Elektrische Antriebe: 4 Leistungselektronische Schaltungen
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2008
Berlin Springer Vieweg 2008 |
| Ausgabe: | 2. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Springer-Lehrbuch
|
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXI, 1304 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783540693000 |
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|---|---|
| adam_text | DIERK SCHROEDER LEISTUNGSELEKTRONISCHE SCHALTUNGEN FUNKTION, AUSLEGUNG
UND ANWENDUNG 2. AUFLAGE SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS 1
STROMRICHTERSCHALTUNGEN (UEBERSICHT) 1 1.1 GRUNDFUNKTIONEN VON
STROMRICHTERN 1 1.2 EINTEILUNG DER STROMRICHTER NACH DER ART DER
KOMMUTIERUNG . . 2 2 NETZGEFUEHRTE STROMRICHTER 9 2.1
ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M2-SCHALTUNG) 9 2.1.1 OHMSCHE LAST 10
2.1.2 IDEALE GLAETTUNG 13 2.1.3 ALLGEMEINE OHMSCH-INDUKTIVE LAST 16 2.1.4
GEGENSPANNUNG IM LASTKREIS 23 2.1.5 NETZGEFUEHRTE KOMMUTIERUNG 28 2.1.6
WECHSELRICHTERBETRIEB 34 2.1.7 WECHSELRICHTERKIPPEN 37 2.2
OBERSCHWINGUNGEN UND NETZRUECKWIRKUNGEN 40 2.2.1 OBERSCHWINGUNGEN AUF DER
LASTSEITE 41 2.2.1.1 OHMSCHE LAST 41 2.2.1.2 IDEALE GLAETTUNG 42 2.2.2
OBERSCHWINGUNGEN AUF DER NETZSEITE 46 2.2.2.1 OHMSCHE LAST 46 2.2.2.2
IDEALE GLAETTUNG 48 2.2.3 NETZRUECKWIRKUNGEN 51 2.3 BLINDLEISTUNG UND
LEISTUNGSFAKTOR 54 2.3.1 OHMSCHE LAST 54 2.3.2 OHMSCH-INDUKTIVE LAST 56
2.4 TRANSFORMATOR-AUSLEGUNG 60 2.4.1 GLEICHSTROM-VORMAGNETISIERUNG 60
2.4.1.1 M2-SCHALTUNG 61 2.4.1.2 M3-SCHALTUNG 62 2.4.2
TRANSFORMATOR-BAULEISTUNG 67 2.5 DREIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M3) 72
2.5.1 M3-SCHALTUNG MIT NETZTRAFO IN DY-SCHALTUNG 72 2.5.2 M3-SCHALTUNG
MIT NETZTRAFO IN YZ-SCHALTUNG 79 X INHALTSVERZEICHNIS 2.6
BRUECKENSCHALTUNGEN 81 2.6.1 ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B2-SCHALTUNG) 82
2.6.2 SECHSPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B6-SCHALTUNG) 85 2.6.3
GEGENUEBERSTELLUNG VON MITTELPUNKT- UND BRUECKENSCHALTUNGEN . 90 2.7
HOEHERPULSIGE SCHALTUNGEN 91 2.7.1 SECHSPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG
(M6-SCHALTUNG) 91 2.7.2 ZWOELFPULS-BRUECKENSCHALTUNG 92 2.7.3
ZWOELFPULS-SAUGDROSSELSCHALTUNG 94 2.8 UMKEHRSTROMRICHTER 97 2.8.1
KREISSTROMFREIE GEGENPARALLELSCHALTUNG 98 2.8.2 KREISSTROMBEHAFTETE
KREUZSCHALTUNG 100 2.8.3 H-SCHALTUNG 104 2.9 BLINDLEISTUNGSSPARENDE
SCHALTUNGEN 109 2.9.1 SCHALTUNGEN MIT FREILAUFDIODE 111 2.9.2
HALBGESTEUERTE SECHSPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B6H-SCHALTUNG) . 116 2.9.3
ZU- UND GEGENSCHALTUNG VON TEILSTROMRICHTERN 122 2.9.4 B6-SCHALTUNG MIT
HILFSTHYRISTOREN 127 2.9.5 HALBGESTEUERTE ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNGEN
(B2H-SCHALTUNG) 131 2.9.6 FOLGESTEUERUNG VON TEILSTROMRICHTERN 134 2.9.7
LOESCHBARE UNSYMMETRISCHE BRUECKENSCHALTUNGEN 140 2.9.7.1 SEKTORSTEUERUNG
140 2.9.7.2 LOESCHBARE UNSYMMETRISCHE BRUECKENSCHALTUNG (LUB) 142 3
DIREKTUMRICHTER 145 3.1 TRAPEZUMRICHTER 146 3.1.1 EINPHASIGER
TRAPEZUMRICHTER 146 3.1.2 MEHRPHASIGER TRAPEZUMRICHTER 147 3.1.3
