Holdings: Einstieg in die Leistungselektronik mit PLECS

Einstieg in die Leistungselektronik mit PLECS: Grundlagen - Modellierung - Simulation

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Bibliographic Details
Main Author:	Lipphardt, Götz (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	München Hanser [2022]
Subjects:	Programm Modellierung Simulation Leistungselektronik Diode IGBT Leistungshalbleiter MOSFET PLECS Schaltung Steuerverfahren Stromrichter Thyristor Zeitverläufe FBETLEIS: Leistungselektronik FBLEHR: Lehrbuch ELEK2022 Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XII, 335 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783446471283 3446471286

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adam_text	INHALT 1 EINFUEHRUNG ................................................................................................. 1 1.1 ANWENDUNGEN DER LEISTUNGSELEKTRONIK ............................................................... 3 1.2 BEGRIFFE UND KENNGROESSEN DER LEISTUNGSELEKTRONIK ................................................ 4 1.2.1 KLASSIFIZIERUNG VON STROMRICHTERN ........................................................... 4 1.2.2 STEUERVERFAHREN ........................................................................................ 5 1.2.3 KENNGROESSEN ............................................................................................... 6 1.2.3.1 ARITHMETISCHER MITTELWERT UND EFFEKTIVWERT ............................. 6 1.2.3.2 GLEICH-, WECHSEL-UND MISCHGROESSEN ........................................ 7 1.2.4 ENERGIESPEICHER ........................................................................................ 9 1.2.5 NETZRUECKWIRKUNGEN .................................................................................. 11 1.2.6 LEISTUNG BEI NICHT-SINUSFOERMIGEN GROESSEN ............................................... 12 1.2.6.1 ZWEILEITER-STROMKREISE .............................................................. 12 1.2.6.2 MEHRLEITER-STROMKREISE ............................................................ 13 1.2.7 BETRIEBSQUADRANTEN VON STROMRICHTERN .................................................. 14 1.2.7.1 BETRIEBSQUADRANTEN BEI GLEICHGROSSEN ...................................... 14 1.2.7.2 BETRIEBSQUADRANTEN BEI WECHSELGROESSEN .................................. 15 1.3 SIMULATION LEISTUNGSELEKTRONISCHER SYSTEME ....................................................... 16 1.3.1 ZIELE DER SIMULATION ................................................................................. 16 1.3.2 MODELLIERUNG ............................................................................................ 17 1.3.3 KLASSIFIZIERUNG VON SIMULATIONEN ............................................................ 17 1.3.4 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES MODELLS ............................................. 18 1.3.5 NUMERISCHE INTEGRATION ........................................................................... 19 1.3.6 UNSTETIGKEITSSTELLEN (ZERO CROSSINGS) ........................................................ 21 1.3.7 AUSWAHL DES SOLVERS .................................................................................. 22 1.3.8 FEHLERUEBERWACHUNG ................................................................................. 23 1.3.9 TROUBLESHOOTING ....................................................................................... 23 2 LEISTUNGSHALBLEITER ................................................................................. 27 2.1 UEBERBLICK UEBER LEISTUNGSHALBLEITER ...................................................................... 27 2.2 EIGENSCHAFTEN EINES IDEALEN SCHALTERS .................................................................. 29 2.3 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER LEISTUNGSHALBLEITER ............................................. 33 2.3.1 HALBLEITER ................................................................................................... 33 2.3.1.1 EIGENLEITUNG VON HALBLEITERN ..................................................... 33 2.3.1.2 STOERSTELLENLEITUNG UND DOTIERUNG VON HALBLEITERN .................. 34 2.3.2 PN-UEBERGANG ............................................................................................. 35 2.3.2.1 UNGESTOERTER PN-UEBERGANG ........................................................ 35 2.3.2.2 PN-UEBERGANG MIT AEUSSERER SPANNUNG ...................................... 36 2.3.2.3 SPERRSCHICHTKAPAZITAET ............................................................... 37 2.3.2.4 PIN-UEBERGANG FUER HOHE SPERRSPANNUNGEN .............................. 38 2.4 DIODE ...................................................................................................................... 39 2.4.1 AUFBAU VON DIODEN .................................................................................. 39 2.4.2 STATIONAERES VERHALTEN EINER IDEALEN DIODE ............................................. 40 2.4.3 STATIONAERES VERHALTEN EINER REALEN DIODE ................................................ 40 2.4.4 SCHALTVERHALTEN EINER DIODE ..................................................................... 41 2.4.5 SCHOTTKY-DIODEN ...................................................................................... 42 2.5 THYRISTOR ................................................................................................................ 43 2.5.1 AUFBAU UND FUNKTION EINES THYRISTORS .................................................... 43 2.5.2 STATIONAERES VERHALTEN EINES IDEALEN THYRISTORS ....................................... 45 2.5.3 STATIONAERES VERHALTEN EINES REALEN THYRISTORS ......................................... 46 2.5.4 SCHALTVERHALTEN EINES THYRISTORS .............................................................. 47 2.6 LEISTUNGSTRANSISTOREN ............................................................................................ 48 2.6.1 MOSFET .................................................................................................... 