Institut für Leistungselektronik und Elektrische Antriebe

Prof. Dr.-Ing. J. Roth-Stielow

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 1

Umdruck 4: Der Dreipunkt Wechselrichter (NPC)

4.1. Der Zweipunktwechselrichter

Tabelle 1-4.1 Bild 1-4.1

U V W φ∗ Uφ Vφ Wφ Ue Ve We

„oben“ „unten“ „unten“ −U

6 + U

2−U

2 −U

2 + 2

U3

− 1U

3− 1

U3

„oben“ „oben“ „unten“ + U

6 + U

2+ U

2−U

2 + 1

U3

+ 1U

3− 2

U3

„unten“ „oben“ „unten“ U

6− −U

2+ U

2−U

2− 1

U3

+ 2U

3− 1

U3

„unten“ „oben“ „oben“ + U

6 −U

2+ U

2+ U

2− 2

U3

+ 1U

3+ 1

U3

„unten“ „unten“ „oben“ −U

6 −U

2−U

2+ U

2− 1

U3

− 1U

3+ 2

U3

„oben“ „unten“ „oben“ + U

6 + U

2−U

2+ U

2+ 1

U3

− 2U

3+ 1

U3

„oben“ „oben“ „oben“ + U

2 + U

2+ U

2+ U

20 V 0 V 0 V

„unten“ „unten“ „unten“ −U

2 −U

2−U

2−U

2 0 V 0 V 0 V

„mitte“ „mitte“ „mitte“ 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V

Tabelle 2-4.1

Brücke „u“

11S 12S Uφ

ein aus U

2+

aus ein U

2−

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 2

Bild 2a-4.1 Bild 2b-4.1

4.1.1. Die Raumzeigerebene

Bild 3-4.1

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Blatt 3

4.2. Der Dreipunkt Wechselrichter

4.2.1. Der Dreipunkt Wechselrichter NPC-Diode-Clamped

Bild 1-4.2

Tabelle 1-4.2

Brücke „u“

11S 12S 13S 14S Uφ

ein ein aus aus U

2+

aus ein aus aus U

0 V2

+

aus ein ein aus 0 V

aus aus ein aus U

0 V2

−

aus aus ein ein U

2−

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Blatt 4

Bild 2a-4.2 Bild 2b-4.2

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Blatt 5

Bild 2c-4.2 Bild 2d-4.2

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Blatt 6

Bild 2e-4.2

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Blatt 7

4.2.2. Der Dreipunkt Wechselrichter NPC T-Type

Bild 3-4.2

Tabelle 2-4.2

Brücke „u“

11S 12S 13S 14S Uφ

ein ein aus aus U

2+

aus ein aus aus U

0V2

+

aus ein ein aus 0V

aus aus ein aus U

0V2

−

aus aus ein ein U

2−

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 8

Bild 4a-4.2

Bild 4b-4.2

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 9

Bild 4c-4.2

Bild 4d-4.2

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 10

Bild 4e-4.2

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 11

4.3. Die Raumzeigerebene

Bild 1-4.3

( )U V W1

3∗ϕ = ϕ + ϕ + ϕ

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Blatt 12

Tabelle 1-4.3

A

U V W φ∗ Uφ Vφ Wφ Ue Ve We

„oben“ „unten“ „unten“ − U

6 + U

2− U

2 − U

2 + 2

U3

− 1U

3 − 1

U3

„oben“ „oben“ „unten“ + U

6 + U

2+ U

2 − U

2 + 1

U3

+ 1U