FREQUENZELASTISCHER TRAPEZUMRICHTER 149 3.2 STEUERUMRICHTER 150 3.3
SCHALTUNGSVARIANTEN DES DIREKTUMRICHTERS 153 3.3.1 WAHL DER
UMKEHRSTROMRICHTER 153 3.3.2 SCHALTUNG DER LAST 153 3.3.3
SCHALTUNGSVARIANTEN DES UMRICHTERS 156 3.4 FREQUENZBESCHRAENKUNG BEIM
DIREKTUMRICHTER 162 3.5 AUSLEGUNGSKRITERIEN 175 3.6 REGELUNG DER
DIREKTUMRICHTER-GESPEISTEN SYNCHRONMASCHINE . . 176 3.6.1 STATIONAERES
FLUSSMODELL 179 3.6.2 DYNAMISCHES FLUSSMODELL 182 3.6.3 STROMREGELKREISE
185 3.6.4 TRAPEZBETRIEB 185 3.6.5 SYNCHRONMASCHINE 186 3.7
AUSFUEHRUNGSBEISPIELE 186 3.8 MATRIXKONVERTER 188 PROF. DR. J. W. KOLAR,
DR. F. SCHAFMEISTER, ETH ZUERICH INHALTSVERZEICHNIS XI 3.8.1 EINLEITUNG
188 3.8.2 KONZEPTE DREIPHASIGER AC/AC-KONVERTERSCHALTUNGEN 189 3.8.2.1
AC/AC-KONVERTER MIT ZWISCHENSPEICHER 189 3.8.2.2 AC/AC-MATRIXKONVERTER
194 3.8.2.3 KLASSIFIZIERUNG 196 3.8.3 AC/AC-KONVERTER MIT
SPANNUNGSZWISCHENKREIS 199 3.8.3.1 GRUNDFUNKTION 199 3.8.3.2
SPANNUNGSKONVERSION UND RAUMZEIGERMODULATION 201 3.8.3.3 STROMKONVERSION
205 3.8.3.4 FUNKTIONS-ERSATZSCHALTBILD 208 3.8.4 AC/AC-KONVERTER MIT
STROMZWISCHENKREIS 209 3.8.4.1 GRUNDFUNKTION 210 3.8.4.2 STROMKONVERSION
UND RAUMZEIGERMODULATION 212 3.8.4.3 SPANNUNGSKONVERSION 214 3.8.4.4
FUNKTIONS-ERSATZSCHALTBILD 219 3.8.5 AC/AC-UMRICHTER MIT
SPANNUNGSZWISCHENKREIS OHNE ENERGIE- SPEICHER 219 3.8.5.1 GRUNDFUNKTION
219 3.8.5.2 SPANNUNGSUEBERSETZUNGSVERHAELTNIS 221 3.8.6 INDIREKTER
MATRIXKONVERTER 224 3.8.6.1 ABLEITUNG DER SCHALTUNGSSTRUKTUR 224 3.8.6.2
SPANNUNGS- UND STROMKONVERSION 227 3.8.6.3 RAUMZEIGERMODULATION 231
3.8.6.4 FUNKTIONS-ERSATZSCHALTBILD 244 3.8.7 VEREINFACHTE
SCHALTUNGSTOPOLOGIEN INDIREKTER MATRIXKONVERTER . 249 3.8.7.1 SPARSE
MATRIX CONVERTER 249 3.8.7.2 ULTRA-SPARSE MATRIX CONVERTER 250 3.8.7.3
VERY-SPARSE MATRIX CONVERTER 252 3.8.8 DIREKTER MATRIXKONVERTER 253
3.8.8.1 GRUNDFUNKTION 254 3.8.8.2 SCHALTZUSTAENDE 255 3.8.8.3 ROTIERENDE
STROM- UND SPANNUNGSRAUMZEIGER 257 3.8.8.4 FESTSTEHENDE STROM- UND
SPANNUNGSRAUMZEIGER 259 3.8.8.5 RELATION DER SCHALTZUSTAENDE VON CMC UND
IMC 263 3.8.8.6 RAUMZEIGERMODULATION DES CMC 265 3.8.8.7
MEHRSCHRITTKOMMUTIERUNG DES CMC 268 3.8.9 ERWEITERUNGEN DER
MATRIXKONVERTER-GRUNDSTRUKTUREN 272 3.8.9.1 INDIREKTE
DREIPUNKT-MATRIXKONVERTER 272 3.8.9.2 IMC MIT NACH EINGANGSPHASEN
GETRENNTEN ZWISCHENKREISEN . . . 275 3.8.9.3 MATRIXKONVERTER IN
VOLLBRUECKENSCHALTUNG 276 3.8.9.4 HYBRIDE MATRIXKONVERTER 279 3.8.10
DISKUSSION 282 3.8.10.1 AUSGANGSSPANNUNGSBEREICH UND
BETRIEBSEIGENSCHAFTEN 283 3.8.10.2 MODULATION 283 XII INHALTSVERZEICHNIS
3.8.10.3 KOMMUTIERUNG 283 3.8.10.4 ZWISCHENKREISKONDENSATOR UND
RIDE-THROUGH 284 3.8.10.5 EMV-FILTER 285 3.8.10.6 VERLUSTE UND EFFIZIENZ
285 3.8.10.7 KOMPLEXITAET DER SCHALTUNG UND REALISIERUNGSAUFWAND 286
3.8.10.8 KUEHLUNG UND BAUGROESSE 287 3.8.10.9 REGELUNG 287 3.8.10.10
STILLSTAND UND GLEICHHEIT VON EIN- UND AUSGANGSFREQUENZ . . . . 288
3.8.11 AUSBLICK 288 4 UNTERSYNCHRONE STROMRICHTERKASKADE (USK) 290 4.1
AUFBAU UND FUNKTION 290 4.2 QUASISTATIONAERE REGELUNG DER UNTERSYNCHRONEN
