Stromregler in digital er 3-Phasen PFC?

3 Ströme sollen Sinusförmig sein, also zwei Regler. Wobei man nur 2 
Messen müsste...

>3 Ströme sollen Sinusförmig sein, also zwei Regler.
Ich meinte natürlich drei Regler! Zumindest in der analogen Welt.

>Ich meinte natürlich drei Regler! Zumindest in der analogen Welt.
Geregelt wird volldigital, ist zwar praktisch bringt den DSP aber an die 
Grenze. Kennt sich da niemand aus?

Hi Sepp!

Man braucht einen Regler, der die gewünschten Ströme regelt. Unabhängig 
voneinander kann man die drei Ströme nur in Ausnahmefällen regeln.

Weitere Informationen findest du, wenn du nach "active frontend + 
Control" suchst.

Gruß Martin

>Wieviele Stromregler benötigt man bei Drehstrom PFC? Ich würde mal drei
>sagen. Wie wird das üblicherweise realisiert?

Drei Stromregler wäre naheliegend aber nicht unbedingt erforderlich. Ich 
weis nicht ob du Erfahrung im Inverterbereich hast, Stichwort 
Feldorientierte Regelung, Raumzeigermodulation. Ich verwende, genau wie 
bei Umrichter mit Feldoirentierter Regelung, nur ZWEI (keinesfalls nur 
EINEN Regler wie Martin sagt) Stromregler. Für die d und q Richtung je 
einen Stromregler. Die gemessenen Phasenströme mitteles Clark und Park 
Transformation(sehr schnell) in D und Q Komponenten umwandeln und dem 
Stromregler zuführen. Für die Sollwertvorgabe müssen auch die 
Phasenspannungen transformiert werden. Den Werte des Stromreglers müssen 
durch die inverse Transformation wieder zurückgewandelt werden. Dann wie 
gewohnt der Vektormodulation zuführen.
Weiterer Vorteil, wenn dies auch bei PFC (müssen Rückspeisefähig sein) 
so gemacht wird, ist das Blindleistungskompensation (kapazitiv) und 
EMI-Filterkompensation (induktiv) auch einfacher realisiert werden kann.

Praktisch da man fast den ganzen Code des Stromregelteils aus den 
Feldorientireten Umrichter übernehmen kann.

Welchen Compiler/DSP verwendest du? Microchip/TI/Freesacle bieten 
fertige optimierte Libarys für die Tranformationen (Park/Clark), 
Zustands Beobachter, Regler an. Macht die Sache nochmal 
einfacher/effizienter.

Ich weis nicht wie es andere machen, aber ich nehme stark an, das drei 
Stromregler unüblich sind. Aber wer weis....

>Wobei man nur 2 Messen müsste...
Das würde ich nicht machen. EIne Phase kann verloren gehen und manche 
PFC Topologien können dann noch weiter arbeiten. Bzw kann man 
plausibilitäts Prüfungen machen und wenn ein Stromwadler Unsinn macht in 
einen Error-state gehen oder diesen ignorieren und melden. Aber ja, geiz 
ist geil.


MFG Fralla

Hallo Fralla!

Ich meine einen Mehrgrößenregler- die Ströme sind nur in erster Näherung 
entkoppelt.

Gruß Martin

Vielen dank für den Hinweis mit den 2-Reglern und der Park/Clark 
Transformation. Erinnere mich jetzt auch wieder, während des Studiums 
mal etwas darüber gelernt zu haben. (Maschinenenmodelle, Regelung mit 
Matlab) Aber seit dem keinen Motor mehr geregelt oder sonst was. Schon 
einiges vergessen.

>Welchen Compiler/DSP verwendest du? Microchip/TI/Freesacle bieten
>fertige optimierte Libarys für die Tranformationen (Park/Clark),
>Zustands Beobachter, Regler an. Macht die Sache nochmal
>einfacher/effizienter.
Hab nur einen 16-Bitter (C2000).

Past schon so, eine PFC ist ja wesentlich weniger rechenintensiv. TI 
bietet die Motor Control Libary für alle C2000 DSPs an. Dorft findest du 
die optimierten Transformation.

Vielen Dank für die hilfreichen Tipps. Ich wusste von den Motor Control 
Libarys, hab sie aber nicht beachtet da ich naiv dachte, ich entwickle 
ein PFC und keinen Inverter. Aber zwei Stromregler macht Sinn und kommt 
mir zugute.

>>Wobei man nur 2 Messen müsste...
>Das würde ich nicht machen. EIne Phase kann verloren gehen und manche
>PFC Topologien können dann noch weiter arbeiten.
Ich habe drei Stromwandler welche mit ADC und Fault-Komparatoren 
verbunden sind "eindesigned".

Die Phasenspannung wird wird zur Bildung der Stromreferenz herngezogen. 
Um die Beiden Stromregler mit den Sollwerten zu versorgen, müsste man 
doch auch die Spannungen Park-Transformieren. Oder überseh ich was?

