Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

5.2 Definitionen und Kennwerte 93
Die Bezugsgrösse für die Drehmomentwelligkeit M B wird wie folgt gewählt:
UBI 2
B U ωB B
MB = ------------------- =
-----------ω
2
B ωBLk 5.2.2 Dynamische Betrachtungen
(5.26)
Auch wenn die stationären Eigenschaften eines Steuerverfahrens bei der Beschreibung im
Vordergrund stehen, interessieren auch Fragen, welche dynamische Vorgänge verschiedener
Art betreffen:
- Wie schnell und in welchem Bereich können die Parameter der Grundschwingung, das
heisst M, f1 sowie die Winkellage ϕm der Grundschwingung variiert werden?
- Entstehen durch die Veränderung dieser Parameter vorübergehende zusätzliche Verzerrungen,
zum Beispiel Gleichanteile in den Phasenströmen des Stromrichters?
- Wie verhält sich der Stromrichter, wenn neben der Grundschwingung auch Parameter
des Steuerverfahrens, zum Beispiel die Schaltfrequenz, ändern?
Die aufgeworfenen Fragen lassen sich in der Regel nicht in geschlossener Form mathematisch
behandeln, sondern müssen anhand von Simulationen und Prinzipbeschreibungen
untersucht werden. Die verschiedenen Steuerverfahren zeigen in bezug auf das
dynamische Verhalten jedoch erhebliche Unterschiede. Am besten lassen sich die Vorgänge
anhand von Schrittantworten untersuchen. Dabei wird dem Modulator z.B. eine
schrittartige Änderung des Modulationsgrades vorgegeben und sein Verhalten darauf beobachtet.
5.2.3 On-Line- und Off-Line-Modulation
Die Art und Weise, wie die Schaltsignale aus den gegebenen Sollwerten erzeugt werden,
stellt die Eigenheit jedes Steuerverfahrens dar. Dabei können zwei prinzipiell verschiedene
Varianten unterschieden werden:
On-Line: Mit Hilfe der Sollwerte und allfälliger Hilfssignale werden die Schaltsignale
fortlaufend generiert. Dies kann mit einer analogen oder digitalen Schaltung, oder auch
mit einem Rechner erfolgen. Die Komplexität des Algorithmus ist wegen der Echtzeitimplementation
begrenzt. Dagegen kann grundsätzlich schnell und einfach auf sich verändernde
Sollwerte reagiert werden bzw. der Modulator kann nahezu beliebigen Sollwertverläufen
folgen. Die Eingangssignale von On-Line-Modulatoren sind Zeitfunktionen,
d.h. Phasengrössen oder Drehzeiger.
Off-Line: Die Abfolge der Schaltsignale ist vorausberechnet und in einer Tabelle abgelegt.
Eine digitale Schaltung oder ein Rechner liest die Tabelle fortlaufend aus und gibt
die Steuersignale an den Stromrichter weiter. Die Pulsmuster können dabei nach einem
beliebig komplexen Algorithmus bestimmt worden sein. Für Sollwertvariationen können
entweder verschiedene Tabellen bereitgestellt werden oder der Rechner rechnet die abge-