KASKADE .... 305 4.3 DIE USK UND NETZRUECKWIRKUNGEN 311 4.4 AUSLEGUNG DER
UNTERSYNCHRONEN KASKADE 314 4.4.1 ASYNCHRONMASCHINE MIT
SCHLEIFRINGLAEUFER 314 4.4.2 ANLASSWIDERSTAND 318 4.4.3
GLEICHRICHTERBRUECKE 323 4.4.4 WECHSELRICHTERBRUECKE 325 4.4.5
ZWISCHENKREISDROSSEL 330 4.4.6 BLINDLEISTUNGSKOMPENSATION 332 4.4.7
SCHALTSPANNUNGSSCHUTZ 333 4.4.8 VORFLUTEN DER DIODEN 334 4.5
SONDERAUSFUEHRUNGEN 336 4.5.1 UMSCHALTBARE KASKADE 336 4.5.2 ZWOELFPULSIGE
AUSFUEHRUNG 338 4.5.3 SCHALTUNGEN BEI NETZUNTERBRECHUNGEN UND
NETZUMSCHALTUNGEN . 340 4.6 ZUSAMMENFASSUNG 340 5 STROMRICHTERMOTOR 342
5.1 PRINZIPIELLE FUNKTION 342 5.1.1 DREHMOMENTVERLAUF 348 5.1.2 EINFLUSS
DER ZWISCHENKREISDROSSEL 351 5.1.3 ERREGUNG DER SYNCHRONMASCHINE 353 5.2
STEUERUNG UND AUSLEGUNG 354 5.2.1 LASTGEFUEHRTE KOMMUTIERUNG 355 5.2.2
AUSLEGUNG DES SYSTEMS 359 5.2.3 SCHONZEITREGELUNG DER THYRISTOREN 364
5.3 REGELUNG DES STROMRICHTERMOTORS 365 5.4 AUSFUEHRUNGSBEISPIEL 368
INHALTSVERZEICHNIS XIII 6 SELBSTGEFUEHRTE WECHSELRICHTER MIT EINGEPRAEGTEM
STROM (I-UMRICHTER) 369 6.1 PRINZIPIELLES SYSTEMVERHALTEN 369 6.2
KOMMUTIERUNG DES SELBSTGEFIIHRTEN WECHSELRICHTERS 371 6.3 AUSLEGUNGSGANG
BEIM I-UMRICHTER MIT PHASENFOLGELOESCHUNG . . 384 6.3.1 KRITISCHE
BETRIEBSZUSTAENDE 384 6.3.2 BEANSPRUCHUNG DER UMRICHTERELEMENTE 388
6.3.2.1 KOMMUTIERUNGS-KONDENSATOR 388 6.3.2.2 THYRISTOREN 390 6.3.2.3
DIODEN 392 6.3.2.4 KOMMUTIERUNGSDROSSELN, STUFENDROSSELN 392 6.3.2.5
ENTLASTUNGSSCHALTUNGEN (TSE-BESCHALTUNGEN) 394 6.3.2.6 UMRICHTER MIT
ZUSATZSCHALTUNG 397 6.3.3 AUSLEGUNG DER EINSPEISUNG 398 6.3.3.1
NETZGEFUEHRTER STROMRICHTER 398 6.3.3.2 ZWISCHENKREISDROSSEL 400 6.3.4
AUSLEGUNG DER ASYNCHRONMASCHINE 407 6.3.4.1 BETRIEB MIT NORMMOTOREN 407
6.3.4.2 STERN- BZW. DREIECKSCHALTUNG DER MASCHINE 410 6.3.4.3 KLEINER
STROMHUB 411 6.3.4.4 BEANSPRUCHUNG DER MOTORISOLATION 412 6.3.5
ANWENDUNGSBEISPIELE 413 6.4 STEUER- UND REGELVERFAHREN 416 6.5
WEITERENTWICKLUNGEN DER SELBSTGEFUEHRTEN I-UMRICHTER 418 6.5.1
I-UMRICHTER MIT ABSCHALTBAREN BAUELEMENTEN 418 6.5.2 SCHALTZUSTAENDE IM
I-WECHSELRICHTER MIT ABSCHALTBAREN BAUELE- MENTEN 424 6.5.3
SCHALTENTLASTUNG FUER BLOCKIERFAEHIGE GTOS 426 6.5.4 KOMMUTIERUNGSVORGANG
427 6.6 ABSCHLIESSENDE BEMERKUNGEN 431 7 GLEICHSPANNUNGSWANDLER
(GLEICHSTROMSTELLER) 437 7.1 PRINZIP DES GLEICHSPANNUNGSWANDLERS
(TIEFSETZSTELLER) 438 7.2 GLEICHSPANNUNGSWANDLER MIT NICHT ABSCHALTBAREN
BAUELEMENTEN 440 7.2.1 GLEICHSPANNUNGSWANDLER-GRUNDSCHALTUNG
(TROEGER-SCHALTUNG) . 440 7.2.2 SPERRSPANNUNGSFREIE
GLEICHSPANNUNGSWANDLER-SCHALTUNG .... 446 7.2.3 WEITERE
SCHALTUNGS-ABWANDLUNGEN MIT LOESCHKREIS 454 7.3 GLEICHSPANNUNGSWANDLER
MIT ABSCHALTBAREN BAUELEMENTEN . . . 458 7.3.1
GLEICHSPANNUNGSWANDLER-GRUNDSCHALTUNG MIT GCT/GTO . . . 458 7.3.2
GLEICHSPANNUNGSWANDLER MIT GTO UND RCD-BESCHALTUNG . . . 461 7.3.3
SCHALTUNG MIT ZUSAETZLICHEM SPANNUNGSBEGRENZER 466 7.3.4 VERLUSTFREIE
ENTLASTUNGSSCHALTUNGEN NACH BOEHRINGER 470 7.3.4.1 VERLUSTFREIE
ENTLASTUNGSSCHALTUNG (1) NACH BOEHRINGER 471 XIV INHALTSVERZEICHNIS
7.3.4.2 VERLUSTFREIE AUSCHALT-ENTLASTUNG (2) NACH BOEHRINGER 476 7.3.4.3
