Steuerung und Regelung von Zwischenkreisspannungs-Umrichtern mit sehr kleinem Energiespeicher für ein- und dreiphasige Netzanschlüsse

Diese Arbeit dient der Optimierung von Drehfeldantrieben bei einphasigen und dreiphasigen Anschlüssen. Die Reduktion der Bauteile im Spannungszwischenkreis-Frequenzumrichter (U- Umrichter) ist das Hauptziel dieser Arbeit. Dabei wird die Minimierung der Kapazität des Zwischenkreiskondensators und gegebenenfalls auch der Verzicht auf zusätzliche Bauelemente (z.B. Filter, DC/DC-Wandler...) angestrebt. Durch die Verkleinerung des Zwischenkreiskondensators kann der große Elektrolyt-Kondensator durch einen kleinen Folien-Kondensator ersetzt werden. Dieser kann höhere Temperaturen aushalten und damit eine lange Lebensdauer aufweisen.

Ziel der Arbeit ist es, bei einer erheblichen Verkleinerung der Kapazität der Zwischenkreiskondensatoren ( Faktor 10 oder mehr) in allen regulären und irregulären Betriebszuständen des Umrichters durch Maßnahmen der Steuerung und Regelung die Zwischenkreisspannung so in Grenzen zu halten, dass für die Leistungshalbleiter kein Mehraufwand (keine höhere Spannungsklasse) entsteht. Im Stationärbetrieb sollen Netz- und Maschinenströme möglichst sinusförmig sein. Folgende Vorteile sind damit verbunden:
- Erhöhung der Zuverlässigkeit bzw. der Lebensdauer
- Reduktion der Bauvolumen
- Reduktion der Kosten