3 − 2

U3

„unten“ „oben“ „unten“ U

6− − U

2 + U

2 − U

2 − 1

U3

+ 2U

3 − 1

U3

„unten“ „oben“ „oben“ + U

6 − U

2 + U

2 + U

2 − 2

U3

+ 1U

3 + 1

U3

„unten“ „unten“ „oben“ − U

6 − U

2 − U

2 + U

2 − 1

U3

− 1U

3 + 2

U3

„oben“ „unten“ „oben“ + U

6 + U

2− U

2 + U

2 + 1

U3

− 2U

3 + 1

U3

„oben“ „oben“ „oben“ + U

2 + U

2+ U

2 + U

2 0 V 0 V 0 V

„unten“ „unten“ „unten“ − U

2 − U

2 − U

2 − U

2 0 V 0 V 0 V

„mitte“ „mitte“ „mitte“ 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 13

Bild 2-4.3

( )U V W1

3∗ϕ = ϕ + ϕ + ϕ

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 14

Tabelle 2-4.3

B

U V W φ∗ Uφ Vφ Wφ Ue Ve We

„oben“ „mitte“ „unten“ 0 V + U

20 V − U

2 + U

2 0 V − U

2

„mitte“ „oben“ „unten“ 0 V 0 V + U

2 − U

2 0 V + U

2 − U

2

„unten“ „oben“ „mitte“ 0 V − U

2 + U

2 0 V − U

2 + U

2 0 V

„unten“ „mitte“ „oben“ 0 V − U

2 0 V + U

2 − U

2 0 V + U

2

„mitte“ „unten“ „oben“ 0 V 0 V − U

2 + U

2 0 V − U

2 + U

2

„oben“ „unten“ „mitte“ 0 V + U

2− U

2 0 V + U

2 − U

2 0 V

„oben“ „oben“ „oben“ + U

2 + U

2+ U

2 + U

2 0 V 0 V 0 V

„unten“ „unten“ „unten“ − U

2 − U

2 − U

2 − U

2 0 V 0 V 0 V

„mitte“ „mitte“ „mitte“ 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V

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Blatt 15

Bild 3-4.3

( )U V W1

3∗ϕ = ϕ + ϕ + ϕ

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 16

Tabelle 3-4.3

C

U V W φ∗ Uφ Vφ Wφ Ue Ve We

„oben“ „mitte“ „mitte“ U

6+ + U

20 V 0 V U

3+ U

6− U

6−

„oben“ „oben“ „mitte“ U

3+ + U

2+ U

2 0 V U

6+ U

6+ U

3−

„mitte“ „oben“ „mitte“ U

6+ 0 V + U

2 0 V U

6−

U

3+

U

6−

„mitte“ „oben“ „oben“ U

3+ 0 V + U

2 + U

2 U

3− U

6+ U

6+

„mitte“ „mitte“ „oben“ U

6+ 0 V 0 V + U

2 U

6− U

6− U

3+

„oben“ „mitte“ „oben“ U

3+ + U

20 V + U

2 U

6+ U

3− U

6+

„oben“ „oben“ „oben“ + U

2 + U

2+ U

2 + U

2 0 V 0 V 0 V

„unten“ „unten“ „unten“ − U

2 − U

2 − U

2 − U

2 0 V 0 V 0 V

„mitte“ „mitte“ „mitte“ 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V

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Blatt 17

Bild 4-4.3

( )U V W1

3∗ϕ = ϕ + ϕ + ϕ

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 18

Tabelle 4-4.3

D

U V W φ∗ Uφ Vφ Wφ Ue Ve We

„mitte“ „unten“ „unten“ U

3− 0 V − U

2 − U

2 U

3+ U

6− U

6−

„mitte“ „mitte“ „unten“ U

6− 0 V 0 V − U

2 U

6+ U

6+ U

3−

„unten“ „mitte“ „unten“ U

3− − U

2 0 V − U

2

U

6−

U

3+

U

6−

„unten“ „mitte“ „mitte“ U

6− − U

2 0 V 0 V U

3− U

6+ U

6+

„unten“ „unten“ „mitte“ U

3− − U

2 − U

2 0 V U

6− U

6− U

