Berechnungsverfahren für Stromoberschwingungen bei dreiphasigen PWM-Umrichtern mit Strom- und Spannungszwischenkreis

Abstract:
Ausgangspunkt sind zwei verschiedene Berechnungsverfahren zur Bestimmung des Verzerrungsstroms am Drehstromausgang eines Frequenzumrichters im Zeitbereich sowie im Frequenzbereich. Bereits bekannte Methoden zur Berechnung der Ausgangsstrom-Harmonischen bei PWM-Umrichtern mit Spannungszwischenkreis werden vorgestellt und aktuelle Weiterentwicklungen aufgeführt. Sie werden unter Berücksichtigung von Schaltungsdualitäten auch für den Umrichter mit Stromzwischenkreis anwendbar. So sind für den Spannungszwischenkreis-Umrichter Näherungsmethoden im Zeitbereich bekannt, die von Netzfiltern erster Ordnung ausgehen. Diese lassen sich unter Voraussetzung weiterer Näherungen auf einen Netzfilter zweiter Ordnung, wie er beim I-Umrichter verwandt wird, erweitern. Für den Frequenzbereich wird das Verfahren der Doppelfourierreihen-Analyse nach Black vorgestellt und - wie bereits in der Literatur dokumentiert - für den U- sowie hier auch für den I-Umrichter angewandt.