VERLUSTFREIE ENTLASTUNGSSCHALTUNG (3) NACH BOEHRINGER 479 7.3.5
VERLUSTFREIE ENTLASTUNGSSCHALTUNG NACH MARQUARDT 485 7.3.6
ZUSAMMENFASSUNG ENTLASTUNGSSCHALTUNGEN 489 7.4 GRUNDLEGENDE STEUERUNG
UND REGELUNG VON GLEICHSPANNUNGS- WANDLERN 491 7.4.1 PULSWEITENSTEUERUNG
491 7.4.2 PULSFOLGESTEUERUNG 493 7.4.3 ZWEIPUNKTREGELUNG DES
GLEICHSPANNUNGSWANDLERS 493 7.5 GLEICHSTROMSTELLERSCHALTUNGEN FUER EIN-
UND MEHR-QUADRANT-BETRIEB 496 7.5.1 MOTORISCHER EIN-QUADRANT-BETRIEB 496
7.5.2 GENERATORISCHER EIN-QUADRANT-BETRIEB 498 7.5.3
ZWEI-QUADRANT-BETRIEB MIT ANKERSTROMUMKEHR 500 7.5.4
ZWEI-QUADRANT-BETRIEB MIT ANKERSPANNUNGSUMKEHR 501 7.5.5
VIER-QUADRANT-BETRIEB 505 7.5.6 INTERLEAVED-WANDLER 508 7.6
LEISTUNGSFAKTOR-KORREKTUR 511 7.7 WEITERE ABWANDLUNGEN DER
GLEICHSTROMSTELLER-SCHALTUNGEN . . . 521 PROF. DR. M. REDDIG, AUGSBURG 8
SELBSTGEFUEHRTE WECHSELRICHTER MIT EINGEPRAEGTER SPANNUNG
(U-WECHSELRICHTER) 526 8.1 EINFUEHRUNG 526 8.2 ZWEIPUNKT-WECHSELRICHTER
527 8.2.1 GRUNDFREQUENZTAKTUNG UND DREHSPANNUNGSSYSTEM 527 8.2.2
SPANNUNGSSTEUERUNG 532 8.2.3 KOMMUTIERUNGSSCHALTUNGEN 534 8.3
U-UMRICHTER MIT VARIABLER ZWISCHENKREISSPANNUNG 536 8.3.1
ZWEIPUNKT-WECHSELRICHTER MIT GLEICHSTROMSTELLER 537 8.3.1.1 UNGESTEUERTE
NETZSEITIGE DIODENBRUECKE 537 8.3.1.2 GLEICHSTROMSTELLER 539 8.3.1.3
ZWEIPUNKT-WECHSELRICHTER * FUNKTIONSWEISE 539 8.3.2 KOMMUTIERUNG DES
WECHSELRICHTERS MIT SUMMENLOESCHUNG .... 543 8.3.3 NETZGEFUEHRTER
STROMRICHTER ALS EINSPEISE-STELLGLIED 546 8.4 PULS VERFAHREN,
PULSWEITENMODULATION 548 8.4.1 RANDBEDINGUNGEN 548 8.4.2
ZWEIPUNKTREGELUNG 548 8.4.3 PULSWEITENMODULATION 550 8.4.4
UNTERSCHWINGUNGSVERFAHREN 554 8.4.5 SINUS-DREIECK-MODULATION ALLGEMEIN
559 8.4.5.1 SINUS-DREIECK PWM MIT ZWISCHENPULSVERSCHIEBUNG 566 8.4.6
INJEKTION VON HARMONISCHEN IN DAS GRUNDSCHWINGUNGSSIGNAL . . 569 8.4.7
RECHTECK-DREIECK-MODULATION 572 8.4.8 RECHTECK-DREIECK-PWM;
OBERSCHWINGUNGEN 572 INHALTSVERZEICHNIS XV 8.4.9 UEBERMODULATION -
UEBERSTEUERUNG 581 8.4.10 RAUMZEIGERMODULATION 586 8.4.11 UEBERMODULATION
- RAUMZEIGERMODULATION 591 PROF. DR. A. M. KHAMBADKONE, THE NATIONAL
UNIVERSITY OF SINGAPORE 8.4.12 PWM MIT ABGETASTETEM SOLLWERTSIGNAL 594
8.4.13 DIREKTE PWM 597 8.4.14 OPTIMIERTE PULSMUSTERERZEUGUNG 597 8.4.15
WECHSELRICHTER-SPANNUNGSFEHLER 607 8.5 MEHRPUNKT-WECHSELRICHTER 610
8.5.1 DREIPUNKT-WECHSELRICHTER, PRINZIPIELLE FUNKTION 610 8.5.2
NULLPUNKT-STABILISIERUNG 619 8.5.3 SPANNUNGSBEANSPRUCHUNG UND LEISTUNG
619 8.5.4 DIODE-CLAMPED-WECHSELRICHTER, REALISIERUNG 620 8.5.5 AKTIVER
NP-WECHSELRICHTER 621 8.5.6 IMBRICATED-MEHRPUNKT-WECHSELRICHTER 623
8.5.7 KASKADIERTE MEHRPUNKT-WECHSELRICHTER 625 8.5.8
HYBRIDE-MEHRPUNKT-WECHSELRICHTER 629 8.5.9 MODULATIONSVERFAHREN FUER
MEHRPUNKT-WECHSELRICHTER 632 8.5.10 BLOCKBETRIEB
MEHRPUNKT-WECHSELRICHTER 632 8.5.11 PULSWEITENMODULATION
MEHRPUNKT-WECHSELRICHTER 634 8.5.12 RAUMZEIGERMODULATION,
MEHRPUNKT-WECHSELRICHTER 638 8.6 AUSLEGUNG EINES DREHSTROMANTRIEBS MIT
PULSWECHSELRICHTER ... 641 8.6.1 BEMESSUNG DER FREQUENZGESTEUERTEN
