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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Unterschied Raumzeigermodulation


Autor: Johnson 3. (johnson3000)
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Hallo,

worin besteht der Unterschied zwischen der Sinus-Dreieck Modulation und 
der Raumzeigermodulation? In meinem Lehrbuch sind es zwei 
unterschiedliche Verfahren, aber die Pulsmuster und Verläufe sind 
identisch soweit ich das seh. Ich steh gerade auf dem Schlauch.

Bei der Sinus-Dreieck Modulation vergleiche ich meine sinusförmige 
Sollspannung mit einer Dreieckfunktion, deren Amplitude der halben 
Zwischenkreisspannung und deren Frequenz der Schaltfrequenz entspricht.

Nun lässt sich die maximale Aussteuerung erhöhen und somit die 
Zwischenkreisspannung besser nutzen, indem die Ausgangsspannungen 
(Strang, bezogen auf Sternpunkt der Last) durch eine Anpassung der 
Nullkomponente (halbes Zwischenkreispotential zu Sternpunkt Last) 
symmetriert (betragsmäßig gleich) werden.

Die Raumzeigermodulation verwendet jeweils die benachbarten Zeiger eines 
Sektors und einen Nullzeiger um den gewünschten Spannungszeiger im 
Mittel einer Schaltperiode zu realisieren. Dann ergibt sich das 
symmetrische Pulsmuster 0 1 2 0 2 1 0, z.B. für den 1. Sektor. Aber das 
krieg ich doch auch bei der Sinus-Dreieck Modulation?

Bin dankbar für jede Hilfe. Bitte fragen, wenn meine Frage unklar sein 
sollte.

Grüße Jim

: Verschoben durch Moderator
Autor: Füllfaktor (Gast)
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Johnson 3. schrieb:
> worin besteht der Unterschied zwischen der Sinus-Dreieck Modulation und
> der Raumzeigermodulation?

Mit der RZM lässt sich die zur Verfügung stehende Betriebsspannung des 
Inverters besser ausnutzen. Schau mal wo mehr Fläche abgedeckt ist. Wenn 
man übersteuert, sind sie irgendwann gleich.

Johnson 3. schrieb:
> Dann ergibt sich das symmetrische Pulsmuster 0 1 2 0 2 1 0, z.B. für den
> 1. Sektor. Aber das krieg ich doch auch bei der Sinus-Dreieck
> Modulation?

Die 0 in der Mitte kann man wegrationalisieren, Zwecks 
Schaltflankenminimierung.

Über die AC-Periode (nicht Träger) zappelt der Sternpunkt bei RZM um 
VCC/2.
Bei der Sinusmodulation nicht.

Schau' dir auch mal die FlatBottom/FlatTop Modulation an.

Autor: Johnson 3. (johnson3000)
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Hey,

danke für die Antwort. Ich würde meine Frage noch einmal konkretisieren:
Worin besteht der Unterschied zwischen der - symmetrierten - 
Sinus-Dreieck-Modulation und der Raumzeigermodulation?

Autor: temp (Gast)
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Meines Erachtens nach wird hier viel zu viel Wind um die ganzen 
Begrifflichkeiten gemacht. Es geht doch letzten Endes darum, Man hat 3 
Halbbrücken die gegen GND gesehen 3 Ausgangsspannungen mit einer PWM 
erzeugen. Der Verbraucher ist in Stern oder Dreieck an die 3 Ausgänge 
angeschlossen. Deine erste Kurve erzeugt 3mal Sinus. Wenn du dir das 
ansiehst kann die Spannung Phase gegen Phase niemal so groß wie die 
Betriebspannung werden. In deiner 2. Kurve aber schon. Es gibt noch eine 
ganze Menge weiterer Kurvenformen die am Ende einen Sinus zwischen den 
Phasen erzeugen der bis Vbb aussteuert. Jede hat Vor- und Nachteile, 
insbesondere in Bezug auf die relevante Störstrahlung nach dem 
Ausgangsfilter. Auch die Kurvenform am virtuellen Sternpunk gegen GND 
ist unterschiedlich (Sinus,Dreieck,Gleichspannung). Warum entscheidet 
man sich für das eine oder das andere? Wenn man z.B. einen asymetrisch 
belastbaren Drehstrom aus einer Gleichspannug erzeugen 
möchte(Wechselrichter), kommt nur die Variante mit dem Sinus in Frage. 
Ansonsten haben in der Vergangenheit die Resourcen auf den Controllern 
die Auswahl bestimmt, die Schaltverluste in den Halbleitern und vieles 
mehr. Es ist heute nicht immer leicht durch das viele Geschriebene 
duchzublicken. Da ein billiger Cortex M4 heute alle möglichen 
Kurvenformen berechnen kann ohne dass ihm nur ansatzweise die Puste 
ausgeht, hast du also hier genügend Möglichkeiten zum Probieren.
Wenn man sich die ganze Erzeugung der Kurven als Blackbox vorstellst, 
hat man als Eingangsgröße den aktuellen Phasenwinkel von 0-360° und den 
Gain von 0 bis 1. Daraus werden dann die Werte für die PWM-Register des 
Controllers berechnet. Wenn das Rechnen über Tabellen passiert, 
interessieren nicht mal Sektoren oder all die Dinge, die in der 
Literatur immer so hochtrabend beschrieben werden.

Autor: temp (Gast)
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Johnson 3. schrieb:
> Ich würde meine Frage noch einmal konkretisieren:
> Worin besteht der Unterschied zwischen der - symmetrierten -
> Sinus-Dreieck-Modulation und der Raumzeigermodulation?

Das sind alles Begrifflichkeiten die nirgends eindeutig definiert sind. 
Jeder Author einer Publikation erfindet seine eigenen Begriffe. Deshalb 
kann man dir hier nicht generalistisch helfen. Den Unterschied in den 
Ausgangskurven hast du ja gezeigt. Berechne mal die Kurven Phase gegen 
Phase (also das was ein Motor sieht) und vergleich sie. Wen  du dann 
keinen Unterschied feststellst, dann gibt es keinen. (Bis auf die max. 
Aussteuerung) Oder meinst du die Unterschiede in der Erzeugung? Da gibt 
es zu viele mögliche Varianten als dass man das pauschal vergleichen 
kann.

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