DE102007055673B3 - Mains-operated static frequency changer operating method, involves determining parameter of model function in self learning phase for different load conditions, where model value of intermediate circuit voltage is computed by function - Google Patents

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Abstract

The method involves providing a network side converter (5) clocked with a network fundamental oscillation. A correcting variable (Y) of a pulse power converter (6) is adjusted by a voltage-intermediate circuit (7) based on requirement of a model value of an intermediate circuit voltage (Uz), which is computed by a model function, such that a deviation of the intermediate circuit voltage is compensated with respect to a desired value. A parameter of the model function is determined in a self learning phase for different load conditions. An independent claim is also included for a mains-operated static frequency changer comprising a pulse power converter.

Description

Die Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines netzgespeisten Umrichters, der einen mit Netzgrundschwingung getakteten netzseitigen Stromrichter, einen laststromseitigen Pulsstromrichter und einen zwischengeschalteten Spannungs-Zwischenkreis umfasst, bei welchem eine Stellgröße des Pulsstromrichters nach Maßgabe eines aus einer zugrunde gelegten Modellfunktion berechneten Modellwerts der Zwischenzeitspannung derart angepasst wird, dass eine Abweichung der Zwischenzeitspannung gegenüber einem Sollwert kompensiert wird. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen nach einem solchen Verfahren arbeitenden Umrichter.The Application relates to a method for controlling a mains-powered Inverter, the one with mains ground frequency clocked mains side Power converter, a load current-side pulse converter and a intermediate voltage intermediate circuit comprises, in which a manipulated variable of the pulse converter in accordance with a model value calculated from an underlying model function the intermediate time voltage is adjusted such that a deviation the intermediate time voltage over a Setpoint is compensated. The invention further relates to a converter operating according to such a method.

Ein solches Verfahren und ein solcher Umrichter sind aus DE 10 2005 12 658 A1 bekannt. Nach dem bekannten Verfahren wird der Verlauf der Zwischenzeitspannung nachgebildet. Die nachgebildete Zwischenzeitspannung wird durch Parametrierung der Amplitude und Phasenlage an ein speisendes Stromnetz angepasst. Während einer Modulationsperiode wird in Abhängigkeit der nachgebildeten Zwischenkreisspannung eine relevante Zwischenkreisspannung berechnet, mit der ein Verhältniswert zur nachgebildeten Zwischenkreisspannung ermittelt wird, mit der anschließend eine bereitgestellte Stellgröße zur Ansteuerung des Pulsstromrichters multipliziert wird.Such a method and such a converter are out DE 10 2005 12 658 A1 known. According to the known method, the course of the intermediate time voltage is reproduced. The simulated intermediate-time voltage is adjusted by parametrization of the amplitude and phase position to a supplying power network. During a modulation period, a relevant intermediate circuit voltage is calculated as a function of the simulated intermediate circuit voltage, with which a ratio value to the simulated intermediate circuit voltage is determined, with which subsequently a provided manipulated variable for driving the pulse converter is multiplied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung eines netzgespeisten Umrichters anzugeben, das eine besonders effektive Kompensation von Schwankungen der Zwischenkreisspannung ermöglicht. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben.Of the Invention is based on the object, a method for driving of a line-fed converter, which is a particularly effective Compensation of fluctuations in the DC link voltage allows. The invention is further based on the object, one for carrying out the Specify method suitable device.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach wird bei einem Umrichter der eingangs beschriebenen Art eine Stellgröße des Pulsstromrichters nach Maßgabe eines aus einer zugrunde gelegten Modellfunktion berechneten Modellwerts der Zwischenkreisspannung derart angepasst, dass eine Abweichung der Zwischenkreisspannung gegenüber einem Sollwert kompensiert wird. Erfindungsgemäß wird dabei mindestens ein Parameter der Modellfunktion in einer Selbstlernphase für unterschiedliche Lastzustände bestimmt. Für diesen Parameter bzw. für jeden dieser Parameter wird also mit anderen Worten eine Abhängigkeit dieses Parameters von dem Lastzustand bestimmt. Der Parameter wird dabei insbesondere als kontinuierliche oder diskrete, d. h. stützstellendefinierte, Funktion des Lastzustands ermittelt.Regarding the Method, the object is achieved by the features of the claim 1. Thereafter, in a converter of the type described above a manipulated variable of the pulse converter in accordance with a model value calculated from an underlying model function the DC link voltage adjusted so that a deviation the DC link voltage opposite a setpoint is compensated. According to the invention is at least one Parameters of the model function in a self-learning phase for different load conditions certainly. For this parameter or for each of these parameters, in other words, becomes a dependency of this parameter determined by the load condition. The parameter becomes in particular as continuous or discrete, d. H. supportive provide defined, Function of the load condition determined.

Die Erfindung geht also von einem Verfahren aus, wie es an sich in DE 10 2005 012 658 A1 beschrieben ist, bei dem die Zwischenkreisspannung durch eine Modellfunktion nachgebildet wird. Ein solches Verfahren erlaubt es vorteilhafterweise, die zeitliche Entwicklung der Zwischenkreisspannung anhand der Modellfunktion vorauszuberechnen, so dass unerwünschten Abweichungen der Zwischenkreisspannung von einem vorgegebenen Sollwert bereits vorausschauend – d. h. bevor eine solche Abweichung messtechnisch erfassbar ist – entgegengewirkt werden kann. Jedoch erweisen sich die bekannten Modellfunktionen zur Modellierung der Zwischenkreisspannung unter reellen Betriebsbedingungen des Umrichters mitunter als numerisch zu starr, um den realen Verlauf der Zwischenkreisspannung mit befriedigender Präzision nachzubilden. Der durch die Vorausberechnung der Zwischenkreisspannung erzielte Vorteil wird dabei erkanntermaßen durch die vergleichsweise unpräzise Abbildung der tatsächlichen zeitlichen Entwicklung der Zwischenkreisspannung zumindest teilweise wieder zunichte gemacht. Hier setzt die Erfindung an. Durch die erfindungsgemäß lastabhängige Anpassung der Modellfunktion wird eine signifikant verbesserte Vorausberechnung der zeitlichen Entwicklung der Zwischenkreisspannung unter realen Einsatzbedingungen ermöglicht, was wiederum zu einer verbesserten Kompensation von Fluktuationen der Zwischenkreisspannung führt.The invention is therefore based on a method as it is in DE 10 2005 012 658 A1 is described, in which the DC link voltage is modeled by a model function. Such a method advantageously makes it possible to predict in advance the temporal evolution of the intermediate circuit voltage on the basis of the model function so that undesired deviations of the intermediate circuit voltage from a predefined setpoint value can already be counteracted in advance - ie before such a deviation can be detected metrologically. However, the known model functions for modeling the intermediate circuit voltage under real operating conditions of the converter sometimes turn out to be numerically too rigid in order to simulate the real course of the intermediate circuit voltage with satisfactory precision. The advantage achieved by the precalculation of the intermediate circuit voltage is, as is known, at least partially nullified by the comparatively imprecise mapping of the actual temporal development of the intermediate circuit voltage. This is where the invention starts. By means of the load-dependent adaptation of the model function according to the invention, a significantly improved prediction of the temporal development of the intermediate circuit voltage under real operating conditions is made possible, which in turn leads to an improved compensation of fluctuations of the intermediate circuit voltage.

