Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

340 19 Implementierung von Modulatoren
des Sollwertzeigers und der Restwinkel ε’ innerhalb dieses Sektors bestimmt. Der Sektor
legt die Schaltsequenz, d.h. die Abfolge der Schaltzustände fest. Im Beispiel im Bild
rechts für den Sektor S1 sind dies die Zustände 0 Z, 1 Z, 2 Z, 7 Z und in umgekehrter Reihenfolge
zurück auf 0 Z. Die Parameter M und ε’ ergeben die zugehörigen Einschaltzeiten
t 0/1/2/7. Diese sind in einem PROM tabellarisch abgelegt. Das Schaltwerk liest sie in der
richtigen Reihenfolge aus und lädt sie einzeln in einen Timer. Jeweils nach Ablauf einer
Einschaltzeit sendet dieser ein Carry-Output-Signal (CO) an das Schaltwerk zurück. Darauf
werden die 6 Schaltsignale am Ausgang des Modulators entsprechend dem nächsten
Zustand 0...7 Z umgeschaltet. Der Carry-Output startet über den Load-Eingang (L) auch
gleich den Timer wieder, bei dem in der Zwischenzeit die nächste Einschaltzeit programmiert
worden ist. Die Summe der gespeicherten Schaltzeiten t 0 bis t 7 bzw. t 7 bis t 0 ist stets
gleich gross und entspricht dem Abtastintervall T Tast des Modulators. In jedem Nullzustand
( 0 Z bzw. 7 Z) werden die Eingangsdaten aktualisiert.
Die zeitliche Auflösung der Schaltflanken ist primär durch den Clock des Timers bestimmt.
Es ist jedoch zu beachten, dass die tabellarisch abgelegten Einschaltzeiten auf
quantisierten Werten für den Modulationsgrad und den Phasenwinkel des Sollwertzeigers
beruhen. Diese Quantisierung sollte mit der Clockfrequenz und mit der Wortbreite für die
Einschaltzeiten abgestimmt sein.
Drehzeigerorientierte Stromregelung: Auch das in Kapitel 11.2 vorgestellte Verfahren
kann mit einem Schaltwerk realisiert werden. Wie in Bild 19.4 dargestellt, weist die einfachste
Ausführung des Modulators allerdings einen analogen Eingangsteil auf: der Drei-
und der Vierstufenkomparator können am einfachsten mit zwei bzw. 3 einfachen Komparatoren
mit verschiedenen Hysteresen implementiert werden. Eine digitale Version
kommt nur in Frage, wenn die Stromkomponenten für die Regelung schon in digitaler
Form vorliegen. Allerdings müssen dann die Abtastfrequenz und die Auflösung genügend
gross sein, da die Toleranzbänder des Modulators nur einige Prozent der maximalen
Stromamplituden betragen. Die Transformation der Phasenströme in Drehzeiger kann mit
i α,Soll
i α,Ist
i β,Soll
i β,Ist
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
4-Stufen-Komparator
sequentielle
Logik
(Schalttabelle)
3-Stufen-Komparator
s U+/V+/W+
s U-/V-/W-
Bild 19.4.
Implementierung der drehzeigerorientierten
Stromregelung mit sequentieller
Logik