So, ich hab die Libarys am laufen. Aber wie ist das mit der 
Sollwertvorgabe?

>Um die Beiden Stromregler mit den Sollwerten zu versorgen, müsste man
>doch auch die Spannungen Park-Transformieren. Oder überseh ich was?
natürlich müessen die  Phasenspannungen auch Transformiert werden, 
dadurch kommt man ja mit zwei Stromreglern aus. Und wenn du vor der 
Übergabe an den Stromregler an der Phase drehst erscheint die PFC 
induktiv oder Kapazitiv im Netz, wenn es die Topologie kann (beim VIENNA 
sicher nicht).

MFG Fralla

Vielen Dank Fralla,
eins noch, in der einphasigen PFC ist es nicht schwer immer zwischen den 
Schaltvorgängen den Strom zu sampeln, doch bei 3-Phasen? Da ist es schon 
rechenintensiv die Eventregister nach jedem Reglerupdate neu zu 
berechnen, bzw ist die Zeit schon sehr kurz, in der es kein Schaltnoise 
gibt. Wie machst du das?

> Da ist es schon rechenintensiv die Eventregister nach jedem Reglerupdate >neu zu 
berechnen, bzw ist die Zeit schon sehr kurz,
Das Stimmt. Oft ist es nicht notwendig die Messung auch auf den 
Schaltnoise der anderen Phasen zu Synchronisieren. Also wie schon 
erklärt mit dem Special-Event-Registern (beim dsPIC, ein C2000 hat aber 
ähnliche Mechanismen) des PWM-Moduls für Gate ansteuerung auch die ADC 
messung Triggern, am besten bei Dutycycleregisterwert/2.

>Da ist es schon rechenintensiv die Eventregister nach jedem Reglerupdate >neu zu 
berechnen, bzw ist die Zeit schon sehr kurz, in der es kein >Schaltnoise gibt.
Stimmt auch, aber damit muss man leben. Bei richtigen starken PFCs kann 
man kaum verhindern, das man den Schaltnoise der anderen Phasen auch 
sieht. Da kann man Verhindern, dass beim Schalten in der anderen Phase 
gemessen wird. Ja erfordert etwas Rechenaufwand. Oder mehrfach messen 
und Mitteln bzw Ausschließen, den die maximale Stromsteilheit ist 
bekannt (Uin,L).
Was meistens erleichternd hinzukommt ist, dass starke PFCs nie mit 
deutlich über 100kHz Takten (eher 15k-40k) wegen der verfügbaren IGBTs. 
Gibt natürlich Ausnahmen wie Interleaving, aktive Komutierungen, etc. Da 
hilft der nur nächstschnellere Prozessor. An die Grenzen verfügbarer 
kleiner DSPs wird man mit einer digitalen 3-Phasen PFC heute nicht mehr 
kommen.

MFG Fralla

Wegen dem Messen in den Schaltpause bei drei Phasen:

Wenn du die Vektormodulation benutzt und pro Periode die halben 
Nullvektoren je vor und nach dem aktiven Vektor nimmst und die Abfolgen 
so angeordnet sind, dass du die geringste Schaltaktivität hast, sind 
alle drei Phasen bei 0 des Zählers immer genau in der Mitte der Pause. 
Also Ablauf dann in etwa:

Ablauf mit halber Periodendauer:
                 ....
Periode/2 n  : u0/2 u1 u2 u7/2
Periode/2 n+1: u7/2 u2 u1 u0/2
Periode/2 n+2: u0/2 u1 u2 u7/2
                 ....

Volle Periode dann:

Periode: u0/2 u1 u2 u7/2 u7/2 u2 u1 u0/2
Phase U: ___ --------------------- ___
Phase V: ______ --------------- ______
Phase W: _________ --------- _________


Ich weiß jetzt nicht ob das bei einer PFC und in einem DSP auch so 
umzusetzen ist, aber bei einer 3-phasen Motorregelung in einem FPGA ging 
das gut.

Vielen Dank für die Hinweise!
>Was meistens erleichternd hinzukommt ist, dass starke PFCs nie mit
>deutlich über 100kHz Takten (eher 15k-40k) wegen der verfügbaren IGBTs.
Ich bin bei 100kHz, also nicht übertrieben hoch.
>An die Grenzen verfügbarer kleiner DSPs wird man mit einer digitalen 3->Phasen 
PFC heute nicht mehr kommen.
Das glaub ich dir sofort, doch der Dsp muss einen haufen andes Zeug 
machen, wie ein nterface-Protokol handeln mit garn nicht so gemütlichen 
Timings.


>und pro Periode die halben Nullvektoren je vor und nach dem aktiven >Vektor 
nimmst und die Abfolgen so angeordnet sind, dass du die geringste >Schaltaktivität 
hast, sind alle drei Phasen bei 0 des Zählers immer genau >in der Mitte der Pause.
So sind sie im Momenent nicht angeordnet, aber die Messung kann ja zu 
beliebigen Werten ausgelöst werden. Trotzdem danke für den Hinweis.