In bevorzugter Ausbildung des Verfahrens wird die verwendete Modellfunktion durch die Netz-Streuinduktivität LN und/oder das Netz-Kurzschlussverhältnis μK parametriert. Letzteres ist definiert als das Verhältnis des Kurzschlussstroms IKL des Netzes bei Leerlauferregung zu dem Nennstrom INenn des Netzes:

Figure 00030001
In a preferred embodiment of the method, the model function used is parameterized by the grid leakage inductance L N and / or the grid short-circuit ratio μ K. The latter is defined as the ratio of the short-circuit current I KL of the network at no-load excitation to the nominal current I Nenn of the network:
Figure 00030001

Der oder jeder dieser Parameter der Modellfunktion wird in der Selbstlernphase für unterschiedliche Lastzustände bestimmt. Als Maß für den Lastzustand des Umrichters wird zweckmäßigerweise ein von dem Umrichter ausgegebener Laststrom messtechnisch erfasst.Of the or each of these parameters of the model function is in the self-learning phase intended for different load conditions. As a measure of the load condition the inverter is expediently a measured by the inverter load current detected by measurement.

Die Selbstlernphase wird bevorzugt bei der Inbetriebsetzung des Umrichters durchgeführt, d. h. in einer vor Aufnahme des Normalbetriebs einmalig durchgeführten Betriebsphase des Umrichters. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist vorgesehen, dass im Normalbetrieb fortlaufend der tatsächliche Wert der Zwischenkreisspannung gemessen und mit dem aus der Modellfunktion berechneten Modellwert verglichen wird. Die Selbstlernphase wird in diesem Fall aus dem Normalbetrieb des Umrichters heraus gestartet, wenn bei dem Vergleich festgestellt wird, dass der Modellwert der Zwischenkreisspannung um mehr als eine vorgegebene Toleranzschwelle von dem tatsächlichen Wert abweicht.The self-learning phase is preferably performed when commissioning the inverter, ie in ei ner before operating normal operation once performed operating phase of the inverter. Additionally or alternatively, it is provided that in normal operation, the actual value of the intermediate circuit voltage is continuously measured and compared with the model value calculated from the model function. The self-learning phase is started in this case from the normal operation of the inverter when it is determined in the comparison that the model value of the intermediate circuit voltage deviates from the actual value by more than a predetermined tolerance threshold.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, als Modellfunktion zur Modellierung der Zwischenkreisspannung eine Funktion des Typs

Figure 00030002
heranzuziehen. Hierin bezeichnet Ud einen hinterlegten, konstanten Sollwert der Zwischenkreisspannung. Die Parameter K1 und K2 stehen für vorgegebene Konstanten, die empirisch gewählt werden, um die Modellfunktion an die konkreten Einsatzbedingungen, insbesondere an das vorhandene Netz, den individuellen Umrichter und die von diesem angesteuerte Last anzupassen.It has proven particularly expedient, as a model function for modeling the intermediate circuit voltage, to have a function of the type
Figure 00030002
consulted. Here U d denotes a stored, constant setpoint value of the intermediate circuit voltage. The parameters K 1 and K 2 stand for given constants, which are selected empirically in order to adapt the model function to the specific conditions of use, in particular to the existing network, the individual converter and the load controlled by it.

Der Parameter t in GLG 2 steht für eine Zeitvariable, die sägezahnartig in einem Intervall

Figure 00040001
läuft, wobei hier fN für die Netzfrequenz steht. Die Zeitvariable t beginnt also für jedes Sechstel einer Periode der Grundschwingung der Netzspannung UN von neuem zu laufen.The parameter t in GLG 2 stands for a time variable that is sawtooth-like in one interval
Figure 00040001
runs, where here f N stands for the mains frequency. The time variable t thus begins to run anew for every sixth of a period of the fundamental oscillation of the mains voltage U N.

Bei dem Parameter τ1 handelt es sich um eine Zeitkonstante, deren Wert vorrangig durch die Eigenschaften des Netzes bestimmt wird. Der Wert dieser netzbestimmten Zeitkonstante τ1 wird dabei insbesondere durch die Netz-Streuinduktivität LN und durch das Netz-Kurzschlussverhältnis μK bestimmt. Bei dem Parameter τ2 handelt es sich dagegen um eine Zeitkonstante, deren Größe vorrangig durch die Eigenschaften der Last bestimmt ist. Diese lastbestimmte Zeitkonstante τ2 wird dabei insbesondere aus einer vorgegebenen Laststromfrequenz v sowie aus dem gemessenen Laststrom I bestimmt. Ist als Last ein Synchronmotor vorgesehen, so entspricht die Laststromfrequenz v der Drehzahl dieses Motors.The parameter τ 1 is a time constant whose value is determined primarily by the properties of the network. The value of this network-specific time constant τ 1 is determined in particular by the network leakage inductance L N and by the network short-circuit ratio μ K. By contrast, the parameter τ 2 is a time constant whose magnitude is determined primarily by the properties of the load. This load-determined time constant τ 2 is determined in particular from a predetermined load current frequency v as well as from the measured load current I. If a synchronous motor is provided as load, the load current frequency v corresponds to the speed of this motor.

