Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

96 5 Beschreibung von Stromrichtern und Pulsmustern
zweige selbst eine Symmetrie innerhalb der Periode aufweisen. Zudem lassen sich alle
Symmetrien auch mit geradzahligen Schaltzahlen q erreichen. Ähnliche Phänomene wer-
u AB
π 2π ω 1t
s A
s B
π 2π ω 1 t
π 2π ω 1 t
π 2π ω 1 t
π 2π ω 1 t
Bild 5.9. Beispiel einer viertelperiodensymmetrischen Phasenspannung bei der einphasigen Brücke,
q=2, links: Phasenspannung,
rechts: Schaltfunktionen der Brückenzweige (zwei verschiedene Varianten)
den dann auch bei der Zusammenschaltung von mehreren Stromrichtern (Kapitel 15) und
bei den dreistufigen Stromrichtern (Kapitel 16) in Erscheinung treten.
Im Falle der vorgegeben Last ohne ohmschen Anteil bleibt die Symmetrie der Ausgangsspannungen
auch in den Phasenströmen vollständig erhalten. Ist dagegen ein ohmscher
Anteil vorhanden, so ergibt sich eine unterschiedliche Phasenverschiebung für die
einzelnen Frequenzkomponenten der Phasenströme. Eine allfällige Viertelperiodensymmetrie
geht damit verloren. Die Halbperiodensymmetrie bleibt dagegen erhalten.
Die Erfahrung zeigt, dass die Nachbildung eines sinusförmigen Sollwertes mit minimalem
Klirrfaktor für eine gegebene Schaltzahl stets viertelperiodensymmetrische Kurvenverläufe
ergibt, sofern Viertelperiodensymmetrie überhaupt möglich ist.
Drehmomentwelligkeit bei Viertelperiodensymmetrie: Wird eine ASM mit 3 gleichen,
viertelperiodensymmetrischen Spannungen gespeist, so lassen sich die Harmonischen der
Drehmomentwelligkeit im Leerlauf leicht aus dem Spektrum der Spannungen ableiten.
Dieses ist für alle Phasen abgesehen von den Phasenverschiebungen identisch und besteht
aus ungeraden Harmonischen mit Ausnahme aller Vielfachen der dritten (Anhang Β.1.1).
Zur Herleitung wird vorerst in (5.25) der Verzerrungsstrom als Summe seiner Harmonischen
ausgedrückt:
Mel, VZ
3
--
2
1
⎛ ∞
⎞
= ----- Re⎜u∗i⎟ ω ⎜ Str, ν = 1 ∑ Str, ν⎟
1 ⎝ ⎠
(5.30)
ν = 571113…
, , , ,
Wie bereits in (5.7) ersichtlich ist, können aus den Frequenzkomponenten der Phasenspannungen
die entsprechenden Phasenstromkomponenten berechnet werden. Unter Annahme
einer rein induktiven Lastimpedanz sehen die Zeitfunktionen der Oberschwingungen
in der Phase U wie folgt aus:
uU, ν = ûν sin(
νω1t), ν =
5, 7, 11, 13, …
s A
s B