Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

Teil IV
Praktischer Einsatz von Steuerverfahren
17 Nichtidealitäten im Modulator und im Leistungskreis
In den Kapiteln 6 bis 12 wurden die Steuerverfahren für zweistufige U-Stromrichter ideal,
d.h. ohne irgendwelche praktischen Verfälschungen behandelt. Die realen Pulsmuster am
Ausgang des Modulators bzw. die Ausgangsspannungen der Stromrichter weichen aber
aus verschiedenen Gründen von ihren idealen Formen ab. In diesem Kapitel werden diese
Abweichungen und ihre Einflüsse auf die interessierenden Grössen diskutiert. Da eine exakte
Berücksichtigung aller Nichtidealitäten sehr schwierig und in den meisten Fällen
auch unnötig ist, werden nur die wichtigsten Einflüsse mit Modellen erfasst und dargestellt.
Dabei wird vor allem die Wirkung der einzelnen Phänomene aufgezeigt. Die Entstehungsorte
für die Verfälschung der Pulsmuster zeigt symbolisch Bild 17.1: das vom
Prinzip her ideale Pulsmuster wird schon bei der Erzeugung im Modulator verändert. Ein
Teil der Veränderungen ist durch die Art der Pulserzeugung bedingt und ein weiterer Teil
wird gezielt vorgenommen (z.B. Einhalten der minimalen Pulsweiten). Mit den im Modulator
erzeugten Schaltfunktionen werden die Leistungshalbleiter angesteuert. Diese
verzögern und verzerren das Pulsmuster bei der Umsetzung in Spannungen weiter. Dabei
spielen die Lastströme und der Stromrichteraufbau eine nicht zu vernachlässigende Rolle.
Auch die Zwischenkreisspannung hat einen Einfluss auf die resultierenden Mittelpunktspannungen.
Sie wird unter anderem durch die Speisung und den Laststrom beeinflusst.
Letzterer ist abhängig von der Art und den Eigenschaften der Last.
ideales
Pulsmuster
Speisung
Realisierung,
Totzeit,
Pulslängen
Modulator
Zwischenkreis
Leistungshalbleiter
Stromrichter
-Art der Last
-Symmetrie
-etc.
Bild 17.1.
Entstehungsorte
der Nichtidealitäten
Die verschiedenen Einflüsse werden jeweils am Beispiel eines einfachen, synchronen
Trägerverfahrens mit dreieckförmigem Träger gezeigt. Damit tritt im unverzerrten Fall
Last