Bezüglich der Vorrichtung wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 7. Danach umfasst der Umrichter einen mit Netzgrundschwingung getakteten netzseitigen Stromrichter, einen lastseitigen Pulsstromrichter sowie einen zwischengeschalteten Spannungs-Zwischenkreis. Der Umrichter umfasst weiterhin eine Steuereinheit – insbesondere in Form eines Mikrocontrollers, eines ASICs oder dergleichen – die programm- und/oder schaltungstechnisch dazu ausgebildet ist, anhand einer zugrunde gelegten Modellfunk tion einen Modellwert der Zwischenkreisspannung zu berechnen und anhand dieses Modellwerts eine Stellgröße des Pulsstromrichters derart anzupassen, dass eine Abweichung der Zwischenkreisspannung gegenüber einem Sollwert kompensiert wird. Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausgebildet, mindestens einen Parameter der Modellfunktion in einer Selbstlernphase für unterschiedliche Lastzustände zu bestimmen. Die Steuereinheit ist dabei insbesondere zur Durchführung einer der vorstehend beschriebenen Verfahrensvarianten ausgebildet.Regarding the Device, the above object is achieved according to the invention by the features of the claim 7. Thereafter, the inverter includes a clocked with mains fundamental oscillation Mains-side converter, a load-side pulse-controlled converter as well as an intermediate voltage link. The inverter further comprises a control unit - in particular in the form of a Microcontroller, an ASIC or the like - the program and / or circuitry is designed to be based on an underlying model radio tion to calculate a model value of the intermediate circuit voltage and based on This model value is a manipulated variable of the pulse converter adapt such that a deviation of the DC link voltage across from a setpoint is compensated. The control unit is still on adapted to at least one parameter of the model function in a self-learning phase for different load conditions to determine. The control unit is in particular for carrying out a formed the method variants described above.

Der Begriff „Kompensation der Zwischenkreisspannung" ist dahingehend zu verstehen, dass durch das Verfahren und die dieses ausführende Vorrichtung der Pulsstromrichter derart angesteuert wird, dass Abweichungen der tatsächlichen Zwischenkreisspannung von dem vorgegebenen Sollwert entgegengewirkt wird, so dass ein Einfluss dieser Abweichungen auf die von dem Pulsstromgenerator erzeugte Lastspannung und/oder den daraus resultierenden Laststrom ganz oder zumindest teilweise vermieden werden.Of the Term "compensation the DC link voltage "is to understand that by the method and this executive Device of the pulse converter is controlled such that deviations the actual DC link voltage counteracted by the predetermined setpoint so that an influence of these deviations on that of the pulse generator generated load voltage and / or the resulting load current completely or at least partially avoided.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:following becomes an embodiment of the invention explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 in einem schematisch vereinfachten Schaltplan einen netzgespeisten Umrichter mit einem mit Netzgrundschwingung getakteten netzseitigen Stromrichter, einem lastseitigen Pulsstromrichter, einem zwischengeschalteten Spannungs-Zwischenkreis sowie mit einer Steuereinheit, 1 in a schematically simplified circuit diagram, a mains-powered converter with a line fundamental oscillation clocked line-side converter, a load-side pulse converter, an intermediate voltage intermediate circuit and a control unit,

2 in einem vereinfachten Blockschaltbild ein in der Steuereinheit implementiertes Steuerprogramm zur Ansteuerung des Pulsstromumrichters, 2 in a simplified block diagram implemented in the control unit Steuerpro gram for controlling the pulse current inverter,

3 in einem vereinfachten Flussdiagramm ein in der Steuereinheit implementiertes Verfahren zur Ansteuerung des Umrichters mit einer Selbstlernphase und einer nachfolgenden Normalbetriebsphase, 3 in a simplified flowchart, a method implemented in the control unit for controlling the converter with a self-learning phase and a subsequent normal operating phase,

4 in Darstellung gemäß 3 die dortige Selbstlernphase in größerem Detail, und 4 in illustration according to 3 the local self-learning phase in more detail, and

5 in Darstellung gemäß 3 die dortige Normalbetriebsphase in größerem Detail. 5 in illustration according to 3 the local normal operating phase in greater detail.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.

Der in 1 dargestellte Umrichter 1 ist zwischen ein dreiphasiges (Strom-)Netz 2 und einen hier ebenfalls dreiphasigen Laststromkreis 3 geschaltet, in dem als Last ein (Elektro-) Motor 4 angeordnet ist. Der Umrichter 1 dient dabei zur Umrichtung einer Netzspannung UN in eine den Motor 4 versorgende, zeitlich wechselnde Lastspannung UL.The in 1 shown inverter 1 is between a three-phase (electricity) network 2 and also a three-phase load circuit here 3 switched, in which as load a (electric) engine 4 is arranged. The inverter 1 serves to convert a mains voltage U N into a motor 4 supplying, time-varying load voltage U L.

Die Netzspannung UN hat insbesondere – wie in Europa allgemein üblich – einen sinus-artig wechselnden zeitlichen Verlauf mit einem Nennwert von 400 V zwischen je zwei Phasen und einer Netzfrequenz von 50 Hz, wobei der Spannungsverlauf in jeder Phase des Netzes 2 gegenüber den beiden anderen Phasen um einen Phasenwinkel von jeweils 120° versetzt ist. Bei der Lastspannung UL handelt es sich um eine vom Umrichter 1 pulsweitenmodulierte Spannung, deren Frequenz und Effektivwerte von dem Umrichter 1 variabel eingestellt werden, um die Leistung des Motors 4 zu steuern. Auch in drei Phasen des Laststromkreises 3 ist der Verlauf der Lastspannung UL um einen Phasenwinkel von jeweils 120° versetzt.The mains voltage U N has in particular - as is common in Europe - a sinusoidal alternating time course with a nominal value of 400 V between each two phases and a grid frequency of 50 Hz, the voltage curve in each phase of the network 2 is offset from the other two phases by a phase angle of 120 °. The load voltage U L is one from the inverter 1 pulse width modulated voltage, its frequency and RMS values from the inverter 1 be adjusted variably to the power of the engine 4 to control. Also in three phases of the load circuit 3 the course of the load voltage U L is offset by a phase angle of 120 °.

Der Umrichter 1 umfasst netzseitig einen Stromrichter 5 und lastseitig einen Pulsstromrichter 6, zwischen denen ein (Spannungs-)Zwischenkreis 7 gebildet ist. Der Stromrichter 5 dient dabei hierzu, die Netzspannung UN in eine – in grober Näherung konstante – Zwischenkreisspannung UZ umzuwandeln. Der Pulsstromrichter 6 dient wiederum dazu, die Zwischenkreisspannung UZ in die Lastspannung UL umzuwandeln. Der Aufbau der Stromrichter 5 und 6 ist an sich bekannt und beispielsweise in DE 10 2005 012 658 A1 . beschrieben. Zur Abmilderung von Fluktuationen der Zwischenkreisspannung UZ ist in den Zwischenkreis 7 ferner ein Kondensator 8 geschaltet.The inverter 1 includes a power converter on the network side 5 and load side a pulse converter 6 , between which a (voltage) DC link 7 is formed. The power converter 5 serves for this purpose, the network voltage U N in a - to a rough approximation constant - DC link voltage U Z convert. The pulse converter 6 in turn serves to convert the intermediate circuit voltage U Z into the load voltage U L. The structure of the power converters 5 and 6 is known per se and for example in DE 10 2005 012 658 A1 , described. To mitigate fluctuations in the intermediate circuit voltage U Z is in the DC link 7 also a capacitor 8th connected.

