Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

Gleichanteil (im Beispiel I d ):
I d
5.2 Definitionen und Kennwerte 89
îA, ν = 1
M
sAV , ZiAVZ , iAVZ ,
+ ---------------- sin(
ω
2 1t + ϕi)sAV , Z + ---- sin(
ω
2 1t)iAVZ , + ------------------------ + -----------
2 2
MîA, ν = 1
= --------------------- cosϕ
4 i
(5.17)
(5.18)
Er bestimmt die Wirkleistung, welche durch den Stromrichter übertragen wird, und ist damit
der eigentliche Nutzanteil. Sein Betrag hängt vom Modulationsgrad, von der Amplitude
des Phasenstromes und vor allem auch von dessen Phasenlage ab. Der Gleichanteil
kann auch aus der Wirkleistungsbilanz (5.19) bestimmt werden:
ûA0, ν = 1îA
, ν = 1 M
UdId = -------------------------------------- cosϕ
2
i = ----U
4 dîA , ν = 1cosϕi
Pulsationsanteile (im Beispiel i d,ν=1 , i d,ν=2 ):
id, ν = 1
îA, ν = 1
MîA, ν = 1
= ---------------- sin(
ω
2 1t + ϕi), id, ν = 2 = – --------------------- cos(
2ω
4
1t + ϕi) (5.19)
(5.20)
Bei der Halbbrücke pulsiert der Zwischenkreisstrom sowohl mit der einfachen als auch
mit der doppelten Grundfrequenz. Der Anteil i d,ν=1 wird verursacht, weil die beiden Zwischenkreisleiter
abwechselnd je während einer halben Periode der Grundschwingung
stärker belastet sind. Der Anteil i d,ν=2 dagegen entsteht, weil die momentane Ausgangsleistung
des Stromrichters mit 2ω 1 pulsiert. Da der Stromrichter selbst keine Energiespeicher
aufweist, erscheint diese Pulsation auch im Zwischenkreis und muss von den Gleichspannungsquellen
aufgenommen werden.
Die verschiedenen Schaltungen unterscheiden sich bezüglich Pulsationsanteil wesentlich.
Bei der einphasigen Brücke ist der Pulsationsanteil i d,ν=2 ebenfalls vorhanden, da die
Leistung auf der AC-Seite pulsiert. Der Zwischenkreisstrom fliesst aber stets über beide
Leiter gleichzeitig, so dass i d,ν=1 nicht auftritt. Die dreiphasige Brücke schliesslich weist
bei symmetrischem Betrieb auf der AC-Seite über alle 3 Phasen gesehen keine Leistungspulsation
auf. Deshalb entsteht im Zwischenkreis überhaupt kein Pulsationsanteil. Die Tabelle
5.2 zeigt eine Übersicht der auftretenden Gleich- und Pulsationsanteile in den verschiedenen
Schaltungen.
Werden die Stromrichter in zeitkontinuierlicher Form beschrieben, umfasst dies den
Gleichanteil und die Pulsationsanteile. Diese werden deshalb nicht dem Verzerrungsanteil
zugerechnet.
Verzerrungsanteil (im Beispiel i d,VZ ):
idVZ ,
îA, ν = 1
M
sAVZ , iAVZ , iAVZ ,
=
---------------- sin(
ω
2 1t + ϕi)sAVZ , + ---- sin(
ω
2 1t)iAVZ , + ------------------------ + -----------
2 2
(5.21)