Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

Kapitel 7: Elektromagnetische Verträglichkeit 185
u
1
T
U , avg =
T ∫
P 0
P
u
U , j
dt
≈ u
µ N
(7.9)
(siehe auch Abb.4.1). Der Rippel iU,i,~ der Phasenströme
i U , i = iU
, i,
avg + iU
, i,
~
(7.10)
wird durch die Differenz
u ′ U , i,
~ = u′
U , i − u′
U , i,
avg
(7.11)
der pulsförmigen Gleichrichtereingangsspannung u U′
, i und der im Idealfall
sinusförmigen Spannung u′ U ,i,
avg bestimmt
di
U , i,
~
L −u′
U , i,
~
dt
= . (7.12)
Wird die Spannungsbildung im Raumzeigerkalkül betrachtet, so ist uU,i,~ der
Differenzvektor zwischen dem aktuellen Spannungsvektor uU,j und u U , avg u′
U , avg
= . Eine
genaue Darstellung der Spannungsverhältnisse ist durch die Ersatzschaltungen in
Abb.7.2 sowie das Ergebnis der digitalen Simulation nach Abb.7.4, Abb.7.5 und
Abb.7.6 gegeben. Die digitale Simulation wurde mit folgenden typischen Parametern
durchgeführt:
• Netzphasenspannung: UN,rms = 200 … 310V
• Ausgangsspannung: UO = 800Vdc
• Ausgangsleistung: PO = 10kW
• Eingangsinduktivität: L = 500µH
• Filterkondensator: CF = 2µF
• Schaltfrequenz: fP = 16kHz.
Der Eingangsstromregler ist in der Simulation durch einen „Ramp Comparison“ bzw.
„Average Current Mode“ PI-Regler realisiert (Abb.7.3). Das Vorsteuersignal mi enthält
eine dritte Harmonische nach (4.5) um den linearen Modulationsbereich maximal
ausnutzen zu können. Die Ausgänge sind in der Simulation vereinfachend durch ideale
Konstantspannungsquellen realisiert. Der Sollwert für den Stromregler wird im
Vergleich zu der in Kapitel 4 vorgestellten Struktur durch zusätzliche Addition der
Nullkomponente i0,avg, die zur Änderung der Spannung an den Kondensatoren C mit der
dreifachen Netzfrequenz notwendig ist, generiert.