Masterarbeit

Pulsweitenmodulation für zwei reihengeschaltete Mittelspannungsumrichter


Nach der Einführung der Dreipunktumrichter-Topologie konnte die Ausgangsleistung eines Antriebssystems gegenüber konventionellen Zweipunktumrichtern als Folge der höheren Zwischenkreisspannung etwa verdoppelt werden. Es soll nun ein neues Konzept verfolgt werden, das durch die strangweise Reihenschaltung von jeweils zwei Dreipunktumrichter-Halbbrücken näherungsweise eine nochmalige Verdoppelung der Ausgangsleistung ermöglicht. Die Zwischenkreisspannung soll dabei nicht erhöht werden.
Die dadurch entstehende Struktur beschreibt einen Fünfpunktumrichter. Für den Betrieb eines solchen Umrichters soll ein Steuerverfahren nach dem Prinzip der Raumzeigermodulation entwickelt werden. Zu diesem Zweck muss ein Algorithmus zur Bestimmung der entsprechenden Schaltzustandsraumzeiger und der jeweils zugehörigen Schaltzeiten programmiert werden. Ein Problem, das in diesem Zusammenhang besteht, ist die Aufteilung des nach dem Modulationsverfahren entstehenden Fünfpunkt-Pulsmusters in zwei Dreipunkt-Pulsmuster. Die Aufteilung muss so erfolgen, dass die Schaltverluste und die Spannungszeitflächen jeweils gleichmäßig auf beide Umrichter verteilt werden. Eine mögliche Gleichtaktkomponente in den Maschinenspannungen soll minimal sein.
Wegen der niedrigen Schaltfrequenz eines Mittelspannungsumrichters (200 – 500 Hz) ist der Ausgangsstrom verzerrt. Für eine dynamische Regelung muss daher aus dem gemessenen Ausgangsstrom der Grundschwin-gungsanteil bestimmt werden. Es wird eine Strategie gesucht, die den Grundschwingungsstrom eines Fünfpunktumrichters im gesamten Aussteuerungsbereich ermittelt.



Bei weiterem Interesse oder Fragen, wenden Sie sich bitte direkt an unseren Mitarbeiter:

Dr.-Ing. Till Boller.

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