Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem
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180 Kapitel 6: Eingangsstrombeobachtung<br />
Abb.6.13 zeigt die Empfindlichkeit der Phasenstromrekonstruktion in Bezug auf<br />
Ungenauigkeiten des Systemmodells. Es sind der Zeitverlauf des tatsächlichen<br />
Phasenstroms iU,T (5A/Div) und der Schätzwert îU,T bei optimaler Parameterwahl sowie<br />
bei Variation der Integrationszeitkonstante TI = RI CI dargestellt. Eine Halbierung der<br />
Integrationszeitkonstante TI → ½TI (Abb.6.13(a)) zeigt, dass die Welligkeit des<br />
beobachteten Stroms um ca. einen Faktor 2 zu groß wird, die Grundschwingungs-<br />
amplitude stimmt gut überein. Eine Verdopplung der Integrationszeitkonstante TI → 2TI<br />
bewirkt bei aktiviertem Nullkomponentenregler K(s) ≠ 0 (Abb.6.13(b)), dass der<br />
rekonstruierte Stromverlauf zu glatt ist, d.h. der Rippel ist nur halb so groß wie für den<br />
eigentlichen Phasenstrom. Wird nun der Nullkomponentenregler deaktiviert, d.h.<br />
K(s) = 0, so weist der rekonstruierte Stromverlauf in den Abschnitten, wo auch H(s)<br />
unterbrochen ist, eine vergleichsweise hohe Abweichung vom tatsächlichen<br />
Stromverlauf auf.<br />
6.6 Zusammenfassung zum Phasenstrombeobachter<br />
Dieser Abschnitt zeigt, dass eine einfache, kostengünstige Möglichkeit zur Erfassung<br />
der Eingangsphasenströme über Messung des Mittelpunktsstroms besteht. Es können<br />
zwei teure, aktive DC Halleffektstromwandler durch einen passiven AC Stromwandler<br />
mit einem Ferritringkern ersetzt werden. Offsetprobleme der aktiven Wandler werden<br />
vermieden und die Symmetrie der drei Phasenströme ist durch den symmetrischen<br />
Aufbau der drei Phasenstrombeobachter sowie den Nullkomponentenregler<br />
sichergestellt.<br />
Nachteilig wirkt sich die Tatsache aus, dass der Ausgangsspannungsmittelpunkt im<br />
Leiterplattenlayout nur durch eine Stichleitung und nicht flächig durch z.B. eine<br />
Multilayerplatine angespeist werden kann. Durch das Einfügen des Stromwandlers<br />
erhöht sich die Kommutierungsinduktivität geringfügig und dadurch die transienten<br />
Spannungen beim Ausschalten der Leistungstransistoren. Es besteht außerdem das<br />
Risiko, dass Störungen an der Steuerplatine durch hochfrequente Ableitströme infolge<br />
der Gleichtaktspannungen [42] in Verbindung mit den parasitären Kapazitäten am AC<br />
Stromwandler und den Zusatzwicklungen der Eingangsinduktivitäten auftreten [82].<br />
Der nächste Abschnitt ist daher dem Thema Störungen bzw. EMV (elektromagnetische<br />
Verträglichkeit) gewidmet.