Simplorer-Simulation
Dreiphasenwechselrichter
03.08.2009
In Rahmen dieser Simulationsübung haben wir uns mit den
Grundfunktionen von Ansoft Simplorer vertraut gemacht und gleichzeitig eine
Ausführung eines Dreiphasenwechselrichters kennengelernt.
Der simulierte Wechselrichter macht einen
Sinus-Dreieck-Vergleich. Dabei wird ein vorgegebener Sinus immer wieder mit
einer höherfrequenten Dreiecksspannung verglichen. In Abhängigkeit, ob der
Sinus oder das Dreieck gerade den größeren Wert hat, wird die positive bzw. die
negative Versorgungsspannung aufgeschaltet. In erster Näherung ergibt das einen
Sinus am belasteten Ausgang des Wechselrichters.
Zur Simulation haben wir die Vorgaben umgesetzt und uns das
Verhalten der Schaltung bei Veränderung der einzelnen Variablen angeschaut. Wie
gut der Ausgang sich an einen tatsächlichen Sinus annähert, hängt vor allem vom
Frequenzverhältnis mf zwischen Dreiecksfrequenz und Sinusfrequenz
ab.
Je höher man die Dreiecksfrequenz wählt, desto kleiner werden die
Abweichungen vom idealen Sinus. Der Verlauf von Strom und Spannung hängt aber
auch ganz wesentlich von der Art des Verbrauchers ab. Je höher die Induktivität
ist, desto mehr werden Strom- und Spannungsverlauf, den wir an den Widerständen
betrachten, geglättet.
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Auf der nächsten Seite ist die Schaltung zusammen mit den
Simulationsergebnissen zu sehen.
Der Graph ganz oben zeigt, wie über das Verhältnis der
Aufschaltung von positiver und negativer Spannung ein Sinusverlauf angenähert
wird.
In der Mitte oben sieht man den idealen Verlauf der Spannung
bei Drehstrom und unten die simulierten Verläufe des mit dem Wechselrichter
erzeugten Drehstroms.
Ganz unten sieht man, wie sich einer der Steuerzustände des
Petri-Netzes ändert, in Abhängigkeit davon, ob gerade der Sinus oder das
Dreieck größer ist.
