Übersicht
Für ein charakteristisches Ersatzschaltbild der Asynchronmaschine wird die Oberschwingungsbelastung bestimmt, die sich bei Pulsweitenmodulation hoher Taktzahl ergibt. Hierzu werden die Oberschwingungskupferverluste und die Pendelmomente ermittelt. Die Rechnung erfolgt im Zeitbereich und die Ergebnisse haben rein analytische Form. Obwohl hierbei von sehr hoher Taktzahl ausgegangen wird, kann man die entstandenen Gleichungen auch auf niedrige Taktzahlen übertragen. Es wird gezeigt, daß die Strom verdrängung mit in die Rechnung einbezogen werden kann. Ferner können auch die Oberschwingungseisenverluste in vereintachter Form analytisch bestimmt werden.
Contents
The harmonic effects resulting from pulse width modulation with high switching frequency are determined from a characteristic equivalent circuit of an induction machine. The harmonic copper losses and torque pulsations are evaluated. The calculations are done in the time domain and the results are of exact analytical form. Although the original assumption is high switching frequency, the resulting equations may be adapted for lower switching frequencies as well. It is shown that skin effects may be taken into account in these calculations. The harmonic magnetising losses may also be determined in a simplified form.
Abbreviations
- U μ (t) :
-
Spannung (hier immer pulsförmig), Zeitbereich
- U μ.1 (t) :
-
Grundschwingung der SpannungU μ (t)
- \(\bar u_\mu \) :
-
normierter Spannungsmittelwert für die Zeit τ=1/f s
- Ûμ(vf 1):
-
Scheitelwert derv. Spannungsharmonischen
- 2·U B :
-
Wechselrichtereingangsspannung
- I∼(t, ū):
-
Oberschwingungsstrom im Bereich τ=1/f s als Funktion von ū
- Î(vf 1):
-
Scheitelwert derv. Stromharmonischen
- \(\hat \psi \) :
-
Magnetischer Fluß
- f 1=1/T :
-
Frequenz der Grundschwingung
- ω1=2πf 1 :
-
Kreisfrequenz der Grundschwingung
- ω G :
-
Kreisfrequenz bei Grundfrequenztaktung
- f s =1/τ:
-
Schaltfrequenz
- z T =f s /f 1 :
-
Taktzahl bzw. Frequenzverhältnis
- m=Û 1(f 1)/U B :
-
Modulationsgrad
- v :
-
Ordnungszahl der Harmonischen
- \(p(\bar u)\) :
-
Oberschwingungskupferverluste als Funktion von\(\bar u\)
- P v∼:
-
Mittlere Oberschwingungskupferverluste über einer Periode
- P VFe∼:
-
Mittlere Oberschwingungseisenverluste über einer Periode
- M∼:
-
Pendelmoment
- M H ∼ :
-
Hüllkurve der Pendelmomente
- \(\hat M_ \sim \) :
-
Scheitelwert der Pendelmomente
- R E =R S +R ′ r L h /(L ′ σr +L h ):
-
wirksamer Widerstand für die Oberschwingungen ohne Stromverdrängung
- R E∼:
-
Widerstand unter Berücksichtigung der Stromverdrängung
- L σ =L σS +L ′ σr L h /(L ′ σr +L h ):
-
wirksame Induktivität für die Berechnung des Oberschwingungsstromes
- L * σ =L σ L h /(L h +L ′ σr ):
-
wirksame Induktivität für die Berechnung der Pendelmomente
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
van der Broeck, H. Auswirkungen der Pulsweitenmodulation hoher Taktzahl auf die Oberschwingungsbelastung einer Asynchronmaschine bei Speisung durch einenU-Wechselrichter. Archiv f. Elektrotechnik 68, 279–284 (1985). https://doi.org/10.1007/BF01845940
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01845940