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Beispiel für den Schaltzustand 1 (SZ1, im Folgenden erläutert) mit den Ventilen V
1
,V
6
und V
2
eingeschaltet:
µ
∂
für Schaltzustand 1:
U
L12
=
U
d
2
°
U
d
2
U
L12
=
U
10
°
U
20
;
°
=
U
d
µ
∂
für Schaltzustand 1:
U
L23
=°
U
d
2
°
U
d
2
U
L23
=
U
20
°
U
30
;
°
=
0
(8.65)
µ
∂
für Schaltzustand 1:
U
L31
=°
U
d
2
+
U
d
2
U
L31
=
U
30
°
U
10
;
°
=°
U
d
Es ergeben sich für die verkettete Spannung also drei Spannungsniveaus.
Das Verhältnis der Amplitude des sinusförmigen Sollwerts zur Amplitude der dreiecksförmi-
gen Trägerfunktion wird als Modulationsgrad
m
bezeichnet. Die Drehspannung
u
Lnm
ist bei
der Pulsweitenmodulation proportional zumModulationsgrad bis zu dessenWert 1,0 und um-
gekehrt proportional zur Gleichspannung.
m
=
U
Stern
U
d
/2
;
m
=
0 . . . 1,0 (. . . 1,15)
(8.66)
für lineare Modulation, ohne Übermodulation. Der Wert
m
=
1,15 gilt, wenn für den GS/DS-
Umrichter statt der reinen Sinussollfunktion eine solche mit zusätzlicher Komponente sechs-
facher Frequenz verwendet wird (sin
!t
+
(1/6) sin3
!t
). Bei Systemen ohne Nullleiter haben
die damit eingespeisten, gleichphasigen Komponenten keine negativen Auswirkungen.
Anhand der Sinus-Dreieck-Pulsweitenmodulation wurde das Verfahren der Steuerung der
Spannung verdeutlicht. Eine andere, weitverbreitete Methode der Spannungssteuerung ist
heute allerdings die Raumzeigermodulation, die sich auch gut als Basis für die Realisierung
auf einer Steuerungshardware mit Mikrocontrollern oder programmierbaren Schaltkreisen
eignet. Raumzeiger, zum Beispiel
U
(
t
) von der Spannung, stellen als komplexe, zeitabhän-
gige Größen die Eigenschaften eines Drehspannungs- oder Drehstromsystems oder anderer
Größen dar. Sie enthalten Informationen über Amplitude, Phasenlage und Frequenz auch
unter dynamisch sich ändernden Bedingungen. Die reelle Komponente
U
Æ
und die imaginäre
Komponente
U
Ø
des Raumzeigers bestimmen sich nach:
=
2
+
1
=
2
U
Æ
3
U
L12
3
U
L23
;
für Schaltzustand 1:
U
Æ
3
U
d
(8.67a)
p
3
U
L23
+
1
3
U
Ø
=
3
U
L23
;
für Schaltzustand 1:
U
Ø
=
0
(8.67b)
Der Raumzeiger setzt sich aus reeller und imaginärer Komponente zusammen:
°
¢
U
(
t
)
=
U
(
t
)
·
e
j
(
!
(
t
)
t
)
=
U
Æ
(
t
)
+
jU
Ø
(
t
)
=
U
(
t
)
cos
!
(
t
)
t
+
j
sin
!
(
t
)
t
(8.68)
Der Raumzeiger eines sinusförmig symmetrischen Drehstromsystems ist ein mit konstanter
Amplitude und Frequenz umlaufender Zeiger in der komplexen Ebene, der einen Kreis be-
schreibt. Dies gibt ein Verständnis für die Eigenschaft des Raumzeigers.
Bei der Pulsweitenmodulation werden durch die verschiedenen Schaltzustände des Umrich-
ters diskrete Raumzeiger geschaltet. Tabelle
8.2
zeigt die Schaltzustände für alle möglichen
Schaltkombinationen der Leistungshalbleiter der Schaltung auf. Die Spalten vier bis sechs ge-
ben an, welche Ventile eingeschaltet sind (1: ein, 0: aus). Die Spalten eins bis drei geben den
