Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

6. Realisierungsmöglichkeiten für die Leistungsendstufe 95
+U DC
-U DC
L sa
i s
u i
L sb
Bild 6.16: Zweiphasige Darstellung des Bremsbetriebes
6.2.3 Zusammenfassung für den linearen Verstärker
Der in Bild 6.12 gezeigte prinzipielle Signalflussplan zeigt die einfache
Struktur des Stromregelkreises mit linearer Leistungsverstärkung. Neben
der als integrierter Schaltkreis verfügbaren Leistungsendstufe sind keine
zusätzlichen Komponenten erforderlich. Der vom Pulswechselrichter bekannte
Aufwand hinsichtlich Modulator, galvanischer Signaltrennung und
zusätzlicher Spannungsversorgung entfällt.
Durch die begrenzte Bandbreite des Linearverstärkers vergrößert sich die
elektrische Zeitkonstante der Strecke. Dies ist bei der Auslegung des
Stromreglers zu beachten. Der bei hohen Ständerfrequenzen auftretende
Phasenfehler (Schleppfehler) gegenüber dem Ständerfluss kann über den
in der Feldorientierung eingeführten Korrekturwinkel γ (3.2) beeinflusst
werden (siehe Kapitel 5).
Die Sprungantwort des Stromregelkreises bei stehender Maschine ist in
Bild 6.17 zu sehen. Es ist zu erkennen, dass aufgrund der verminderten
Bandbreite im Leistungsteil die Ausregelzeit gegenüber der Lösung mit
Pulswechselrichter verlängert ist.
Bild 6.18 zeigt den Strom einer Phase bei n = 150.000 Umin -1 . Der
Schleppfehler des Stromregelkreises ist zu erkennen. Es wird deutlich,
dass alle Komponenten der Signalverarbeitung nur auf sinusförmige Größen
mit Grundschwingungsfrequenz auszulegen sind. Der Bandbreitenbedarf
gegenüber einer Lösung mit Pulswechselrichter ist daher deutlich
vermindert.