Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

164 Kapitel 6: Eingangsstrombeobachtung
Effektiver Primärstrom IP,rms hängt von der Anordnung ab
Genauigkeit XA > 2%, hängt von der Anordnung ab
Linearität εL < 0.2%
Bandbreite fB = DC…100kHz
Ansprechzeit tr < 6µs
Tab.6.3: Typische Daten des Stromwandlers CSA-1V von Sentron.
Die in Abschnitten 6.1 - 6.3 vorgestellten kommerziell erhältlichen Stromwandler
stellen gute Lösungen mit unterschiedlichen technischen Daten zur Messung der
Eingangsströme des Pulsgleichrichtersystems dar. Da der VIENNA Rectifier aber auch
in sehr preissensiblen Systemen, wie z.B. als Eingangsstufe einer Telekommunikations-
stromversorgung Anwendung finden soll, werden nachfolgend noch zwei
Lösungsvarianten mit kostengünstigen Wechselstromwandlern vorgestellt. Bei der
ersten Variante (Abschnitt 6.4) werden die Wechselstromwandler direkt in Serie zu den
Eingangsinduktivitäten geschalten und mit Netzfrequenz betrieben, wobei zwei
unterschiedliche Mechanismen zur Entmagnetisierung des Kerns vorgestellt werden.
Bei der nachfolgend in Abschnitt 6.5 vorgestellten Lösung wird der Stromwandler in
die Verbindung vom Ausgangsspannungsmittelpunkt zu den Mittelpunktsdioden des
VIENNA Rectifier geschaltet und der Mittelpunktsstrom mittels eines pulsfrequent
betriebenen Wechselstromwandler erfasst. Aus dem Mittelpunktsstrom werden die drei
Konvertereingangsströme (Netzströme) rekonstruiert.
6.4 Netzstrommessung mit Wechselstromwandlern
Die Schaltung nach Abb.6.4(a) ermöglicht es, auch den Gleichanteil des
Eingangsstroms eines Pulsgleichrichtersystems (z.B. VIENNA Rectifier) zu messen,
obwohl nur zwei Wechselstromwandler pro Phase eingesetzt werden [67]. Das
Grundprinzip beruht auf der Tatsache, dass der Eingangsstrom nur für die Hälfte der
Netzperiode in einer der Netzdioden DN fließt. Während der zweiten Hälfte der
Netzperiode kann der Kern des Stromwandlers dann entmagnetisiert werden. Die
Schaltung nach Abb.6.4(b) benötigt ein Torsignal im Nulldurchgang des
Stromsollwerts, welches für kurze Zeit einen Halbleiterschalter zur Entmagnetisierung
des Stromwandlers öffnet. Diese Strommessmethode beeinflusst zwar den
Strommesswert, aber nur im Nulldurchgang des Sollwerts bzw. des Istwerts, wo dieser
ohnehin Null sein sollte.
Die beiden in Abb.6.4 dargestellten Schaltungen können eine interessante Möglichkeit
zur Erfassung der Eingangsströme darstellen. An dieser Stelle sei erwähnt, dass diese