AT401450B - Steuerverfahren für dreiphasige bidirektionale pulsumrichter hoher taktzahl - Google Patents

Description

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 konstanten Netzspannung stationär stets bei Aussteuergraden nahe Eins arbeiten. 



   Anhand von Zeichnungen soll nachfolgend das erfindungsgemässe Steuerverfahren näher erläutert werden. 



   Es zeigen
Fig. 1 ein Schaltschema einer   gleichstromseltigen   Kopplung zweier bidirektionaler Pulsumrichter gebildeten Umrichtersystem in vereinfachter schematischer Darstellung ;
Fig. 2 ein Diagramm, in dem der Verlauf der Modulationsfunktionen des Umnchtersystems dargestellt ist ;
Fig. 3 ein Diagramm, In dem ein weiterer Verlauf der Modulationsfunktionen eines Umrichtersystem dargestellt ist ;
Fig. 4 ein Diagramm, in dem die Oberwellenverluste der erfindungsgemässen Umrichtersysteme gezeigt ist. 



     Flg.   1 zeigt die maschinenseitige Hälfte eines durch gleichstromseitige Kopplung zweier bidirektionale Pulsumrichter gebildeten Umrichtersystems. Als Last ist ein Drehstrommotor 1 angenommen. Der gemeinsame Gleichspannungszwischenkreis 2 weist einen Kondensator 3 auf, der zwischen die positive Gleichstromzwischenkreisschiene 4 und die negative   Gleichstromzwischenkreisschiene   5 geschaltet ist. Mit der   positiven Zwischenkreisschiene   4 sind in bekannter Welse die Leistungshalbleiter T1- T3 verbunden und mit der negativen Zwischenkreisschiene 5 die   Leistungshalbleiter T1'- T3'. In herkömmlicher Welse   sind   Freilaufdioden D1-D3, D1'-D3'angeordnet.    



   Für das erfindungsgemässe Steuerverfahren ist bei beispielsweise analoger Realisierung ein Funktiongenerator 6 vorgesehen, der die nachfolgend näher definierten   Modulationsfunktionen mR'ms'mT als   Ausgangsgrössen liefert. Jede dieser Ausgangsgrössen wird an den nichtinvertierenden Eingang eines Komparators 7-9 geführt, dessen invertierender Eingang mit der   Dreieckfunktion   der Frequenz fs beaufschlagt wird, die von einem Generator 10 erzeugt wird.

   Jeder der Ausgangsgrossen der Komparatoren 7-9 wird über hier nicht gezeigte Impulsformer- und Impulsverdopplerstufen an den Steuereingang der beiden. jeweils den Motorphasen zugeordneten   Leistungshalbleiter T1, T1' ;   T2,   T2' ; T3, T3'geführt,   wobei für die mit der negativen Zwischenkrelsspannungsschiene 5 verbundenen   Leistungshalbleiter T1'- T3'diese   Ausgangsgrösse durch Umkehrstufen 11-13 negiert wird. An zwei Eingängen 14,15 des Funktionsgenerator 6 können Steuergrössen für die Ausgangsfrequenz fa des   Pulsumnchters   sowie für die Modulatiostiefe M gelegt werden. 



   Die Figuren 2 und 3 veranschaulichen jeweils den Verlauf der Modulationsfunktionen mR, ms, mr, die bei der hier beispielsweise analogen Realisierung eines Steuersatzes 16 die Erfordernisse des erfindunggemässen   Steuerverfahrens   erfüllen, wobei zur Verdeutlichung die Modulationsfunktion mR hervorgehoben dargestellt ist. 
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 ken entspricht, wobei die Modulationstiefe M mit dem Wert 1 angenommen ist. 
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  Hier Ist deutlich das   zyklisch aufeinanderfolgende Verweilen jeder Modulationsfunktion   auf dem Wert 1 während eines gewissen Zeltintervalls zu erkennen, wodurch das   erfmdungsgemässe   Festlegen des Schaltzustandes der zugehörigen Umnchterphase während dieses Zeitintervalle aufgrund der bekannten Wirkungsweise der angewandten Pulsbreitenmodulation verursacht   1St.   Während dieses"Ruhezustandes"einer 
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 dass durch ihre geometrische Addition ein sinusförmiger Kurvenverlauf entsteht, wie hier für mST gezeigt ISt. Da der "Ruhezustand" Jeder Modulationsfunktion während msgesamt eines Drittels der Periodendauer 

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 entspricht, wobei die Modulationstiefe M ebenfalls mit 1 angenommen ist. 
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  Diese   Modulationsfunktionen welsen   andere Verläufe auf, es gilt aber prinzipiell das zu Fig. 2 Gesagte. 



   In Fig. 4 ist in einem Diagramm dargestellt, wie sich die Oberwellenverluste in   Abhängigkeit   vom Modulationsgrad M verhalten. Es ist erkennbar, dass im vorzugsweise angewandten Bereich von M = 1 die erfindungsgemässen Steuerverfahren-Kurven [4], [5]-entscheidend weniger Oberwellenverluste aufweisen als die im Stand der Technik bekannten   Verfahren-"Unterschwmgungsverfahren",   Kurve [1] oder Verfahren mit Addition einer dritten Harmonischen, Kurven   [2],   [3]. 

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Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Steueranordnung für dreiphasige bidirektionale Umrichter hoher Taktzahl mit Gleichspannungszwi- schenkreis und eine Modulationseinrichtung mit einem Funktionsgenerator zur Erzeugung dreier Modu- latlonsfunktionen (mR, mg. mr) für ein Pulsbreitenmodulationsvertahren, wobei alternierend der positive EMI3.3 Umgebung der Maxima der Grundschwingung der von dieser Phase erzeugten Ausgangsspannung festgehalten ist und somit alternierend der positive oder negative Pfad (4.

   5) im Zwischenkreis (2) als Bezugspunkt des erzeugenden Phasenspannungssystems dient und die beiden jeweils anderen Umnchterphasen während dieser Winkelintervalle derart gesteuert sind, dass unter Einbeziehung der festgehaltenen Umnchterphase Im zeitlichen Mittel über eine Pulspenode Sinusform aufweisende verkettete Spannungen auftreten. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.