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Modulare Multilevelumrichter für Antriebssysteme – Chancen und Herausforderungen

Modulare Multilevelumrichter für Antriebssysteme – Chancen und Herausforderungen
Autor:

Johannes Kolb, Felix Kammerer, Michael Braun

Quelle:

SPS/IPC/DRIVES 2011, Kongress, Elektrische Automatisierung, Nürnberg

Datum: 22.-24.11.2011

In dem Beitrag wird die Anwendung von Modularen Multilevelumrichtern (MMC/M2C) zur Speisung von Drehstrommaschinen analysiert. Der modulare Aufbau des MMCs bietet zahlreiche Vorteile für den Betrieb von Mittelspannungsantrieben der Megawattklasse. Die Regelung des Umrichters sowie die interne Symmetrierung stellen die Herausforderungen beim Betrieb dar. Die Zusammenhänge zwischen den internen Energien, Spannungen und Strömen werden systematisch hergeleitet und daraus geeignete Regel- und Modulationsverfahren entwickelt.

This contribution presents a complete concept to control the Modular Multilevel Converter for feeding three-phase machines over their whole frequency range. The control scheme is realised by the combination of the decoupled current control and the balancing of the inner energy stored in the capacitors of the converter’s arms. The illustrated modulation schemes have to realise the generation of the pulse patterns for the cells to form the arm voltages as well as the equalisation of the energy in the cells. The dimensioning regarding the energy pulsation and the current load in the arms is added.