Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

296 15 Steuerverfahren für zusammengeschaltete Stromrichter
(Kapitel 11). Da alle AC-seitigen Ströme gekoppelt sind, werden sie durch eine einzige
Regelung, die auf den Laststrom wirkt, erfasst. Alle Stromrichter können dazu benutzt
werden, die geeignete Lastspannung einzustellen. Die vielen Spannungsniveaus erlauben
es, die Phasenströme bzw. ihre Drehzeigerkomponenten mit vergleichsweise wenig
Schaltvorgängen innerhalb der gegebenen Toleranzbänder zu halten. Die Schaltfrequenz
für die Schalter fällt dabei gegenüber einem einzelnen Stromrichter deutlich kleiner aus.
Ähnlich wie bei der Drehzeigermodulation muss jedoch darauf geachtet werden, dass alle
Stromrichter im Mittel gleich häufig schalten.
Trotz der vielversprechenden Aussichten werden die direkten Stromregelverfahren für
seriegeschaltete Stromrichter bisher nicht verwendet. Der Grund ist, dass diese Art von
Steuerverfahren generell für Systeme grosser Leistung eher ungeeignet ist (Kapitel 13).
15.1.7 Zwischenkreis
Verwendet man eines der beschriebenen Verfahren zur Steuerung der seriegeschalteten
Stromrichter, so ergibt sich auch im Zwischenkreis ein verbesserter Strom. Dies wird am
Beispiel der Trägerverfahren mit versetzter Taktung verdeutlicht. Bild 15.12 zeigt den
Zwischenkreisstrom i d und den Anteil i a,d des Stromrichters a für den in den Bildern 15.6
bis 15.8 dargestellten Betriebsfall. Dabei ist ein nacheilender Grundschwingungsstrom
angenommen. In den Spektra ist zu erkennen, dass i a,d alle Trägerbänder der Schaltfunktion
enthält, während in i d nur noch das 3. Trägerband in Erscheinung tritt. Auch im Zwischenkreis
ergibt sich offensichtlich durch die Serieschaltung eine Verdreifachung der
wirksamen Schaltfrequenz. Dies kommt dadurch zustande, dass sich die Komponenten im
ersten und zweiten Trägerband über alle 3 Stromrichter gesehen gegenseitig kompensieren.
Neben dem im Bild sichtbaren 3. Trägerband treten in i d alle dessen Vielfachen auf.
Der Gleichstromanteil I d im Zwischenkreis entspricht dem dreifachen Wert der einzelnen
Teilstromrichter I a/b/c,d. Dieser Zusammenhang ist durch die Wirkleistungsbilanz bestimmt:
die Leistung im Zwischenkreis entspricht der Summe der Wirkleistungen der
Teilstromrichter auf der AC-Seite.
3
î a,U,ν=1 id
2
1
0
-1
-2
i a,d
-3
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
ω 1t/2π
Bild 15.12. Links: Zwischenkreisstrom für Trägerverfahren mit versetzter Taktung,
rechts: zugehöriges Spektrum, 0dB: î a,U,ν=1
10
dB i d i a,d
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
.
. .
.
0 20 40 60 80
.
.
.
.
.
.
.
f/f 1