@phdthesis{Troost2019,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Michael Troost},
  title     = {Untersuchung von verschiedenen Ansteuerungsstrategien f{\"u}r dreiphasige ANPC Batterie- und Solarwechselrichter mit SiC-Halbleiterschaltelementen},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:fn1-opus4-63146},
  pages     = {133},
  year      = {2019},
  abstract  = {In der vorliegenden Masterarbeit wurden verschiedene Ansteuerungsstrategien f{\"u}r den Betrieb von dreiphasigen Active-Neutral-Point-Clamped- (ANPC) Mittelspannungs-Netzumrichtern mit Siliziumkarbid (SiC) Halbleiterschaltelementen untersucht. Durch die Vielzahl an aktiven Schaltelementen k{\"o}nnen bei der ANPC-Topologie zur Modellierung des gew{\"u}nschten Ausgangssignals zahlreiche unterschiedliche Ansteuerungsstrategien eingesetzt werden. Je nach gew{\"a}hlter Ansteuerungsstrategie k{\"o}nnen so unter anderem die Faktoren Schalt- und Durchlassverluste, Wirkungsgrad, Verlustverteilung, Schalter- und Ausgangsschaltfrequenz, der Oberschwingungsanteil des Ausgangssignals, sowie die maximale Spannungsbelastung der Halbleiter beeinflusst werden. Neben der elektrotechnischen Beschreibung der aktuell eingesetzten Umrichter-Technologien wurden in dieser Arbeit prim{\"a}r aus aktuellen Ver{\"o}ffentlichungen und Dissertationen verschiedene M{\"o}glichkeiten f{\"u}r die Ansteuerung von ANPC-Umrichter zusammengetragen und insgesamt sieben Sinus-Pulsweiten-Modulationsstrategien (S-PWM) im Detail untersucht. Hierbei wurde f{\"u}r jede vorgestellte Modulationsstrategie das Grundfunktionsprinzip aufgezeigt und analysiert, sowie die sich daraus ergebenden Vor- und Nachteile herausgearbeitet. Anschlie{\"s}end wurden alle vorgestellten S-PWM-Strategien in der Schaltungssimulationssoftware PLECS implementiert und diese in verschiedenen Betriebszust{\"a}nden simuliert. Die Simulation ergab, dass sich bei der ANPC-ALD-Strategie eine bestm{\"o}gliche Verlustverteilung zwischen den Halbleiterelementen einstellt, bei der ANPC-OOZS-Strategie die geringsten Durchlassverluste entstehen und bei den Strategien ANPC-DF, -12, -R2:1 und -SSLD im Bereich der Nulldurchg{\"a}nge des Ausgangssignals an den inneren Halbleitern kurzzeitige kritische {\"U}berspannungen auftreten. Bei den Strategien ANPC-11-Sync, -ALD und -OOZS treten dagegen keine {\"U}berspannungen an den Halbleitern auf. Ausgehend von diesen Simulationsergebnissen wurden die Strategien ANPC-DF, -ALD und -OOZS f{\"u}r den potentiellen Einsatz in Mittelspannungsumrichtern ausgew{\"a}hlt, auf einem FPGA-Board implementiert und damit eine geeignete Niederspannungstestplattform in Betrieb genommen. Durch praktische Messungen auf dieser Testplattform konnten die Simulationsergebnisse in einem ersten Schritt verifiziert werden. Sowohl das erstellte Simulationsmodell als auch die in Betrieb genommene Testplattform k{\"o}nnen somit zuk{\"u}nftig f{\"u}r weitere Untersuchungen im Bereich der ANPC-Umrichter-Ansteuerungsstrategien eingesetzt werden.},
  language  = {de}
}