Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

62 3 Leistungskreis von Frequenzumrichtern mit selbstgeführten Stromrichtern
4 U
3 U
S3
S4
5 U
0 U= 7 U
β
2 U
S1
2ud/3 S6
6 U
1 U
Bild 3.25.
Spannungszustände des Stromrichters in Drehzeigerdarstellung
Schaltelementen. Diese lassen sich so betreiben, dass keines von ihnen mit mehr als der
halben Zwischenkreisspannung u d /2 belastet wird. Dazu muss aber der Mittelpunkt des
Zwischenkreises zugänglich sein. Er wird nicht nur als Anschlussklemme für die Last benützt,
sondern vor allem auch über die beiden zusätzlichen Dioden D + und D - mit dem
Brückenzweig verbunden. Die Tabelle 3.4 beschreibt die 3 im Betrieb verwendeten Kombinationen
von Schaltzuständen der Schaltelemente. Alle restlichen Kombinationen würden
entweder eine grössere Spannungsbelastung über einem der Schaltelemente ergeben,
den Zwischenkreis kurzschliessen oder die Ausgangsspannung nicht eindeutig definieren.
Der zusätzliche Zustand, in dem alle Schaltelemente ausgeschaltet sind, stellt die Ruhestellung
des Stromrichters dar. Er wird jedoch im Betrieb nicht verwendet.
u d/2
u d/2
i d+
i d0
i d-
D +
S2
S5
s A++
s A+
D- sA- sA-- S A++
S A+
S A-
s A++ s A+ s A- s A-- u A
1 1 0 0 u d /2
0 1 1 0 0
0 0 1 1 -u d /2
i A
S A--
α
A
u A0
0
u d/2
u d/2
Bild 3.26.
Einphasige dreistufige
Halbbrücke für U-
Stromrichter,
links: Schaltung mit
idealisierten Elementen,
rechts: Ersatzschaltung
mit Umschaltern
Tabelle 3.4.
Schaltzustände im Normalbetrieb des dreistufigen
Brückenzweiges
Aufgrund der beschriebenen Funktion lässt sich auch der dreistufige Stromrichter, wie
in Bild 3.26 rechts, durch eine Ersatzschaltung mit einem Umschalter darstellen. Dieser
hat 3 Stellungen und kann die Last mit allen 3 Anschlüssen des Zwischenkreises verbinden.
Die Schaltfunktion s A des Umschalters S A nimmt dementsprechend die Werte +1, 0
i d+
id0 SA 0
i d-
+1
-1
i A
A
u A0
0