Zur Ansteuerung des Stromrichters 5 und des Pulsstromrichters 6 umfasst der Umrichter 1 des Weiteren eine Steuereinheit 10, die durch einen Mikrocontroller gebildet ist, oder einen solchen zumindest – gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Schaltungsbestandteilen – enthält. Die Steuereinheit 10 ist zur Übermittlung eines Steuersignals SX mit dem Stromrichter 5, und zur Übermittlung eines Steuersignales SY* mit dem Pulsstromrichter 6 verschaltet. Der Steuereinheit 10 ist andererseits über Zweigleitungen 11 des Zwischenkreises 7 die Zwischenkreisspannung UZ als Eingangsgröße zugeführt. Als weitere Eingangsgröße ist der Steuereinheit 10 ein Messwert des im Laststromkreis 3 fließenden Laststroms I zugeführt. Dieser Messwert wird über einen in den Laststromkreis 3 geschalteten Messwandler 12 messtechnisch erfasst.For controlling the power converter 5 and the pulse converter 6 includes the inverter 1 furthermore a control unit 10 , which is formed by a microcontroller, or such at least - optionally in combination with other circuit components - contains. The control unit 10 is for transmitting a control signal S X with the power converter 5 , And to transmit a control signal S Y * with the pulse-controlled converter 6 connected. The control unit 10 on the other hand is via branch lines 11 of the DC link 7 the DC link voltage U Z supplied as input. Another input is the control unit 10 a measured value of the in the load circuit 3 flowing load current I supplied. This measured value is fed via a load circuit 3 switched transducers 12 metrologically recorded.

Der Steuereinheit 10 ist schließlich eine Stellgröße Y für den Pulsstromrichter 6 zugeführt, bei der es sich beispielsweise um einen einzustellenden Sollwert des Effektivwerts der Lastspannung UL, des Effektivwerts des Laststroms I oder um eine einzustellende Motorleistung handelt.The control unit 10 is finally a manipulated variable Y for the pulse converter 6 supplied, which is, for example, a set value of the effective value of the load voltage U L , the rms value of the load current I or an engine power to be set to be set.

In der Steuereinheit 10 ist ein Steuerprogramm softwaretechnisch implementiert, das im Betrieb des Umrichters 1 anhand der zugeführten Eingangsgrößen die Steuersignale SX und SY* erzeugt.In the control unit 10 is a software control program implemented in the operation of the inverter 1 generates the control signals S X and S Y * based on the supplied input variables.

Der Stromrichter 5 wird durch das Steuersignal SX getaktet mit der Netzgrundschwingung betrieben. Diese auch als Sechs-Pulseinspeisung bezeichnete Ansteuerung, die z. B. in DE 10 2005 012 658 A1 näher beschrieben ist, hat zur Folge, dass auf den zeitlich konstanten Grundwert der Zwischenkreisspannung UZ eine Spannungswelligkeit aufgeprägt wird, die periodisch mit dem 6-fachen der Netzfrequenz fluktuiert.The power converter 5 is clocked by the control signal S X operated with the fundamental network oscillation. This also called six-pulse supply control, z. In DE 10 2005 012 658 A1 is described in more detail, has the consequence that a voltage ripple is impressed on the time constant base value of the intermediate circuit voltage U Z , which periodically fluctuates at 6 times the mains frequency.

Um zu verhindern, dass diese Fluktuation der Zwischenkreisspannung UZ über den Pulsstromrichter 6 auf die Lastspannung UL „durchschlägt", also eine im Wesentlichen gleichphasige Fluktuation der effektiven Lastspannung UL und hierüber auch eine entsprechende Fluktuation des Motordrehmoments bewirkt, wird die Fluktuation der Zwischenkreisspannung UZ durch das Steuerprogramm kompensiert.In order to prevent this fluctuation of the intermediate circuit voltage U Z via the pulse converter 6 to the load voltage U L "durchschlag", ie a substantially in-phase fluctuation of the effective load voltage U L and this causes a corresponding fluctuation of the engine torque, the fluctuation of the intermediate circuit voltage U Z is compensated by the control program.

Ein Funktionsbestandteil 20 des Steuerprogramms, der die Ansteuerung des Pulsstromrichters 6 unter Durchführung dieser Kompensation vornimmt, ist in 2 grob vereinfacht dargestellt. Dieser Funktionsbestandteil 20 umfasst ein Berechnungsmodul 21, ein Kompensationsmodul 22 und ein Pulserzeugungsmodul 23. Bei den Modulen 21 bis 23 handelt es sich um Softwarebausteine des Steuerprogramms.A functional component 20 of the control program, the control of the pulse converter 6 under Carrying out this compensation is in 2 roughly illustrated. This functional component 20 includes a calculation module 21 , a compensation module 22 and a pulse generating module 23 , At the modules 21 to 23 These are software modules of the control program.

In dem Berechnungsmodul 21 ist eine Modellfunktion F implementiert, die als Ergebnis einen Modellwert UZ* der Zwischenkreisspannung UZ liefert. Das Kompensationsmodul 22 modifiziert anhand dieses Modellwerts UZ* die zugeführte Stellgröße Y und leitet eine entsprechend modifizierte Stellgröße Y* an das Pulserzeugungsmodul 23 weiter. Das Pulserzeugungsmodul 23 berechnet und erzeugt in an sich bekannter Weise anhand der modifizierten Stellgröße Y* und gegebenenfalls anhand weiterer Größen, wie z. B. des gemessenen Laststroms I und der daraus berechneten Laststromfrequenz v die Pulse des Steuersignals SY*.In the calculation module 21 is implemented a model function F, which returns a model value U Z * of the intermediate-circuit voltage U z. The compensation module 22 modifies the supplied manipulated variable Y on the basis of this model value U Z * and forwards a correspondingly modified manipulated variable Y * to the pulse generation module 23 further. The pulse generation module 23 calculated and generated in a conventional manner based on the modified manipulated variable Y * and optionally on the basis of other variables, such. B. the measured load current I and the calculated load current frequency v, the pulses of the control signal S Y * .

Das Kompensationsmodul 22 modifiziert im Zuge der Kompensation die Stellgröße Y derart, dass die Werte der Lastspannung UL und des Laststroms I, die sich aufgrund der Ansteuerung des Pulsstromrichters 6 durch das Steuersignal SY* bei konstantem Wert der Stellgröße Y ergeben, im Wesentlichen unabhängig von dem Betrag der Zwischenkreisspannung UZ sind. Mit anderen Worten wird durch die Modifikation der Stellgröße Y der Einfluss von Schwankungen der Zwischenkreisspannung UZ auf den Laststromkreis 3 zumindest näherungsweise ausgeglichen.The compensation module 22 modified in the course of compensation, the manipulated variable Y such that the values of the load voltage U L and the load current I, due to the driving of the pulse converter 6 by the control signal S Y * result in a constant value of the manipulated variable Y, are substantially independent of the amount of the intermediate circuit voltage U Z. In other words, by the modification of the manipulated variable Y, the influence of fluctuations of the intermediate circuit voltage U Z on the load circuit 3 at least approximately balanced.

