modulare dreiphasen- pulsgleichrichtersysteme - ETH Zürich

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152 2 Delta-Rectifier Bild 2.61: Simuliertes Systemverhalten mit Hauptaugenmerk auf die Zeitverläufe der Signalgrössen der AC/DC-Eingangsstufe und der Lastaufteilung auf die 3 Module für verschiedene Netzspannungs- und Lastverhältnisse (siehe Angaben zur Zeitachse). (a) Zeitverläufe der Stellgrössen des Balancierreglers für die Modulzwischenkreisspannungen, (b) Sollwert des Gesamtausgangsstromes i * out und die Modulausgangsströme. (aufgrund der vereinfachten Implementierung der DC/DC-
2.4 Systemdesign, Regelung, Messergebnisse 153 Ausgangsstufen in der Simulation gilt iout,ij = i * out,ij), (c) die Moduleingangsströme iN,ij, (d) die Phasenströme iN,i (siehe Messabgriff in Bild 2.59), (e) Modulzwischenkreisspannungen uO,ij und (f) die Moduleingangsspannungen uN,ij mit den ermittelten Effektivwerten uN,ij,rms . (i) kennzeichnet den Eingriff der Überstrom- und (u) den Eingriff der Überspannungslimitierung. Die Pfeile an der Zeitachse markieren die Umschaltzeitpunkte. Bild 2.62 (b) zeigt die Signalverläufe bei Aufhebung des Phasenausfalls in T zum Zeitpunkt t =170ms und Übergang in den symmetrischen Netzbetrieb. Durch die sprunghafte Änderung der Momentanwerte der Modulspannungen uN,ST und uN,TR steigen zufolge der noch vorliegenden erhöhten Leitwerte (s. Gl.(2.118)) die Modulströme iN,ST und iN,TR ebenfalls sprunghaft an. Als erstes erreicht der Modulstrom iN,TR die Begrenzungsschwelle I * N,ij,max. Dies führt dazu, dass der Modulleitwert G * TR und die Vorsteuerfunktion mTR durch die Begrenzungseinheit (s. Bild 2.60) kurzzeitig auf 0 gesetzt werden. Dadurch nimmt der Modulstrom iN,TR ab, deaktiviert in der Folge die Begrenzung, und steigt wiederum auf die Abschaltschwelle an. In der Simulation führt die vereinfachte Implementierung der Begrenzungseinheiten auf eine Reaktionszeit entsprechend der Simulationsschrittweite (tsim = 800ns). Im Vergleich dazu, greifen im realen System die Begrenzungseinheiten mit einer mittleren Verzögerung von ∆t =10µs ein, womit eine grössere Stromschwankung resultiert. Aus Sicherheitsgründen ist es vorteilhaft, eine aktivierte Strombegrenzung erst nach Verstreichen einer Mindestsperrdauer von mehreren Taktperioden wieder aufzuheben. Durch den zu hohen netzseitigen Leistungsbezug steigen uO,ST und uO,TR rasch an. Die Modulzwischenkreisspannung uO,TR erreicht als erstes die Begrenzungsschwelle U * O,max. Dadurch wird der Leitwertwert G * TR auf 0 gesetzt und erst wieder nach Absinken der Modulspannung unterhalb von U * O,max-uO,Hyst frei gegeben. Während der Aktivphase der Modulspannungsbegrenzung weisen die zugehörigen Modulströme nur einen schaltfrequenten Stromrippel um den Stromnullwert auf. Die Ermittlung der neuen Effektivwerte der Eingangsspannungen führt einerseits auf eine symmetrische Aufteilung des Gesamtausgangsstromes, andererseits werden die Leitwertanteile ∆G * ij und * G P,ij sprunghaft korrigiert. Zum Zeitpunkt t =190ms ist praktisch der stationäre Zustand erreicht. Der Eingriff des Balancierreglers ist für die Phasenrückkehr von vernachlässigender Bedeutung. Zusammengefasst kann gesagt werden, dass das Systemverhalten bei Rückkehr in den symmetrischen Betrieb primär durch das Ansprechen der Begrenzungseinheiten und sekundär durch die Vorsteuerung der Eingangsspannungseffektivwerte bestimmt ist.
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DISS. ETH Nr. 16370 MODULARE DREIPH
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Inhaltsverzeichnis VORWORT ........
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A.1 DEFINITION DES RAUMZEIGERS UND
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4 BEWERTUNG UND VERGLEICH MIT DIREK
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14 Symbolverzeichnis ÎD Amplitude
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16 Symbolverzeichnis J-C Sperrschic
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18 1 Einleitung Diese Gleichrichter
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20 1 Einleitung Balance zwischen Sy
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22 1 Einleitung Wirkungsgrad zur Re
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24 1 Einleitung bei ohmschen Netzve
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26 1 Einleitung zum einen hinsichtl
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28 1 Einleitung in [Cha93] wie in B
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30 1 Einleitung N uN,i i=R AC + DC
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32 1 Einleitung Ausgangsstufe indiv
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34 1 Einleitung Ausgangsleistung vo
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38 2 Delta-Rectifier Die Einschrän
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40 2 Delta-Rectifier äquivalente S
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42 2 Delta-Rectifier Neben Gl. (2.1
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44 2 Delta-Rectifier Für die Unter
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46 2 Delta-Rectifier (Das Tastverh
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50 2 Delta-Rectifier [A] 3 1.5 0 -1
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52 2 Delta-Rectifier In jedem Modul
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54 2 Delta-Rectifier jIm α1 β6 α
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56 2 Delta-Rectifier festgehalten w
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58 2 Delta-Rectifier u u mij = 1−
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60 2 Delta-Rectifier umgekehrt), di
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62 2 Delta-Rectifier Die Integratio
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64 2 Delta-Rectifier und beträgt U
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66 2 Delta-Rectifier halten, wurde
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68 2 Delta-Rectifier Weiters könne
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76 2 Delta-Rectifier 2.3.3.4 Ausgan
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282 B.4 Dimensionierung des Leistun
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Literaturverzeichnis [Bac01] BACKMA
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Literaturverzeichnis 323 Stromverso
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Literaturverzeichnis 325 [Kol04] KO
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Literaturverzeichnis 327 Power Elec
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Lebenslauf 10. 09. 1973 geboren in
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