ASYNCHRONMASCHINE .... 641 8.6.2 DIMENSIONIERUNG DES PULSWECHSELRICHTERS
643 8.6.3 PULSATIONSMOMENTE 645 8.6.4 GLEICHSPANNUNGS-ZWISCHENKREIS 646
8.6.5 EINGANGSSCHALTUNGEN UND BREMSBETRIEB 647 8.6.6 ANWENDUNGSBEREICHE
DER PULSWECHSELRICHTER 648 8.7 SELBSTGEFUEHRTE THYRISTOR-WECHSELRICHTER
MIT PHASENLOESCHUNG . . 650 8.7.1 SCHALTUNG UND ARBEITSWEISE 651 8.7.2
DIMENSIONIERUNG DER SCHALTUNG (UEBERSICHT) 657 8.7.3 GRUNDGLEICHUNGEN DER
KOMMUTIERUNG 659 8.7.4 KOMMUTIERUNGSBEDINGUNG 661 8.7.5 THERMISCHE
BELASTUNG DER LASTTHYRISTOREN 663 8.7.5.1 SCHALT- UND
KOMMUTIERUNGSSTROMVERLUSTE 663 8.7.5.2 LASTSTROMVERLUSTE
(DURCHLASSVERLUSTE) 663 8.7.5.3 GESAMTE VERLUSTLEISTUNG IN DEN
LASTTHYRISTOREN 668 8.7.6 BESTIMMUNG DER KOMMUTIERUNGSELEMENTE 669 8.7.7
KRITERIEN ZUR AUSWAHL DER KOMMUTIERUNGSELEMENTE 669 8.8 BESCHALTUNG VON
LEISTUNGSHALBLEITERN 673 8.8.1 RCD-SCHUTZBESCHALTUNG MIT
UEBERLAUFKONDENSATOR 674 8.8.1.1 EINSCHALTVORGANG 675 8.8.1.2 AUSSCHALTEN
GROSSER LASTSTROEME 677 8.8.1.3 AUSSCHALTEN KLEINER LASTSTROEME 678 XVI
INHALTSVERZEICHNIS 8.8.2 UNSYMMETRISCHE BESCHALTUNG 680 8.8.2.1
EINSCHALTVORGAENGE 680 8.8.2.2 AUSSCHALTEN GROSSER POSITIVER LASTSTROEME
683 8.8.2.3 AUSSCHALTEN GROSSER NEGATIVER LASTSTROEME 685 8.8.2.4
AUSSCHALTEN KLEINER LASTSTROEME 686 8.8.3 SYMMETRISCHE SCHUTZBESCHALTUNG
688 8.8.3.1 EINSCHALTVORGANG 688 8.8.3.2 AUSSCHALTEN GROSSER LASTSTROEME
690 8.8.3.3 AUSSCHALTEN KLEINER LASTSTROEME 691 8.8.4 VERGLEICH DER
SCHUTZBESCHALTUNGEN 693 8.8.5 ABSCHLIESSENDE HINWEISE 694 8.9
AUSLEGUNGSBEISPIEL FUER EINEN GTO-U-WECHSELRICHTER 697 8.9.1 EINFUEHRUNG
697 8.9.2 ORIENTIERENDE FESTLEGUNG DER ZWISCHENKREISSPANNUNG 698 8.9.3
WEITERFUEHRENDE UEBERLEGUNGEN ZUR BESTIMMUNG DER SPERRSPAN- NUNG DER
HALBLEITER 702 8.9.4 SCHUTZKONZEPT EINES U-UMRICHTERS 703 8.9.5
ORIENTIERENDE FESTLEGUNG DES ABZUSCHALTENDEN STROMS 704 8.9.6
WEITERFUEHRENDE UEBERLEGUNGEN ZUM ABSCHALTBAREN STROM DER GTOS UND ZUR
BESCHALTUNG 705 8.9.7 QUERVERGLEICH DER BISHERIGEN ERGEBNISSE 709 8.9.8
AUSLEGUNG DES ZWISCHENKREISKONDENSATORS 710 8.9.9 SICHERHEITSFAKTOREN
711 8.9.10 VERLUSTE, SCHALTFREQUENZEN, KUEHLUNG 712 8.9.11
ZUSAMMENFASSUNG 723 8.10 ZUSATZBEANSPRUCHUNGEN DER DREHFELDMASCHINE 724
PROF. DR. A. BINDER, DARMSTADT 8.10.1 EINLEITUNG 724 8.10.2
SPANNUNGSREFLEXIONEN AN DEN MASCHINENKLEMMEN 725 8.10.2.1 AUSBREITUNG
VON ELEKTROMAGNETISCHEN WELLEN AUF VERLUSTFREIEN MASCHINENZULEITUNGEN
BEI REFLEXIONSKOEFFIZIENTEN R = 1 . . . . 725 8.10.2.2 AUSBREITUNG VON
ELEKTROMAGNETISCHEN WELLEN AUF VERLUSTFREIEN MASCHINENZULEITUNGEN BEI
REFLEXIONSKOEFFIZIENTEN R 1 . . . . 733 8.10.2.3 KRITISCHE LAENGE DER
MASCHINENZULEITUNG 735 8.10.3 TRANSIENTE SPANNUNGSVERTEILUNG IN DER
MASCHINENWICKLUNG . . . 739 8.10.4 BEANSPRUCHUNG DER WICKLUNGSISOLIERUNG
BEI UMRICHTERSPEISUNG . 743 8.10.5 UMRICHTERBEDINGTE LAGERSTROEME IN
ELEKTRISCHEN MASCHINEN . . . 749 8.10.5.1 GLEICHTAKTSPANNUNG DER
STATORWICKLUNG GEGEN ERDE 749 8.10.5.2 ENTLADESTROEME IN DEN LAGERN 754
8.10.5.3 KAPAZITIVE UMLADESTROEME 754 8.10.5.4 HOCHFREQUENTER UEBER DIE
LAGER FLIESSENDER KREISSTROM 755 8.10.5.5 HOCHFREQUENTER ROTOR-ERDSTROM
