Leistungsverbesserung eines Motorantriebs mit Matrixwandler

In diesem Buch wird ein Leistungsvergleich zwischen einem Matrixkonverter und einem DBR-VSC-gespeisten Asynchronmotorantrieb vorgestellt. Traditionell wird ein auf Pulsweitenmodulation basierender DBR-VSC-gespeister Induktionsmotorantrieb als Antrieb mit variabler Frequenz verwendet. Herkömmliche Umrichter benötigen zwei Stufen zur Leistungsumwandlung mit einem großen Energiespeicherkondensator. Der Energiespeicherkondensator schränkt den Einsatz des Umrichters in Hochtemperaturumgebungen ein. Das Vorhandensein des Kondensators erhöht das Kosten-Volumen-Verhältnis des Umrichters. Der gravierende Nachteil dieser Wandlertopologie ist, dass die Ausgangsspannung und der Strom nicht sinusförmig sind. Die Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom enthalten ungerade harmonische Komponenten, die für zusätzliche Verluste und Drehmomentpulsation des Motors verantwortlich sind. Der Matrix-Konverter wandelt die Leistung in einer einzigen Stufe um, ohne ein zwischengeschaltetes Energiespeicherelement zu verwenden. Der Matrixkonverter hat mehrere attraktive Eigenschaften, wie z.B. bidirektionale Leistungsflussfähigkeit, einstellbarer Leistungsfaktor, reine sinusförmige Ausgangsstromwellenform mit reduzierter harmonischer Verzerrung, was zur Reduzierung der Drehmomentpulsation des Motors beiträgt.