Ermittlung der Leistungsgrenzen des Modularen Multilevel Matrix Umrichters (M3C) bei Gleichfrequenzbetrieb
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht und nachgewiesen, dass der Modulare Multilevel Matrix Umrichter (M3C) zur Speisung hochdrehender Antriebsmaschinen ohne Überdimensionierung der Bauteile in Strom und Spannung sehr gut geeignet ist. Beim M3C treten beim Betrieb mit gleicher Frequenz am Eingang und Ausgang Unsymmetrien in den Zellkondensatoren auf, die durch einen zusätzlichen Strom im Umrichter kompensiert werden müssen. Dadurch ist die Ausgangsleistung des M3C in diesem Punkt reduziert. Durch diese Arbeit wird theoretisch und praktisch nachgewiesen, dass bei einer quadratischen Lastkennlinie und einer Eckfrequenz der Maschine, die der doppelten Eingangsfrequenz entspricht, eine Ausgangsleistung von bis zu 80% der Nennleistung des M3C erreicht werden kann. Dabei muss die Stromtragfähigkeit des Umrichters nicht überdimensioniert werden. Folglich können hochdrehende Antriebe über den Punkt gleicher Eingangs und Ausgangsfrequenz beschleunigt werden. Der M3C stellt somit eine sehr gute Alternative zur Speisung eines Hochleistungs-Hochdrehzahlantriebs (z.B. von Verdichterstationen) mit anderen Umrichtertopologien dar.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- „A Modular Multilevel Matrix Converter for High Speed Drive Applications,“ in PCIM Europe 2016; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable energy and Energy Management; Proceedings of, 2016
D. Bräckle, F. Kammerer, M.Schnarrenberger, M. Hiller und M. Braun