757 8.10.6 SYSTEMAUSLEGUNG VON UMRICHTERGESPEISTEN DREHSTROMANTRIEBEN
BEI GROSSEM DU/DT 758 INHALTSVERZEICHNIS XVII 8.10.6.1 KAPAZITIVE
LADESTROEME DER MASCHINENZULEITUNGEN 758 8.10.6.2
UMRICHTERAUSGANGS-FILTER 760 8.10.6.3 MOTOREINGANGSIMPEDANZEN ZUR
REFLEXIONSVERMEIDUNG 768 8.10.6.4 MASSNAHMEN ZUR VERRINGERUNG ODER
VERMEIDUNG VON UMRICHTERBE- DINGTEN LAGERSTROEMEN 770 8.10.6.5
FEHLERSTROMSCHUTZSCHALTER BEI UMRICHTERGESPEISTEN ANTRIEBEN . . 774 9
RESONANT SCHALTENTLASTETE WANDLER 776 9.1 DIE ZELLENSTRUKTUR DER
GLEICHSPANNUNGSWANDLER 779 9.2 RESONANTE SCHALTENTLASTUNG:
GRUNDUEBERLEGUNGEN 786 9.2.1 EINFUEHRUNG 786 9.2.2 NULLSPANNUNGSSCHALTER
(ZVS) 787 9.2.3 NULLSTROMSCHALTER (ZCS) 791 9.2.4 QUASI-RESONANTE UND
MULTI-RESONANTE WANDLER - EINE GEGENUEBER- STELLUNG 793 9.3
QUASI-RESONANTE ZELLWANDLER 795 9.3.1 DIE QUASI-RESONANTEN WANDLERZELLEN
IN DER PHASENEBENE 795 9.3.2 QUASI-RESONANT ZERO-VOLTAGE-SWITCHING (QR
ZVS) 797 9.3.3 QUASI-RESONANT ZERO-CURRENT-SWITCHING (QR ZCS) 817 9.3.4
DIE GLEICHUNGEN ALLER QUASI-RESONANTEN ZELLEN 829 9.3.5 BEWERTUNG DER
QUASI-RESONANTEN ZELLEN 830 9.4 MULTI-RESONANTE ZELLWANDLER 840 9.4.1
DIE MULTI-RESONANTE ZVS-WANDLERZELLE IM PHASENRAUM 841 9.4.2 DIE VIER
BETRIEBSMODI 847 9.5 RESONANTE BRUECKENSCHALTUNGEN 868 9.5.1
SERIEN-PARALLEL-RESONANZ-BRUECKENSCHALTUNG 874 9.5.2
SERIEN-PARALLEL-RESONANZ-BRUECKENSCHALTUNG MIT KONSTANTER SCHALTFREQUENZ
876 9.5.3 ANALYSE RESONANTER SCHALTUNGEN 877 9.5.4
SERIEN-RESONANZ-WANDLER BEI INDUKTIVER BETRIEBSWEISE (ZVS) . 880 9.5.5
SERIEN-PARALLEL-RESONANZ-WANDLER BEI INDUKTIVER BETRIEBSART (ZVS) 884
9.5.6 ZUSAMMENFASSUNG RESONANTE GLEICHSPANNUNGSWANDLER 890 9.6
TRANSIENT-RESONANTE GLEICHSPANNUNGSWANDLER 891 9.6.1 EINFUEHRUNG 891
9.6.2 DIE TRANSIENT-RESONANTEN SCHALTER 892 9.6.3 TRANSIENT-RESONANTE
ZELLWANDLER 894 9.6.4 TRANSIENT-RESONANTE BRUECKENWANDLER 908 9.7
DREIPHASIGE RESONANTE WECHSELRICHTER 924 9.7.1 EINFUEHRUNG 924 9.7.2 DER
ARCPI (AUXILIARY RESONANT COMMUTATED POLE INVERTER) . . 936 9.7.3 DER
NLRPI (NON LINEAR RESONANT POLE INVERTER) 942 9.7.4 DER MACRDCLI
(MODIFIED ACTIVE CLAMPED RESONANT DC LINK INVERTER) 948 9.7.5 DER PRDCLI
(PARALLEL RESONANT DC LINK INVERTER) 952 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 9.7.6
ZUSAMMENFASSUNG RESONANTER DREIPHASEN-WECHSELRICHTER .... 955 10
LEISTUNGSELEKTRONISCHE BLINDLEISTUNGS*KOMPENSATION 956 10.1 EINFUEHRUNG:
VERBRAUCHER-KOMPENSATION IN INDUSTRIENETZEN . . . 956 10.2
SPANNUNGSSTABILISIERUNG IN UEBERTRAGUNGSNETZEN 963 10.3
BLINDLEISTUNGSQUELLEN 969 10.3.1 SYNCHRONMASCHINEN 969 10.3.2
PARALLELKONDENSATOREN 969 10.3.3 SERIENKONDENSATOREN 970 10.4 DYNAMISCHE
BLINDLEISTUNGSQUELLEN 971 10.4.1 SAETTIGBARE SPULEN 971 10.4.2
NETZGEFUEHRTE STROMRICHTER-STELLGLIEDER 977 10.4.3 THYRISTOR-GESCHALTETE
KONDENSATOREN 978 10.4.4 THYRISTOR-GESTEUERTE SPULE (TCR) 979 10.5
HERKOEMMLICHE STEUER- UND REGEL VERFAHREN 980 10.6 WEITERFUEHRENDE
UEBERLEGUNGEN * STELLGLIEDER 990 10.7 SELBSTGEFUEHRTE STELLGLIEDER ALS
KOMPENSATOR 993 10.8 WEITERE UEBERLEGUNGEN * PRAEDIKTIVE
