Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

28 Kapitel 2: Vergleich von PWM Gleichrichterkonzepten
U O / V
u N,RS / V
u U,RS / V
u N,ST / V
u U,ST / V
u N,TR / V
u U,TR / V
800
400
0
-400
-800
800
400
0
-400
-800
800
400
0
-400
-800
30
20
10
iN / A 0
-10
-20
-30
U O
i N,R i N,S i N,T
0 5 10 15 20
t / ms (a)
U O
i N,R i N,S i N,T
0 5 10 15 20
t / ms (b)
Abb.2.10: Simulation des „3S Boost“ für eine Netzperiode (20ms).
Dargestellt sind die Außenleiterspannungen uN,ij und die
Umrichtereingangsspannungen uU,ij (ij = RS, ST, TR), die
Ausgangsspannung UO und die Netzströme iN,i (i = R, S, T) für eine
Eingangsspannung von UN,l-l = 400V und eine Ausgangsleistung von
PO = 10.5kW (a) und einer Eingangsspannung von UN,l-l = 208V und eine
Ausgangsleistung von PO = 5.25kW (b).
Das Frequenzspektrum der Eingangsströme ohne EMV Filter ist in Abb.2.11(a)
dargestellt. Die Grundschwingung (1. Harmonische) des Eingangsstroms beträgt
IN(1),rms = 15.8A. Der Hauptanteil des Stromrippels liegt bei Frequenzen im Bereich
20 … 37kHz, daher wird für die Berechnung der Schaltverluste eine mittlere Schalt-
frequenz von fP = 25kHz gewählt. Die Harmonischen des Eingangsstroms für n = 2…40
sind in Abb.2.11(b) gemeinsam mit den zulässigen Grenzwerten nach EN61000-3-2
und EN61000-3-4 dargestellt. Mit dem „3S Boost“ kann keiner der beiden Grenzwerte
eingehalten werden, da die ungeradzahligen Harmonischen zu hoch sind. Auch die
geradzahligen Harmonischen liegen bei dieser Schaltungstopologie über den Grenzen,