Korrektur von totzeitbedingten Störungen in elektrischen Antrieben mit Pulswechselrichtern

Bei elektrischen Antrieben mit Zwei-Punkt-Umrichtern zeigen sich mit zunehmender Schaltfrequenz nichtlineare Einflüsse im Übertragungsverhalten der Stelleinrichtung. Als Verursacher sind im wesentlichen die Durchlassspannungen der Leistungshalbleiter und das Einbringen von Totzeitintervallen zur Verhinderung von Phasenkurzschlüssen in die Sequenz der Schaltbefehle zu nennen. Der erste Einfluss ist dominant bei niedrigen Zwischenkreisspannungen, der zweite mehr bei hohen Schaltfrequenzen. Die vorliegende Arbeit zielt auf vier Themengebiete ab. Erstens wird das nichtlineare Verhalten der Stelleinrichtung analytisch beschrieben. Dies erfolgt anhand eines Fehlerspannungsraumzeigers. Zweitens wird eine Übersicht der existierenden Verfahren zur Korrektur des Übertragungsverhaltens erstellt und die Verfahren nach Klassen unterteilt. Dabei stellt sich heraus, das keines dieser Verfahren eine vollständige Korrektur ermöglicht. Das dritte Gebiet behandelt ein neues Verfahren, das nahezu ohne Totzeit arbeitet. Zuletzt wird exemplarisch ein Vertreter jeder Verfahrensklasse an einem elektrischen Antriebssystem erprobt. Die Ergebnisse werden miteinander verglichen.