Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
3. Für welchen Bemessungsstrom, für welche Bemessungsspannung, für welche Bemes-
sungsscheinleistung und für welchen Verschiebungsfaktor ist der Umrichter auszulegen.
4. Mit welchem maximalen Modulationsgrad ist der Umrichter zu betreiben. Kann Über-
modulation vermieden werden?
Regelung des Umrichters:
Der netzseitige Umrichter einer Windenergieanlage mit Drehfeld-
maschine und Vollumrichter speist in das Netz ein. Die Stromregelung ist auszulegen. Die
Gleichungen für das dynamische Verhalten des Netzes sind im entsprechenden Kapitel ent-
halten. Die Netzdaten sind:
U
Netz
=
690V,
u
KNetz
=
12%, netzseitige Induktivität
Es soll ein proportional-integraler Regler eingesetzt werden:
Z
y
=
K
P
·
x
+
1
T
I
x
d
t
;
G
(
s
)
=
y
x
sT
I
+
1
sT
I
=
K
P
Auslegungsgleichung für das Betragsoptimum:
=
T
I
2
æ
I
V
S
T
max
: größte Zeitkonstante;
æ
I
: Summe kleiner Zeitkonstanten;
V
S
: Verstärkung der Strecke
Der Umrichter arbeitet mit einer Pulsfrequenz von 2,5 kHz. Als Verzögerung durch den Um-
richter sind zwei Pulsperioden anzunehmen.
1. Die Differenzialgleichung für den d-Anteil des Umrichterstroms ist dem entsprechen-
den Kapitel zu entnehmen und um die Störanteile zu reduzieren (
U
Netz
,
i
q
). Aus der ver-
bleibenden Gleichung sind die Zeitkonstante
T
Netz
, Streckenvertärkung
V
S
und kleinste
Zeitkonstanten
æ
i
zu ermitteln.
2. Mithilfe der Gleichungen zur Parameterbestimmung für das Betragsoptimum sind die
Verstärkung
k
P
und die Nachstellzeit
T
I
als Reglerparameter des proportional-integralen
Reglers zu bestimmen.
Regelung und Netzeinspeisung:
1. Zeichnen Sie das Zeigerdiagramm einer an das Netz angeschlossenen Synchronmaschi-
ne, welche imPhasenschieberbetrieb arbeitet (ständerseitig nur kapazitiver Blindstrom).
2. Skizzieren Sie das Blockdiagramm des allgemeinen Regelkreises und bezeichnen Sie alle
Teilsysteme. Nennen Sie drei Typen von Reglern.
3. Zeichnen Sie den vollständigen Regelkreis zur feldorientierten Drehzahlregelung der
Asynchronmaschine. Beschreiben Sie die wesentlichen Vorteile der feldorientierten Re-
gelung.
4. Welches Koordinatensystem wird häufig als Bezugssystem für die feldorientierte Rege-
lung verwendet? Nennen Sie den Grund und erläutern Sie, was der Wert ist, die Regelung
zu synchronisieren.
5. Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild des netzseitigen und des generatorseitigen Umrichters
in der häufig verwendeten Schaltung.
6. Nennen und beschreiben Sie die Schritte der Reglersynthese. Beschreiben Sie das Ziel
der Reglerauslegung „Betragsoptimum“.
T
I
=
T
max
;
K
P
