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Gleichspannung eine Drehspannung mit Netzfrequenz und geeigneter Amplitude erzeugt, um
Leistung ins Netz einspeisen zu können.
Beide Komponenten sind in der gleichen Schaltung ausgeführt, der Zweistufenschaltung. Die
Dimensionierung in Hinsicht auf Spannung und Strom ist leicht unterschiedlich. Mit dem Ziel
der Vereinheitlichung können aber auch Umrichter gleicher Dimensionierung auf beiden Sei-
ten eingesetzt werden.
Der Betrieb erfolgt über eine geeignete Steuerung des Schaltens der Leistungshalbleiter, die
Pulsweitenmodulation genannt wird, sowie eine geeignete Regelung der Ströme und überge-
ordneter Größen.
8.6.2.2 Pulsweitenmodulation
Die Pulsweitenmodulation für die Basisschaltung eines Gleichspannungs-/Drehspannungs-
frequenzumrichters in Zweistufenschaltung soll hier genauer betrachtet werden. Dessen
Schaltung ist in Bild
8.34
nochmals detaillierter wiedergegeben. Diese Ableitung gilt sowohl
für den maschinenseitigen wie auch für den netzseitigen Teilumrichter.
Bild 8.34
Gleichspannungs-/Drehspannungsfrequenzumrichter in Zweistufenschaltung
Die Schaltung besteht aus sechs ein-/ausschaltbaren Leistungshalbleitern, die hier mit dem
Symbol des IGBT-Leistungshalbleiters dargestellt sind. Antiparallel zu jedem steuerbaren Leis-
tungshalbleiter liegen Dioden, die zum Betrieb der Schaltung, zum Führen induktiver Strom-
anteile, erforderlich sind. Die Schaltung erzeugt aus der Gleichspannung eine amplituden-
und frequenzvariable Drehspannung. Dazu sind die Leistungshalbleiter erforderlich, so zum
Beispiel die Leistungshalbleiter V
1
,V
0
4
für die Phase 1. Am Eingang liegt die Gleich-
spannung
U
d
, die durch Glättung einer Spannung über Kondensatoren bereitgestellt wird. Sie
ist aus Gründen der verständlichen Darstellung für diese Ableitung in zwei Teilen je mit der
Höhe der halben Spannung (
U
d
/2) dargestellt. Drehstromseitig sind zusätzlich Drosselspulen
erforderlich, hier nicht eingezeichnet, die dazu dienen, die Pulsationen des Drehstroms zu re-
duzieren.
Die Frequenzwandlung erfolgt durch Pulsweitenmodulation. Die Funktion der Wandlung von
Gleichspannung zu Drehspannung verdeutlicht Bild
8.35
am Beispiel einer Sinus-Dreieck-
Modulation für eine Phase. Der sinusförmige Spannungssollwert einstellbarer Amplitude und
Frequenz, hier bezogen als Modulationsfunktion
m
(
t
) dargestellt, wird mit einem höherfre-
quenten Dreieckssignal
d
(
t
) verglichen, das die Schaltfrequenz bestimmt.
0
1
,V
4
,V
