Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

90 5 Beschreibung von Stromrichtern und Pulsmustern
Tabelle 5.2. Gleich- und Pulsationsanteile im Zwischenkreisstrom bei symmetrischem Betrieb
Gleichanteil
I d
Pulsationsanteil
i d,ν=1
Pulsationsanteil
i d,ν=2
Halbbrücke (für i d+) einphasige Brücke dreiphasige Brücke
MîA, ν = 1
---------------------- cosϕ
4
i
îA, ν = 1
---------------- sin(
ω
2 1t + ϕ )
i
MîA, ν = 1
– ---------------------- cos(
2ω
4
1t + ϕ )
i
MîA, ν = 1
---------------------- cosϕ
2
i
MîA, ν = 1
3MîU, ν = 1
-------------------------- cosϕ
4
i
- -
– ---------------------- cos(
2ω
2
1t + ϕ )
i
Wie bei den Ausgangsgrössen führen auch im Zwischenkreis die Schaltvorgänge zu einer
Verzerrung der idealen Kurvenverläufe. Sie setzt sich aus allen Kreuzprodukten, in denen
die Verzerrungsanteile von s A und i A enthalten sind, zusammen. Prinzipiell können dabei
auch kleine zusätzliche Gleichanteile und Anteile mit Kreisfrequenz ω 1 oder 2ω 1 entstehen.
Diese werden ihrer Entstehung wegen trotzdem dem Verzerrungsanteil zugerechnet.
Als Kennwert wird häufig der Effektivwert I d,VZ,eff angegeben. Der Verzerrungsanteil ist
wie derjenige auf der AC-Seite ein wichtiges Merkmal eines Steuerverfahrens.
Auch der Zwischenkreisstrom wird häufig als Fourierreihe mit der Grundfrequenz f 1 dargestellt.
Bild 5.3 zeigt ein entsprechendes Beispiel. Im Gegensatz zu den Ausgangsgrössen,
welche möglichst mittelwertfrei sein sollten, tritt hier natürlich eine DC-Komponente
ungleich null auf.
îd,ν=1 Id îd,ν=2 0 1 2 3
Verzerrungsanteil
ν
f/f 1 bzw. ω/ω 1
Bild 5.5.
Beispiel eines Amplitudenspektrums des Zwischenkreisstromes
der Halbbrücke
Im Falle eines realen Zwischenkreises mit endlich grossem Glättungskondensator nach
Bild 5.6 entsteht eine Spannungswelligkeit u d,VZ . Sie kann wie folgt berechnet werden:
1
udVZ , () t = ----- i
C ∫ Cdt, iC =
Id – id d
(5.22)
Daraus wird deutlich, dass vor allem die niederfrequenten Anteile von i C eine grosse Welligkeit
verursachen. Ist ein Pulsationsanteil vorhanden, so fällt dieser am stärksten ins Gewicht.
Der Effektivwert des Stromes I C,eff ist ein Mass für die Belastung des Kondensators.
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