Durch das Berechnungsmodul 21 wird dabei die Entwicklung der Zwischenkreisspannung UZ vorausberechnet. Der Modellwert UZ* entspricht also zum Zeitpunkt der Berechnung einem zukünftig zu erwartenden Wert der Zwischenkreisspannung UZ. Hierdurch wird vermieden, dass das kompensierte Steuersignal SY* der zeitlichen Entwicklung der Zwischenkreisspannung UZ nachlauft. Vielmehr wird durch geeignete Abstimmung der Vorausberechnung auf die Rechenzeit des Kompensationsverfahrens erreicht, dass das kompensierte Steuersignal SY* stets auf die aktuelle Entwicklung der Zwischenkreisspannung UZ abgestimmt ist.Through the calculation module 21 In this case, the development of the intermediate circuit voltage U Z is precalculated. The model value U * Z therefore corresponds to the time of calculation an expected future value of the intermediate circuit voltage U Z. This avoids that the compensated control signal S Y * trailing the temporal development of the intermediate circuit voltage U Z. Rather, it is achieved by suitably tuning the precalculation to the computing time of the compensation method that the compensated control signal S Y * is always tuned to the current development of the intermediate circuit voltage U Z.

Bei dem vorliegenden Verfahren ist die Modellfunktion F gegeben durch GLG 2. Die Parameter UD, K1 und K2 sind hierbei in der Steuereinheit 10 als Konstanten hinterlegt.In the present method, the model function F is given by GLG 2. Here, the parameters U D , K 1 and K 2 are in the control unit 10 deposited as constants.

Die netzbestimmte Zeitkonstante τ1 ist in dem Berechnungsmodul 21 als Funktion der Netz-Streuinduktivität LN und des Netz-Kurzschlussverhältnisses μK vorgegeben: τ1 = τ1(LN, μK) GLG 4 The net time constant τ 1 is in the calculation module 21 as a function of the network leakage inductance L N and the network short-circuit ratio μ K : τ 1 = τ 1 (L N , μ K ) GLG 4

Die lastbestimmte Zeitkonstante τ2 ist in dem Berechnungsmodul 21 als Funktion des gemessenen Laststroms I und der Frequenz v der Lastspannung UL definiert: τ2 = τ2(v, I) GLG 5 The load-determined time constant τ 2 is in the calculation module 21 defined as a function of the measured load current I and the frequency v of the load voltage U L : τ 2 = τ2 (v, I) GLG 5

Die Frequenz v wird hierbei aus der zeitlichen Entwicklung des gemessenen Laststroms I berechnet.The Frequency v is calculated from the temporal evolution of the measured Load current I calculated.

Die in die Zeitkonstante τ1 eingehenden Parameter, also die (Netz-)Streuinduktivität LN und das (Netz-)Kurzschlussverhältnis μK, sind im Normalbetrieb des Umrichters 1 ihrerseits als Funktion des Laststroms I hinterlegt. Dies ist konkret realisiert, indem in der Steuereinheit 10 Wertetabellen mit Werten der Streuinduktivität LN und des Kurzschlussverhältnisses μK für jeweils verschiedene Werte des Laststroms I hinterlegt sind. Diese Wertetabellen definieren somit Stützstellen, zwischen denen im Normalbetrieb des Umrichters 1 im Hinblick auf den aktuell gemessenen Wert des Laststroms I interpoliert wird.The parameters entering into the time constant τ 1 , ie the (mains) leakage inductance L N and the (mains) short-circuit ratio μ K , are in normal operation of the converter 1 in turn deposited as a function of the load current I. This is actually realized by the control unit 10 Value tables with values of the leakage inductance L N and the short-circuit ratio μ K for each different values of the load current I are stored. These value tables thus define interpolation points between which in normal operation of the inverter 1 is interpolated with respect to the currently measured value of the load current I.

Die Modellfunktion F ist somit insgesamt von dem gemessenen Laststrom I abhängig.The Model function F is thus in total of the measured load current I dependent.

Zur Ermittlung der Abhängigkeit der Streuinduktivität LN und des Kurzschlussverhältnisses μK von dem Laststrom I umfasst das in der Steuereinheit 10 implementierte Steuerverfahren eine Selbstlernphase 30. Wie dem in 3 dargestellten Verfahrensablaufschema zu entnehmen ist, ist diese Selbstlernphase 30 einer Normalbetriebsphase 31 des Umrichters 1 vorgeschaltet.To determine the dependence of the leakage inductance L N and the short-circuit ratio μ K of the load current I includes in the control unit 10 implemented control method an auto-learning phase 30 , Like the one in 3 is shown process flow diagram is this self-learning phase 30 a normal operating phase 31 of the inverter 1 upstream.

Die Selbstlernphase 30 wird unmittelbar nach der Installation 32 des Umrichters 1 während der Inbetriebsetzung durchgeführt, wobei die Steuereinheit 10 nach Beendigung der Selbstlernphase 30 in den Normalbetrieb 31 des Umrichters 1 übergeht. Wie in 3 schematisch angedeutet, wird die Selbstlernphase 30 zusätzlich unter bestimmten (nachfolgend näher beschriebenen) Umständen auch aus der Normalbetriebsphase 31 heraus wiederholt, um das Steuerverfahren an geänderte Umgebungsbedingungen anzupassen.The self-learning phase 30 will be right after the installation 32 of the inverter 1 performed during commissioning, the control unit 10 after completing the self-learning phase 30 in normal operation 31 of the inverter 1 passes. As in 3 indicated schematically, the self-learning phase 30 additionally under certain circumstances (described in more detail below) also from the normal operating phase 31 out to adjust the control method to changed environmental conditions.

