Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

168 Kapitel 6: Eingangsstrombeobachtung
sR sS sT iM
0 0 0 0
0 0 1 +iU,T
0 1 0 +iU,S
0 1 1 –iU,R
1 0 0 +iU,R
1 0 1 –iU,S
1 1 0 –iU,T
1 1 1 0
Tab.6.4: Mittelpunktstrom iM in Abhängigkeit des Schaltzustands (sR, sS,
sT).
6.5.2 Rekonstruktion der Netzphasenströme durch Mittelpunktstrommessung
Entsprechend Tab.6.5 wird der Mittelpunktstrom iM innerhalb einer halben Pulsperiode
durch Teile von jedenfalls zwei Phasenströmen iU,i gebildet. Es ist daher nahe liegend,
den Messaufwand zur Erfassung der Eingangsphasenströme dadurch zu verringern, dass
nur ein Stromwandler in der Verbindung zum Ausgangsspannungsmittelpunkt
verwendet wird; die zugehörigen Phasenströme werden dann unter Berücksichtigung
der Schaltzustände rekonstruiert. Die zeitkontinuierliche Phasenstrominformation für
den Stromregler kann durch einen Zustandsbeobachter gewonnen werden ([75], [79]),
der die Wechselstromseite des Gleichrichters modelliert und den Schätzfehler basierend
auf dem Messwert des Mittelpunktsstroms iM korrigiert. Dies entspricht dem
Grundprinzip des Luenberger Beobachters.
Der Schätzwert îU,i des Phasenstroms iU,i wird durch Integration des Spannungsabfalls
an der zugehörigen Eingangsinduktivität L errechnet. In Zeitintervallen, in denen der
Mittelpunktstrom iM einem Phasenstrom iU,i entspricht (Tab.6.4), wird in dieser Phase
ein Korrekturregler H(s) aktiviert ( sˆ i → 1). Dadurch wird der Schätzwert dieses
Phasenstroms îU,i auf den Momentanwert des Phasenstroms iU,i korrigiert. Der
Schätzfehler iU,i – îU,i kann z.B. aufgrund von ungenauen Modellparametern oder
ungenauer Messung des Spannungsabfalls an der Eingangsinduktivität auftreten.
Der gemessene Mittelpunktsstrom muss bei den Schaltzuständen j = (011), (101) und
(110) invertiert werden (Tab.6.6), bevor er zur Korrektur des Schätzfehlers verwendet
wird, da dann der Messwert entsprechend Tab.6.4 invertiert vorliegt.