SIGNALVERARBEITUNG .... 995 10.9 FLEXIBLE AC TRANSMISSION SYSTEMS
(FACTS) 1003 11 SONDERGEBIETE DER LEISTUNGSELEKTRONIK 1007 11.1
STROMRICHTER FUER ELEKTRISCHE TRIEBFAHRZEUGE 1009 DR. H.-G. ECKEL,
NUERNBERG 11.1.1 NETZSPANNUNGEN IN DER TRAKTION 1009 11.1.2 TRAKTION FUER
DC-NETZE 1010 11.1.2.1 GLEICHSTROMSTELLER MIT GLEICHSTROMMOTOR 1011
11.1.2.2 STROMZWISCHENKREISUMRICHTER MIT ASM 1011 11.1.2.3
SPANNUNGSZWISCHENKREISUMRICHTER MIT ASM 1013 11.1.3 TRAKTION FUER
AC-NETZE 1016 11.1.3.1 ANTRIEBSSYSTEME MIT WECHSELSTROM- UND
MISCHSTROMMOTOR . . . 1016 11.1.3.2 ANTRIEBSSYSTEME MIT DREHSTROMMOTOR
1018 11.1.4 ANTRIEBSSYSTEME FUER MEHRERE NETZSPANNUNGEN 1022 11.1.4.1
MEHRSYSTEMSTROMRICHTER FUER AC 15 KV UND 25 KV 1022 11.1.4.2
MEHRSYSTEMSTROMRICHTER FUER AC UND DC 750 V/ 1500 V .... 1022 11.1.4.3
MEHRSYSTEMSTROMRICHTER FUER AC UND DC 3000 V 1022 11.1.4.4
MEHRSYSTEMSTROMRICHTER FUER AC, DC 3000 V UND DC 1500 V . . 1027 11.1.5
DIESELELEKTRISCHE SYSTEME 1029 11.1.6 UMRICHTERTECHNIK 1031 11.1.6.1
LEISTUNGSHALBLEITER IN DER TRAKTION 1031 11.2 THREE-PHASE ACTIVE FILTERS
FOR POWER CONDITIONING 1032 PROF. DR. H. AKAGI, TOKYO INSTITUTE OF
TECHNOLOGY, JAPAN 11.2.1 INTRODUCTION 1032 11.2.2 VOLTAGE HARMONICS IN
POWER SYSTEMS 1033 INHALTSVERZEICHNIS XIX 11.2.2.1 HARMONIC-PRODUCING
LOADS 1033 11.2.2.2 VOLTAGE THD AND 5TH-HARMONIC VOLTAGES 1034 11.2.3
TRADITIONAL PASSIVE FILTERS 1035 11.2.3.1 CIRCUIT CONFIGURATIONS 1035
11.2.3.2 CONSIDERATION TO INSTALLATION 1036 11.2.4 PURE ACTIVE FILTERS
FOR POWER CONDITIONING 1037 11.2.4.1 CIRCUIT CONFIGURATIONS OF SHUNT AND
SERIES ACTIVE FILTERS 1037 11.2.4.2 THREE-PHASE VOLTAGE-SOURCE AND
CURRENT-SOURCE PWM CONVERTERS 1038 11.2.4.3 THREE-PHASE PURE ACTIVE
FILTERS 1040 11.2.4.4 TRENDS IN PURE ACTIVE FILTERS 1041 11.2.5 SERIES
ACTIVE FILTERS 1042 11.2.5.1 SYSTEM CONFIGURATION 1043 11.2.5.2
OPERATING PRINCIPLE 1043 11.2.5.3 DESIGN AND EFFECT OF SWITCHING-RIPPLE
FILTERS 1044 11.2.5.4 EXPERIMENTAL RESULTS - SERIES ACTIVE FILTERS 1046
11.2.6 HYBRID ACTIVE FILTERS FOR HARMONIE-CURRENT FILTERING 1046
11.2.6.1 CIRCUIT CONFIGURATIONS 1046 11.2.6.2 EXPERIMENTAL WAVEFORMS
1048 11.2.7 LOW-VOLTAGE TRANSFORMERLESS HYBRID ACTIVE FILTERS 1050
11.2.7.1 THE 480 V HYBRID ACTIVE FILTER 1051 11.2.7.2 THE 480 V PURE
ACTIVE FILTER 1053 11.2.7.3 DESIGN OF THE 480 V HYBRID ACTIVE FILTER
1055 11.2.7.4 COMPARISONS BETWEEN THE 480 V HYBRID AND PURE FILTERS 1056
11.2.8 THE 400 V HYBRID ACTIVE FILTER 1059 11.2.8.1 SYSTEM CONFIGURATION
1059 11.2.8.2 START-UP PROCEDURE 1060 11.2.8.3 STEADY-STATE PERFORMANCE
OF THE PASSIVE FILTER USED ALONE .... 1060 11.2.8.4 STEADY-STATE
PERFORMANCE OF THE HYBRID FILTER 1060 11.2.8.5 TRANSIENT-STATE
PERFORMANCE OF THE HYBRID FILTER 1062 11.2.9 MEDIUM-VOLTAGE
TRANSFORMERLESS HYBRID ACTIVE FILTERS 1063 11.2.10 PRACTICAL
APPLICATIONS OF ACTIVE FILTERS 1064 11.2.10.1 APPLICATION TO
HARMONIC-CURRENT FILTERING 1064 11.2.10.2 APPLICATION TO VOLTAGE-FLICKER
REDUETION 1064 11.2.11 CONCLUSIONS 1068 11.3 ELEKTRONISCHE
ENERGIEWANDLER FUER PHOTOVOLTAISCHE SOLARENERGIEAN- LAGEN 1069 PROF. DR.