In 4 ist der Ablauf der Selbstlernphase 30 in größerem Detail dargestellt. Danach wird im Rahmen der Selbstlernphase 30 zunächst in einem Schritt 40 ein in der Steuereinheit 10 hinterlegter Initialwert des Kurzschlussverhältnisses μK eingelesen. Anschließend stellt in einem Schritt 41 die Steuereinheit 10 mittels des Pulserzeugungsmoduls 12 eine erste vorbestimmte Pulslänge ein. Aufgrund des entsprechenden Steuersignals SY* baut sich im Laststromkreis 3 ein bestimmter Verlauf des Laststroms I auf. Dieser Laststrom I wird in einem folgenden Schritt 42 über den Messwandler 12 erfasst. In einem darauf folgenden Schritt 43 berechnet die Steuereinheit 10 unter Heranziehung der Gleichung

Figure 00110001
die Streuinduktivität LN. Der Parameter Ieff steht hierbei für den Effektivwert des gemessenen Laststroms I. Der Parameter UN bezeichnet die Nennspannung des Netzes 2, wobei dieser Parameter als Konstante in der Steuereinheit 10 hinterlegt ist.In 4 is the process of the self-learning phase 30 shown in greater detail. Thereafter, as part of the self-learning phase 30 first in one step 40 one in the control unit 10 Stored initial value of the short-circuit ratio μ K read. Then put in one step 41 the control unit 10 by means of the pulse generation module 12 a first predetermined pulse length. Due to the corresponding control signal S Y * builds in the load circuit 3 a certain course of the load current I on. This load current I is in a following step 42 over the transducer 12 detected. In a subsequent step 43 calculates the control unit 10 using the equation
Figure 00110001
the leakage inductance L N. The parameter I eff stands for the effective value of the measured load current I. The parameter U N denotes the rated voltage of the network 2 , where this parameter is a constant in the control unit 10 is deposited.

Der berechnete Wert der Streuinduktivität LN wird zusammen mit dem zuvor erfassten Effektivwert Ieff des Laststroms I als erste Stützstelle für die lastabhängige Streuinduktivität LN gespeichert. Anschließend prüft die Steuereinheit 10 im Schritt 44, ob die Selbstlernphase 30 beendet werden soll. Ist dies nicht der Fall (N), so springt die Verfahrensdurchführung zu Schritt 41 zurück. Die Schritte 41 bis 44 bilden somit eine mehrfach iterativ durchgeführte Programmschleife, die nachfolgend als Selbstlernzyklus 45 bezeichnet ist.The calculated value of the leakage inductance L N is stored together with the previously detected effective value I eff of the load current I as the first interpolation point for the load-dependent leakage inductance L N. Subsequently, the control unit checks 10 in step 44 , whether the self-learning phase 30 should be terminated. If this is not the case (N), then the procedure jumps to step 41 back. The steps 41 to 44 thus form a multiply iteratively executed program loop, the following as an auto-learning cycle 45 is designated.

Beim zweiten Durchlauf des Selbstlernzyklusses 45 werden wiederum eine hinterlegte Pulslänge des Steuersignals Sy* eingestellt (Schritt 41) und der hieraus resultierende Effektivwert Ieff des Laststroms I gemessen. Abweichend vom ersten Durchlauf des Selbstlernzyklus 45 wird nun in Schritt 43 aber anstelle der Streuinduktivität LN das Kurzschlussverhältnis μK nach der Gleichung

Figure 00110002
berechnet. Hierbei wird der beim ersten Durchlauf des Selbstlernzyklus 45 berechnete Wert der Streuinduktivität LN eingesetzt. Für den Laststrom I wird dagegen der beim zweiten Durchlauf des Selbstlernzyklus 45 in Schritt 42 erfasste Effektivwert Ieff verwendet.On the second pass of the self-learning cycle 45 In turn, a stored pulse length of the control signal S y * are set (step 41 ) and the resulting effective value I eff of the load current I measured. Deviating from the first run of the self-learning cycle 45 will now be in step 43 but instead of the stray inductance L N, the short-circuit ratio μ K according to the equation
Figure 00110002
calculated. This becomes the first pass of the self-learning cycle 45 calculated value of the leakage inductance L N used. For the load current I, on the other hand, the second pass of the self-learning cycle 45 in step 42 captured RMS I eff .

Beim dritten Durchlauf des Selbstlernzyklus 45 wird in Schritt 43 wiederum die Streuinduktivität LN nach GLG 6 be rechnet, wobei für das Kurzschlussverhältnis μK der beim zweiten Durchlauf berechnete Wert berücksichtigt wird.At the third pass of the self-learning cycle 45 will be in step 43 again, the leakage inductance L N according to GLG 6 be calculated, wherein for the short-circuit ratio μ K of the value calculated in the second pass is taken into account.

Bei der wiederholten Durchführung des Selbstlernzyklus wird also in Schritt 43 abwechselnd die Streuinduktivität LN und das Kurzschlussverhältnis μK berechnet, wobei hierbei stets der zuvor berechnete Wert des jeweils anderen Parameters μK bzw. LN berücksichtigt wird:
1. Durchlauf:

Figure 00120001
...
n-ter Durchlauf:
Figure 00120002
(n + 1)-ter Durchlauf:
Figure 00120003
...
wobei μK,0 der in Schritt 40 eingelesene Initialwert des Kurzschlussverhältnisses μK und I1, In, In+1 der im ersten, n-ten bzw. (n + 1)-ten Durchlauf des Selbstlernzyklus 45 erfasste Effektivwert Ieff des Laststroms I ist.In the repeated execution of the self-learning cycle is so in step 43 alternately the leakage inductance L N and the short-circuit ratio μ K is calculated, whereby in this case always the previously calculated value of the respective other parameter μ K or L N is taken into account:
1st pass:
Figure 00120001
...
nth run:
Figure 00120002
(n + 1) -ter run:
Figure 00120003
...
where μ K, 0 in step 40 read initial value of the short-circuit ratio μ K and I 1 , I n , I n + 1 of the first, n-th and (n + 1) -th cycle of the self-learning cycle 45 detected effective value I eff of the load current I is.

Die während der Selbstlernphase 30 ermittelten Wertepaare LN(I1) bzw. LN(In+1) und μK(In) werden in den Wertetabellen der Steuereinheit 10 gespeichert, wobei gegebenenfalls dort bereits vorhandene Werte überschrieben werden.The during the self-learning phase 30 determined value pairs LN (I 1 ) or L N (I n + 1 ) and μ K (I n ) are in the value tables of the control unit 10 stored, where possibly existing values are overwritten.

