Abstract
<p>In dieser Arbeit wird ein hybrider modularer Multilevel-Umrichter im Quasi-Drei-Level-Betrieb für Mittelspannungsantriebe entwickelt. Durch diesen Betriebsmodus kann die erforderliche Kapazität der Modulkondensatoren im Vergleich zu konventionell betriebenen modularen Multilevel-Umrichtern deutlich reduziert werden, wodurch sich der Platzbedarf und die Kosten des Umrichters verringern. Dabei wird die Ausgangsspannung ähnlich wie bei konventionellen Drei-Level-Wechselrichtern moduliert. Im Vergleich zu diesen werden die Spannungsflanken jedoch abgeschwächt, wodurch die Belastung des Isolationssystems der angeschlossenen elektrischen Maschine reduziert wird. Die Arbeit behandelt die Auslegung des Umrichters, die Implementierung der Regelung sowie deren experimentelle Validierung an einem Niederspannungsprüfstand. Abschließend wird das Konzept anhand mehrerer Fallstudien für Mittelspannungsantriebe analysiert und mit etablierten Betriebsverfahren verglichen.</p>