3+

„mitte“ „unten“ „mitte“ U

6− 0 V − U

2 0 V U

6+ U

3− U

6+

„oben“ „oben“ „oben“ + U

2 + U

2+ U

2 + U

2 0 V 0 V 0 V

„unten“ „unten“ „unten“ − U

2 − U

2 − U

2 − U

2 0 V 0 V 0 V

„mitte“ „mitte“ „mitte“ 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 19

Bild 5-4.3

( )U V W1

3∗ϕ = ϕ + ϕ + ϕ

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 20

U V W φ∗ Uφ Vφ Wφ Ue Ve We

A „oben“ „unten“ „unten“ U

6− U

2+ U

2− U

2− 2

U3

+ 1U

3− 1

U3

−

„oben“ „oben“ „unten“ U

6+ U

2+ U

2+ U

2− 1

U3

+ 1U

3+ 2

U3

−

„unten“ „oben“ „unten“ U

6− U

2− U

2+ U

2− 1

U3

− 2U

3+ 1

U3

−

„unten“ „oben“ „oben“ U6

+ U2

− U2

+ U2

+ 2U

3− 1

U3

+ 1U

3+

„unten“ „unten“ „oben“ U6

− U2

− U2

− U2

+ 1U

3− 1

U3

− 2U

3+

„oben“ „unten“ „oben“ U

6+ U

2+ U

2− U

2+ 1

U3

+ 2U

3− 1

U3

+

„oben“ „oben“ „oben“ U

2+ U

2+ U

2+ U

2+ 0 V 0 V 0 V

„unten“ „unten“ „unten“ U2

− U2

− U2

− U2

− 0 V 0 V 0 V

„mitte“ „mitte“ „mitte“ 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V 0 V

B „oben“ „mitte“ „unten“ 0 V U

2+ 0 V U

2− U

2+ 0 V U

2−

„mitte“ „oben“ „unten“ 0 V 0 V U2

+ U2

− 0 V U2

+ U2

−

„unten“ „oben“ „mitte“ 0 V U2

− U2

+ 0 V U2

− U2

+ 0 V

„unten“ „mitte“ „oben“ 0 V U

2− 0 V U

2+ U

2− 0 V U

2+

„mitte“ „unten“ „oben“ 0 V 0 V U

2− U

2+ 0 V U

2− U

2+

„oben“ „unten“ „mitte“ 0 V U2

+ U2

− 0 V U2

+ U2

− 0 V

C „oben“ „mitte“ „mitte“ U

6+ U

2+ 0 V 0 V U

3+ U

6− U

6−

„oben“ „oben“ „mitte“ U3

+ U2

+ U2

+ 0 V U6

+ U6

+ U3

−

„mitte“ „oben“ „mitte“ U6

+ 0 V U2

+ 0 V U6

− U3

+ U6

−

„mitte“ „oben“ „oben“ U

3+ 0 V U

2+ U

2+ U

3− U

6+ U

6+

„mitte“ „mitte“ „oben“ U6

+ 0 V 0 V U2

+ U6

− U6

− U3

+

„oben“ „mitte“ „oben“ U3

+ U2

+ 0 V U2

+ U6

+ U3

− U6

+

D „mitte“ „unten“ „unten“ U3

− 0 V U2

− U2

− U3

+ U6

− U6

−

„mitte“ „mitte“ „unten“ U6

− 0 V 0 V U2

− U6

+ U6

+ U3

−

„unten“ „mitte“ „unten“ U

3− U

2− 0 V U

2− U

6− U

3+ U

6−

„unten“ „mitte“ „mitte“ U

6− U

2− 0 V 0 V U

3− U

6+ U

6+

„unten“ „unten“ „mitte“ U3

− U2

− U2

− 0 V U6

− U6

− U3

+

„mitte“ „unten“ „mitte“ U6

− 0 V U2

− 0 V U6

+ U3

− U6

+

Tabelle 5-4.3

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 21

4.4. Vergleich der Ausgangspannungen Zweipunkt- und Dreipunktwechselrichter

Bild 1a-4.4

Bild 1b-4.4

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 22

Bild 1c-4.4

Bild 1d-4.4

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 23

Bild 2a-4.4

Bild 2b-4.4

Übungen Leistungselektronik 2 Umdruck 4

Blatt 24

Bild 2c-4.4

Bild 2d-4.4