Bei der erstmaligen Durchführung der Selbstlernphase 30 während der Inbetriebsetzung des Umrichters 1 wird bei der wiederholten Durchführung des Schritts 41 eine sich sukzessive ändernde Pulslänge eingestellt, aufgrund der sich während der Selbstlernphase 30 auch der Effektivwert Ieff des Laststroms sukzessive ändert. Der Umrichter 1 wird also während der In betriebsetzung auf einer vorbestimmten Lastkurve gefahren, während der abwechselnd die Streuinduktivität LN und das Kurzschlussverhältnis μK bestimmt werden. Hierdurch werden die vorstehend genannten Wertetabellen der Streuinduktivität LN und des Kurzschlussverhältnisses μK sukzessive mit Stützstellen gefüllt.At the first implementation of the self-learning phase 30 during commissioning of the inverter 1 will be at the repeated execution of the step 41 a gradually changing pulse length is set due to the self-learning phase 30 also the rms value I eff of the load current changes successively. The inverter 1 is thus operated during the operation on a predetermined load curve, during which alternately the leakage inductance L N and the short-circuit ratio μ K are determined. As a result, the above-mentioned value tables of the leakage inductance L N and the short-circuit ratio μ K are successively filled with interpolation points.

Nach Durchführung einer vorbestimmten Anzahl von Selbstlernzyklen wird die Selbstlernphase 30 beendet, indem aus Schritt 44 in die Normalbetriebsphase 31 übergeleitet wird (J).After performing a predetermined number of self-learning cycles, the self-learning phase becomes 30 stopped by step out 44 in the normal operating phase 31 is transferred (J).

Der Ablauf des Ansteuerverfahrens in der Normalbetriebsphase 31 ist in 5 im Einzelnen dargestellt. Danach wird in einem Schritt 50 zunächst der Wert des Laststroms I bestimmt. Anhand des gemessenen Stromwerts wird nun aus der Modellfunktion F und unter Heranziehung der nun hinterlegten Wertetabellen für die Streuinduktivität LN und das Kurzschlussverhältnis μK der Modellwert UZ* berechnet (Schritt 51). Anhand dieses Modellwertes UZ* wird – mittels des Kompensationsmoduls 22 und des Pulserzeugungsmoduls 23 – ein Puls des Steuersignals SY* eingestellt (Schritt 52).The sequence of the control process in the normal operating phase 31 is in 5 shown in detail. After that, in one step 50 First, the value of the load current I determined. Based on the measured current value, the model value U Z * is then calculated from the model function F and using the now stored value tables for the leakage inductance L N and the short-circuit ratio μ K (step 51 ). Based on this model value U Z * becomes - by means of the compensation module 22 and the pulse generating module 23 A pulse of the control signal S Y * is set (step 52 ).

In einem darauf folgenden Schritt 53 wird die tatsächlich im Zwischenkreis 7 herrschende Zwischenkreisspannung UZ gemessen. In einem abschließenden Schritt 54 wird hierauf der erfasste Messwert der Zwischenkreisspannung UZ mit dem zuvor in Schritt 51 berechneten Modellwert UZ* verglichen. Dabei wird geprüft, ob die Differenz der tatsächlichen Zwischenkreisspannung UZ und des Modellwerts einen vorgegebenen Schwellwert ΔU überschreitet: |UZ – U*Z | ≤ ΔU GLG 8 In a subsequent step 53 will actually be in the DC link 7 prevailing DC link voltage U Z measured. In a final step 54 is then the detected measured value of the intermediate circuit voltage U Z with the previously in step 51 calculated model value U Z * compared. In this case, it is checked whether the difference between the actual intermediate circuit voltage U Z and the model value exceeds a predefined threshold value ΔU: | U Z - U * Z | ≤ ΔU GLG 8

Solange diese Relation erfüllt ist (J), wird die Normalbetriebsphase 31 fortgeführt, indem die Verfahrensdurchführung auf Schritt 50 zurückspringt. Andernfalls (N) wird die Selbstlernphase 30 gemäß 4 erneut durchgeführt.As long as this relation is fulfilled (J), the normal operation phase becomes 31 continued by performing the procedure on step 50 returns. Otherwise (N) will be the self-learning phase 30 according to 4 carried out again.

Wird die Selbstlernphase 30 aus der Normalbetriebsphase 31 heraus gestartet, so wird – anders als während der Inbetriebsetzung – der Umrichter 1 nicht mit einer vorbestimmten Lastkurve gefahren. Vielmehr wird die Selbstlernphase 31 hier unter den gerade herrschenden Lastverhältnissen durchgeführt. Die Selbstlernphase 30 wird in diesem Fall nach wenigen Selbstlernzyklen 45 abgebrochen, und der Normalbetrieb 31 fortgeführt.Will the self-learning phase 30 from the normal operating phase 31 out - unlike during commissioning - the inverter will start 1 not driven with a predetermined load curve. Rather, the self-learning phase 31 here under the currently prevailing load conditions carried out. The self-learning phase 30 in this case, after a few self-learning cycles 45 aborted, and normal operation 31 continued.

Claims (12)

