Abstract
Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit ist, auftretende mehrfache Open-Switch-Fehler in einem Zwei-Level-Umrichter und deren Auswirkung auf die Antriebssysteme zu untersuchen. In Rahmen der Untersuchungen wird ein vereinfachtes mathematisches Modell des Umrichters mit der PMSM, dessen Ausgangsströme durch einen Stromregler geregelt werden, aufgestellt. Für den normalen Betrieb wird ein direkter Zusammenhang zwischen den Strangspannungen und den gesteuerten Schaltvektoren des Umrichters hergeleitet. Ausgehend von der Anzahl fehlerhafter Ventile im Umrichter werden die Fehlerkombinationen in zwei Typen unterteilt, nämlich Fehler an einem Ventil und Fehler an zwei Ventilen. Für den Open-Switch-Fehler kann die Beziehung zwischen den Strangspannungen und den Schaltvektoren anhand einer Schaltmatrix, die sich auf die betroffenen Stromrichtungen bezieht, ermittelt werden. Des Weiteren wird die Maschine, die auf den Gleichungen der Statorströme basierend, als Generator und als Motor innerhalb des mathematischen Modells simuliert. Anschließend werden die Dreiphasenströme an den Ausgangsklemmen der PMSM und die d/q-Ströme simuliert. Zur Untersuchung unterschiedlicher Auswirkungen der Fehlerfälle auf die PMSM werden die Abweichungen zwischen dem Referenz- und dem Ist-Wert der d/q-Ströme mit Hilfe der Root-Mean-Square Error-Gleichung ermittelt.
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