I q+1 I q π-αq π/2(=π-αq+1) I
Seite 188 und 189:
9.3 Optimierte Pulsmuster 187 einer
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9.3 Optimierte Pulsmuster 189 Diese
Seite 192 und 193:
9.3 Optimierte Pulsmuster 191 (9.29
Seite 194 und 195:
9.3.3.2 Resultate der Optimierung 9
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9.3 Optimierte Pulsmuster 195 Da de
Seite 198 und 199:
9.3 Optimierte Pulsmuster 197 Bei d
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9.3 Optimierte Pulsmuster 199 Minim
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9.3.5.2 Realisierung von Übergäng
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9.3 Optimierte Pulsmuster 203 vergl
Seite 206 und 207:
10.1 Halbbrücke mit Zweipunktregle
Seite 208 und 209:
Seite 210 und 211:
1.2 f B 1 0.8 0.6 0.4 0.2 f inst |m
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Seite 214 und 215:
f inst Ud --------- LkIδ 1 diSoll
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10.2 Einphasige Brücke mit Dreipun
Seite 218 und 219:
10.3 Dreiphasige Brücke mit Zweipu
Seite 220 und 221:
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 o o c
Seite 222 und 223:
1 I n 0.5 0 -0.5 -1 1.5 U d/2 . 0 0
Seite 224 und 225:
2I δ b c β I δ 1.15I δ a α 10.
Seite 226 und 227:
10.5 Diskrete Schaltzustandsänderu
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10.5 Diskrete Schaltzustandsänderu
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11.2 Stromzeiger-Komponentenregelun
Seite 232 und 233:
t 4 0/7 U-e 3 U t 3 t 2 i Str,VZ,α
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Seite 236 und 237:
1.5 I n 0.5 -0.5 β 1.5 I n 1 0.5 0
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Seite 240 und 241:
11.3 Prädiktive Stromregelung 239
Seite 242 und 243:
Seite 244 und 245:
7 k Z 6 5 4 3 2 1 0 β 1.5 I n 1 0.
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Iδ Iδ+Ih SIV SIII β SII SV SVI S
Seite 248 und 249:
i Soll i Str ω 1 Beobachter für e
Seite 250 und 251:
Seite 252 und 253:
12 Spezielle Steuerverfahren für D
Seite 254 und 255:
12.1 Flussorientierte Stromregelung
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β ω S,Soll Ψ S,Soll α 12.2 Dire
Seite 258 und 259:
Mel,Soll + SIV - sM + |Ψ S,Soll |
Seite 260 und 261:
12.2 Direkte Fluss- und Drehmomentr
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12.3 Deltamodulation 261 dings nich
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12.3 Deltamodulation 263 Die Schalt
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13.2 Kennlinien 13.2 Kennlinien 265
Seite 268 und 269:
0.045 I B IA,VZ,eff 0.04 0.035 0.03
Seite 270 und 271:
U B ----------ωBLk M B 0.035 0.03
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13.4 Frequenzbereiche 271 Tabelle 1
Seite 274 und 275:
13.5 Dynamik 13.5 Dynamik 273 Tabel
Seite 276 und 277:
Teil III Anwendung der Steuerverfah
Seite 278 und 279:
U-Stromrichter I-Stromrichter s A s
Seite 280 und 281:
u d i d s I,U+ s I,U- S U+ s I,V+ S
Seite 282 und 283:
4 Z 3 Z S2 7 Z S4 5 S5 Z S2 S1 0 Z
Seite 284 und 285:
14.2 Dreiphasige Brücke 283 gänge
Seite 286 und 287:
10 dB i U 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60
Seite 288 und 289:
i d U d i a,d i b,d i c,d Stromrich
Seite 290 und 291:
Stromrichter a Stromrichter b Strom
Seite 292 und 293:
U B 1 0.5 0 -0.5 -1 1.5 1 0.5 0 -0.
Seite 294 und 295:
15.1 Serieschaltung von Stromrichte
Seite 296 und 297:
15.1 Serieschaltung von Stromrichte
Seite 298 und 299:
15.2 Parallelschaltung von Stromric
Seite 300 und 301:
15.2 Parallelschaltung von Stromric
Seite 302 und 303:
Stromrichter a Stromrichter b u a,U
Seite 304 und 305:
Stromrichter a Stromrichter b Strom
Seite 306 und 307:
16.2 Steuerverfahren 305 pulse und
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Die Steuerung des Stromrichter kann
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16.2 Steuerverfahren 309 den Schalt
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1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 x U/V/W,Soll x
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16.2.4 Weitere Steuerverfahren 16.2
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Teil IV Praktischer Einsatz von Ste
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Δx Soll 1 0.5 0 -0.5 -1 x T quanti
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1 0.5 0 -0.5 -1 0 0.05 0.1 0.15 0.2
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Ud/2 IB 1 0.5 0 -0.5 -1 x A,Soll s
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1 Ud/2 IB 0.5 0 -0.5 -1 x A,Soll i
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17.3 Stromrichteraufbau 325 Mit t r
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f N netzseitiger L Stromrichter ud,
Seite 330 und 331:
1 U d /2 0.5 0 -0.5 -1 u A0 x A,Sol
Seite 332 und 333:
18.1 Umgebung von selbstgeführten
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18.2 Normen und Vorschriften 18.2 N
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Tabelle 18.2. Übersicht über die
Seite 338 und 339:
19 Implementierung von Modulatoren
Seite 340 und 341:
19.1 Schaltungen 339 durch die Stuf
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19.1 Schaltungen 341 Hilfe von Oper
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M f 1 Reg. T 1 Mikroprozessor PROM
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19.3 Praktische Probleme 19.3 Prakt
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19.3 Praktische Probleme 347 die Sc
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Teil V Anhänge A Literatur Bücher
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[Aml1] Amler G. (1991): A PWM curre
Seite 354 und 355:
Electronics, Vol. 8, Nr. 4, S. 546-
Seite 356 und 357:
[Per1] Persson E. (1992): Transient
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B Verwendete Grundlagen B.1 Das Dre
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B.1 Das Dreiphasensystem 359 und eW
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B.2 Fourierreihe 361 sengrössen si
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B.2.2 Nicht exakt periodische Signa
Seite 366 und 367:
C Sachverzeichnis αβ-Darstellung
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Verzerrungsstrom, minimaler 149 Vie
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