Verfahren zur Ansteuerung eines netzgespeisten Umrichters (1), der einen mit Netzgrundschwingung getakteten netzseitigen Stromrichter (5), einen lastseitigen Pulsstromrichter (6) und einen zwischengeschalteten Spannungs-Zwischenkreis (7) umfasst, bei welchem eine Stellgröße (Y) des Pulsstromrichters (6) nach Maßgabe eines aus einer zugrunde gelegten Modellfunktion (F) berechneten Modellwerts (UZ*) der Zwischenkreisspannung (UZ) derart angepasst wird, dass eine Abweichung der Zwischenkreisspannung (UZ) gegenüber einem Sollwert kompensiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter (LN, μK) der Modellfunktion (F) in einer Selbstlernphase (30) für unterschiedliche Lastzustände bestimmt wird.Method for controlling a line-fed converter ( 1 ), which is a mains-ground-frequency switched line-side power converter ( 5 ), a load-side pulse-controlled converter ( 6 ) and an intermediate voltage intermediate circuit ( 7 ), in which a manipulated variable (Y) of the pulse converter ( 6 ) Model value (U Z calculated in accordance with a (from an underlying model function F) *) of the intermediate circuit voltage (U Z) is adjusted such that a deviation of the intermediate circuit voltage (U Z) is compensated compared to a desired value, characterized in that at least one Parameter (L N , μ K ) of the model function (F) in a self-learning phase ( 30 ) is determined for different load conditions. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter der Modellfunktion in der Selbstlernphase (30) die Netz-Streuinduktivität (LN) und/oder das Netz-Kurzschlussverhältnis (μK) für unterschiedliche Lastzustände bestimmt werden.Method according to claim 1, characterized in that as a parameter of the model function in the self-learning phase ( 30 ) the grid leakage inductance (L N ) and / or the grid short-circuit ratio (μ K ) are determined for different load conditions. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß für den Lastzustand des Umrichters (1) ein Laststrom (I) erfasst wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that as a measure of the load condition of the inverter ( 1 ) a load current (I) is detected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Selbstlernphase (30) bei der Inbetriebsetzung des Umrichters (1) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the self-learning phase ( 30 ) during commissioning of the inverter ( 1 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Normalbetriebsphase (31) des Umrichters (1) fortlaufend der tatsächliche Wert der Zwischenkreisspannung (UZ) gemessen und mit dem Modellwert (UZ*) verglichen wird, wobei die Selbstlernphase (30) wiederholt wird, wenn der Modellwert (UZ*) um mehr als eine vorgegebene Toleranzschwelle (ΔU) von dem tatsächlichen Wert (UZ) abweicht.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a normal operating phase ( 31 ) of the inverter ( 1 ) continuously the actual value of the intermediate circuit voltage (U Z ) is measured and compared with the model value (U Z *), wherein the self-learning phase ( 30 Is repeated) if the model value (U * Z) deviates by more than a predetermined tolerance threshold (.DELTA.U) (of the actual value U Z). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Modellfunktion (F) eine Funktion des Typs
Figure 00160001
herangezogen wird, – wobei Ud ein hinterlegter Sollwert der Zwischenkreisspannung (UZ) ist, – wobei K1 und K2 vorgegebene Konstanten sind, – wobei τ1 eine netzbestimmte Zeitkonstante ist, die aus der Netzstreuinduktivität LN und dem Netz-Kurzschlussverhältnis μK bestimmt wird, und – wobei τ2 eine lastbestimmte Zeitkonstante ist, die aus einer vorgegebenen Laststromfrequenz v und dem gemessenen Laststrom IL bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that as a model function (F) is a function of the type
Figure 00160001
- where U d is a stored nominal value of the intermediate circuit voltage (U Z ), - where K 1 and K 2 are predetermined constants, - where τ 1 is a network-specific time constant, which consists of the Netzstreuinduktivität L N and the network short-circuit ratio μ K is determined, and - where τ 2 is a load-determined time constant, which is determined from a predetermined load current frequency v and the measured load current I L. Netzgespeister Umrichter (1), mit einem mit Netzgrundschwingung getakteten netzseitigen Stromrichter (5), mit einem lastseitigen Pulsstromrichter (6), mit einem zwischengeschalteten Spannungs-Zwischenkreis (7), sowie mit einer Steuereinheit (10) zur Ansteuerung zumindest des Pulsstromrichters (6), wobei die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, eine Stellgröße (Y) des Pulsstromrichters (6) nach Maßgabe eines aus einer zugrunde gelegten Modellfunktion (F) berechneten Modellwerts (UZ*) der Zwischenkreisspannung (UZ) derart anzupassen, dass eine Abweichung der Zwischenkreisspannung (UZ) gegenüber einem Sollwert kompensiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, mindestens einen Parameter (LN) der Modellfunktion (F) in einer Selbstlernphase (30) für unterschiedliche Lastzustände zu bestimmen.Grid fed inverter ( 1 ), with a mains-side oscillation clocked line-side converter ( 5 ), with a load-side pulse converter ( 6 ), with an intermediate voltage intermediate circuit ( 7 ), as well as with a control unit ( 10 ) for controlling at least the pulse-controlled converter ( 6 ), the control unit ( 10 ) is adapted to a manipulated variable (Y) of the pulse converter ( 6 *) (U Z) to adjust) calculated in accordance with a (from an underlying model function F) model value (U Z of the intermediate circuit voltage such that (a deviation of the intermediate circuit voltage U Z) is compensated compared to a desired value, characterized in that the control unit ( 10 ) is adapted to at least one parameter (L N ) of the model function (F) in a self-learning phase ( 30 ) for different load conditions. Umrichter (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, als Parameter der Modellfunktion (F) in der Selbstlernphase (30) die Netz-Streuinduktivität (LN) und/oder das Netz-Kurzschlussverhältnis (μK) für unterschiedliche Lastzustände zu bestimmen.Inverter ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the control unit ( 10 ) is designed as a parameter of the model function (F) in the self-learning phase ( 30 ) to determine the grid leakage inductance (L N ) and / or the grid short-circuit ratio (μ K ) for different load conditions. Umrichter (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (10) als Maß für den Lastzustand des Umrichters (1) ein Messwert des Laststroms (I) zugeführt ist.Inverter ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the control unit ( 10 ) as a measure of the load condition of the inverter ( 1 ) a measured value of the load current (I) is supplied. Umrichter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, die Selbstlernphase (30) bei der Inbetriebsetzung des Umrichters (1) durchzuführen.Inverter ( 1 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the control unit ( 10 ) is adapted to the self-learning phase ( 30 ) during commissioning of the inverter ( 1 ). Umrichter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, im einer Normalbetriebsphase (31) des Umrichters (1) fortlaufend den tatsächlichen Wert der Zwischenkreisspannung (UZ) zu erfassen und mit dem Modellwert (UZ*) zu vergleichen, und dass die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, die Selbstlernphase (30) zu wiederholen, wenn der Modellwert (UZ*) der Zwischenkreisspannung (UZ) um mehr als eine vorgegebene Toleranzschwelle (ΔU) von dem tatsächlichen Wert (UZ) abweicht.Inverter ( 1 ) according to one of claims 7 to 10, characterized in that the control unit ( 10 ) is adapted, in a normal operating phase ( 31 ) of the inverter ( 1 ) Continuously (the actual value of the intermediate circuit voltage to detect U Z), and to compare with the model value (U * Z) and that the control unit ( 10 ) is adapted to the self-learning phase ( 30 To repeat) if the model value (U Z) of the intermediate circuit voltage is different (U Z) by more than a predetermined tolerance threshold (.DELTA.U) (of the actual value U Z) *. Umrichter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, als Modellfunktion (F) eine Funktion des Typs
Figure 00170001
heranzuziehen, – wobei Ud ein hinterlegter Sollwert der Zwischenkreisspannung (UZ) ist, – wobei K1 und K2 vorgegebene Konstanten sind, – wobei τ1 eine netzbestimmte Zeitkonstante ist, die als Funktion der Netzstreuinduktivität LN und des Netz-Kurzschlussverhältnisses μK hinterlegt ist, und – wobei τ2 eine lastbestimmte Zeitkonstante ist, die als Funktion einer vorgegebenen Laststromfrequenz v und des gemessenen Laststroms (I) hinterlegt ist.Inverter ( 1 ) according to one of claims 7 to 11, characterized in that the control unit ( 10 ) is designed as a model function (F) a function of the type
Figure 00170001
- where U d is a stored nominal value of the intermediate circuit voltage (U Z ), - where K 1 and K 2 are predetermined constants, - where τ 1 is a network-specific time constant, which is a function of the network leakage inductance L N and the network short-circuit ratio μ K is stored, and - where τ 2 is a load-determined time constant, which as a function of a predetermined load current frequency v and the measured load current (I) is stored.
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