P. ZACHARIAS, KASSEL 11.3.1 EINLEITUNG 1069 11.3.2 GRUNDSAETZLICHE
ZIELSTELLUNGEN UND ANFORDERUNGEN 1069 11.3.3 GESTALTUNG DER
ENERGIEWANDLUNGSKETTE DC/AC FUER PV-SYSTEME 1074 11.3.4 SITUATION BEI DEN
HALBLEITERSCHALTERN 1077 11.3.5 MPP-TRACKING 1080 11.3.6
SCHALTUNGSTOPOLOGIEN FUER NETZGEKOPPELTE PHOTOVOLTAIK-WECHSEL- RICHTER
1082 XX INHALTSVERZEICHNIS 11.3.6.1 KONZEPTE MIT ISOLIERTEM
PHOTOVOLTAIKGENERATOR 1082 11.3.6.2 TRANSFORMATORLOSE WECHSELRICHTER
1086 11.3.7 WEITERE ENTWICKLUNG 1089 11.3.8 ERWARTETE TRENDS UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN 1092 11.4 ELEKTRONISCHE BETRIEBSGERAETE FUER
LICHTQUELLEN 1093 F. BERNITZ, FA. OSRAM, MUENCHEN 11.4.1 EINFUEHRUNG 1093
11.4.2 LICHTERZEUGUNG UND GLIEDERUNG WICHTIGER LICHTQUELLEN 1094 11.4.3
GRUNDLAGEN ZUM BETRIEB VON ENTLADUNGSLAMPEN 1103 11.4.4 KONVENTIONELLE
BETRIEBSGERAETE (VORSCHALTGERAETE) FUER ENTLADUNGS- LAMPEN 1104 11.4.5
BETRIEBSGERAETE FUER NIEDERDRUCKENTLADUNGSLAMPEN 1107 11.4.5.1 KVG FUER
NIEDERDRUCKENTLADUNGSLAMPEN 1107 11.4.5.2 EVG FUER
NIEDERDRUCKGASENTLADUNGSLAMPEN 1109 11.4.5.3 VOR- UND NACHTEILE VON EVG
UND KVG 1119 11.4.5.4 KONVENTIONELLE BETRIEBSGERAETE FUER
HOCHDRUCK-ENTLADUNGSLAMPEN 1120 11.4.6 ELEKTRONISCHE BETRIEBSGERAETE FUER
ENTLADUNGSLAMPEN 1121 11.4.7 ELEKTRONISCHE TRANSFORMATOREN FUER
NIEDERVOLT-HALOGENGLUEHLAMPEN 1149 11.5 AKUSTISCHE GRUNDLAGEN ZUR
GERAEUSCHMESSUNG 1152 F. WITZANI, FA. OSRAM, MUENCHEN 11.5.1 PRAKTISCHES
MESSVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER AKUSTISCHEN SCHALLLEISTUNG 1157 11.5.2
ERMITTLUNG DER SCHALLLEISTUNG AUS DEM MITTLEREN SCHALLDRUCK IN DER
HALBKUGEL 1159 11.5.3 GRUNDLEGENDE MECHANIKEN DER SCHALLERZEUGUNG IN
ELEKTRISCHEN KOMPONENTEN 1159 11.5.4 PRAKTISCHE METHODE ZUR
SCHALLLEISTUNGSMESSUNG AN ELEKTRISCHEN KOMPONENTEN 1163 11.5.5 UMSETZUNG
EINER GERAEUSCHREDUZIERUNG MIT MESSTECHNISCHER AUS- WERTUNG 1167 11.5.6
SCHLUSSFOLGERUNG 1171 12 SIMULATION VON LEISTUNGSELEKTRONISCHEN
SCHALTUNGEN 117 2 VARIABLENUEBERSICHT 1180 LITERATURVERZEICHNIS 1191
ALLGEMEINE LITERATUR (BUECHER) 1191 NETZGEFUEHRTE STROMRICHTER 1196
DIREKTUMRICHTER 1201 MATRIXKONVERTER 1204 UNTERSYNCHRONE KASKADE - USK
1212 STROMRICHTERMOTOR 1214 INHALTSVERZEICHNIS XXI I-UMRICHTER 1217
GLEICHSPANNUNGSWANDLER 1223 LEISTUNGSFAKTOR-KORREKTUR 1225
ENTLASTUNGSSCHALTUNGEN 1226 U-UMRICHTER 1231 UEBERMODULATION -
RAUMZEIGERMODULATION 1242 DREIPUNKT-WECHSELRICHTER 1243
ZUSATZBEANSPRUCHUNGEN DER DREHFELDMASCHINE 1247 RESONANT
SCHALTENTLASTETE WANDLER 1250 SPANNUNGSSTABILISIERUNG 1256 AKTIVE FILTER
1260 FACTS 1265 TRAKTIONS-ANTRIEBE 1267 TRAKTIONS-ANTRIEBE 1275
ELEKTRONISCHE BETRIEBSGERAETE FUER LICHTQUELLEN 1278 SIMULATION VON
LEISTUNGSELEKTRONISCHEN SCHALTUNGEN 1280 STICHWORTVERZEICHNIS 1284
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