Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

6. Realisierungsmöglichkeiten für die Leistungsendstufe 100
elementes bestimmt. Die Leistungsklasse wird durch die Gehäuseform
und damit durch die maximal zulässige Verlustleistung bestimmt.
Da die hier angesprochenen integrierten Schaltungen für den Audiobereich
konzipiert sind, liegt die Grenze der Versorgungsspannung aus
Gründen des Personenschutzes bei 60V. Mit den derzeitig auf dem Markt
verfügbaren Schaltungen können dreiphasige Leistungsendstufen bis hin
zu einer Ausgangsleistung von 500W erstellt werden.
6.4 Zusammenfassung der Zwischenergebnisse
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein sehr spezielles Antriebssystem kleiner
Leistung und hoher Grundschwingungsfrequenz betrachtet. Die Leistungsendstufe
des Antriebssystems kann bei der gegebenen Maschinenspannung
mittels der in der Antriebstechnik üblichen Pulswechselrichtertechnik
oder durch einen linearen Verstärkers realisiert werden.
Die Lösung mit Pulswechselrichter erfordert aufgrund der kleinen Induktivität
im Lastkreis eine sehr hohe Schaltfrequenz. Diese wird mittels eines
in Hardware realisierten Modulators nach dem Unterschwingungsverfahren
erzeugt. An die galvanische Trennung in der Treiberstufe und die
Spannungsversorgung des Treibers werden hohe Anforderungen gestellt.
Durch die hohe Schaltfrequenz sind hohe Schaltgeschwindigkeiten in der
Leistungsendstufe erforderlich. Der Maschinenstrom ist nicht mehr sinusförmig
sondern enthält entsprechend der Schaltfrequenz viele Harmonische.
Die Bandbreite im Signalpfad ist auf diese hohen Frequenzen auszulegen.
Die hohe Schaltgeschwindigkeit verursacht Wanderwellen auf der Zuleitung
der Maschine und kann Probleme in der Wicklungsisolation verursachen.
Durch die Welligkeit des Stromes entstehen in der Maschine Zusatzverluste.
Wegen der kleinen Ausgangsleistung des Pulswechselrichters und der hohen
Schaltfrequenz kann der Aufwand für den Pulswechselrichter als
hoch bezeichnet werden.