Modellbildung, Dimensionierung und modellbasierte Regelung des Modularen Mehrpunktstromrichters zur systemoptimalen Betriebsführung von Drehstrommaschinen

Manuel Oberneder

doi:10.51202/9783186424211

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Modellbildung, Dimensionierung und modellbasierte Regelung des Modularen Mehrpunktstromrichters zur systemoptimalen Betriebsführung von Drehstrommaschinen

Autor:innen:
Reihe:: Elektrotechnik, Band 424
Verlag:: 2022

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieur*innen und Wissenschaftler*innen aus der Elektrotechnik. Sie befasst sich mit der Ansteuerung von Drehstrommaschinen durch den Modularen Mehrpunktstromrichter (M2C) auf Basis einer allgemeinen Lastdefinition und der umfänglichen analytischen Lösung der Systemgleichungen. Diese Lösung bildet die Grundlage zur Regelung der Zweigenergien bei einer minimalen Komponentenbelastung, indem die Steuergrößen identifiziert und die Möglichkeiten einer modellbasierten Regelung aufgezeigt werden. Des Weiteren wird ein Auslegungsverfahren vorgestellt, welches mit geringer Rechenzeit eine umfängliche Variation der Systemparameter des M2Cs in Kombination mit einer Drehstrommaschine erlaubt. Die gezeigten Regelungs- und Ansteueralgorithmen werden außerdem mittels Simulationen sowie durch einen Versuchsaufbau verifiziert.

Inhaltsverzeichnis

Vorwort III

Symbolverzeichnis VII

Kurzfassung XVIII

Abstract XX

1 Einleitung 1

1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Eigenschaften und Klassifizierung von Mehrpunktstromrichtern . . 3

1.2.1 Neutral-Point Clamped Topologien . . . . . . . . . . . . . 5

1.2.2 Flyin...

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2022
ISBN-Print: 978-3-18-342421-4
ISBN-Online: 978-3-18-642421-1
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Elektrotechnik
Band: 424
Sprache: Deutsch
Seiten: 186
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XXII Download Kapitel (PDF)
1. Motivation Kein Zugriff
2. 1. Neutral-Point Clamped Topologien Kein Zugriff
  2. Flying Capacitor Topologie Kein Zugriff
  3. Cascaded H-Bridge Topologie Kein Zugriff
  4. Hybrid Topologien Kein Zugriff
  5. Modular Multilevel Converter Topologie Kein Zugriff
1. 1. Allgemeines Differentialgleichungssystem Kein Zugriff
  2. Definition der Zweigstrom- und Gleichtaktspannungsfunktion Kein Zugriff
  3. Analyse der symmetrischen Zweigenergien Kein Zugriff
  4. Analyse der asymmetrischen Zweigenergien Kein Zugriff
  5. Separation der Last- und Umrichterströme Kein Zugriff
  6. Anfangsbedingung der Kondensatorspannung Kein Zugriff
2. Maschinenmodell am Beispiel der permanentmagneterregten Synchronmaschine Kein Zugriff
1. Systemregelung durch die Zweigströme Kein Zugriff
2. 1. Regelung der internen Umrichterströme Kein Zugriff
  2. Zweigenergieregelung Kein Zugriff
  3. Maschinenregelung am Beispiel der PMSM Kein Zugriff
3. 1. Modulationsmethoden Kein Zugriff
  2. Sortieralgorithmus zur Symmetrierung der Submodulspannungen Kein Zugriff
4. 1. Regelung der Zweigströme mittels Fehlerfunktion Kein Zugriff
  2. Validierung der Systemgleichungen Kein Zugriff
  3. Separierung der Umrichter- und Lastregelung Kein Zugriff
1. Bestimmung der Betriebscharakteristik des PMSGs Kein Zugriff
2. 1. Bestimmung der Zweiginduktivität Kein Zugriff
  2. 1. Identifikation auslegungsrelevanter Betriebspunkte Kein Zugriff
    2. Reduktion der Spannungsschwankung durch die Gleichtaktspannung Kein Zugriff
    3. Minimierung der Kondensatorspannungsbelastung durch Kreisströme Kein Zugriff
    4. Temperaturbelastung der Submodulkondensatoren Kein Zugriff
  3. 1. Regressionsmethode Kein Zugriff
    2. Interpolationsmethode Kein Zugriff
  4. Dimensionierung der Leistungshalbleiter Kein Zugriff
  5. Auslegung der Zweigdrossel Kein Zugriff
1. Signalverarbeitung Kein Zugriff
2. 1. Vorladung der Submodulkondensatoren Kein Zugriff
  2. Betrieb des LV-M2Cs an einer induktiven Last Kein Zugriff
  3. Betrieb des LV-M2Cs mit einer Asynchronmaschine Kein Zugriff
1. Zusammenfassung Kein Zugriff
2. Ausblick Kein Zugriff
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 174 - 186

Modellbildung, Dimensionierung und modellbasierte Regelung des Modularen Mehrpunktstromrichters zur systemoptimalen Betriebsführung von Drehstrommaschinen

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