48 2.6.1.1 AUFBAU UND FUNKTION EINES MOSFETS ..................................... 49 2.6.1.2 STATIONAERES VERHALTEN EINES IDEALEN MOSFETS ......................... 51 2.6.1.3 STATIONAERES VERHALTEN EINES REALEN MOSFETS ........................... 52 2.6.1.4 SCHALTVERHALTEN EINES MOSFETS............................................... 53 2.6.2 IGBT ........................................................................................................... 53 2.6.2.1 AUFBAU UND FUNKTION EINES IGBTS ............................................ 53 2.6.2.2 STATIONAERES VERHALTEN EINES IDEALEN IGBTS .............................. 56 2.6.2.3 STATIONAERES VERHALTEN EINES REALEN IGBTS ................................. 57 2.6.2.4 SCHALTVERHALTEN EINES IGBTS ..................................................... 58 2.7 VERLUSTE UND KUEHLUNG VON LEISTUNGSHALBLEITERN ................................................. 63 2.7.1 VERLUSTE ..................................................................................................... 63 2.7.2 WAERMETRANSPORT UND THERMISCHES ERSATZSCHALTBILD ................................ 64 2.8 MODELLIERUNG VON LEISTUNGSHALBLEITERN ............................................................... 67 2.8.1 MODELLIERUNG MITTELS IDEALEN SCHALTERN ................................................... 67 2.8.2 MODELLIERUNG MITTELS LINEARER WIDERSTAENDE ............................................ 68 2.8.2.1 MODELLIERUNG VON DIODEN ......................................................... 68 2.8.2.2 MODELLIERUNG VON THYRISTOREN ................................................. 69 2.8.2.3 MODELLIERUNG VON MOSFETS UND IGBTS .................................. 69 2.8.3 ANSTEUERUNG VON STEUERBAREN LEISTUNGSHALBLEITERN .............................. 70 2.8.3.1 ANSTEUERUNG VON THYRISTOREN ................................................... 70 2.8.3.2 ANSTEUERUNG VON MOSFETS UND IGBTS .................................... 71 2.8.4 THERMISCHE MODELLE VON LEISTUNGSHALBLEITERN ...................................... 72 2.9 EINSATZ VON LEISTUNGSHALBLEITERN .......................................................................... 73 2.9.1 DATENBLATTANGABEN .................................................................................. 73 2.9.1.1 NORMEN ..................................................................................... 74 2.9.1.2 BEZEICHNUNGEN, ABKUERZUNGEN UND INDIZES ............................. 75 2.9.1.3 DATENBLATTANGABEN BEI DIODEN ................................................ 77 2.9.1.4 DATENBLATTANGABEN BEI THYRISTOREN ......................................... 79 2.9.1.5 DATENBLATTANGABEN BEI MOSFET UND IGBT ............................. 81 2.9.2 SCHUTZ ........................................................................................................ 85 2.9.2.1 UEBERSPANNUNGSSCHUTZ .............................................................. 86 2.9.2.2 UEBERSTROM UND KURZSCHLUSSSTROMSCHUTZ .............................. 90 2.9.2.3 SONSTIGE SCHUTZMASSNAHMEN .................................................... 92 2.9.3 BAUFORMEN VON LEISTUNGSHALBLEITERN ..................................................... 92 2.9.4 KUEHLUNG .................................................................................................... 94 3 NETZGEFUEHRTE STROMRICHTER MIT DIODEN UND THYRISTOREN ................. 97 3.1 UEBERBLICK UEBER NETZGEFUEHRTE STROMRICHTER ........................................................... 97 3.1.1 KLASSIFIZIERUNG UND SCHALTUNGSUEBERSICHT ................................................ 97 3.1.2 BEZEICHNUNGEN ......................................................................................... 99 3.1.3 KENNGROESSEN .............................................................................................. 99 3.1.4 IDEALISIERUNGEN ......................................................................................... 100 3.2 EINWEGGLEICHRICHTERSCHALTUNGEN .......................................................................... 103 3.2.1 EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCHER LAST ................................................. 103 3.2.1.1 UNGESTEUERTER EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCHER LAST .......... 103 3.2.1.2 GESTEUERTER EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCHER LAST .............. 104 3.2.2 EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCH-INDUKTIVER LAST .................................. 107 3.2.2.1 UNGESTEUERTER EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCH-INDUKTIVER LAST ............................................................................................. 108 3.2.2.2 GESTEUERTER EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCH-INDUKTIVER LAST 110 3.2.3 EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCH-KAPAZITIVER LAST ................................. 112 3.3 MITTELPUNKTSCHALTUNGEN ....................................................................................... : 115 3.3.1 ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M2) ...................................................... 115 3.3.1.1 UNGESTEUERTE ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M2U) MIT OHMSCHER LAST ............................................................................ 116 3.3.1.2 GESTEUERTE ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M2C) MIT OHMSCHER LAST ............................................................................ 117 3.3.1.3 ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT OHMSCH-INDUKTIVER LAST UND STROMGLAETTUNG ............................................................. 121 3.3.1.4 ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT IDEALER STROMGLAETTUNG ... 123 3.3.1.5 ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT GEMEINSAMER ANODE ...... 130 3.3.2 DREIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M3) ....................................................... 132 3.3.2.1 DREIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT IDEALER STROMGLAETTUNG. ... 133 3.3.2.2 DREIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT GEMEINSAMER ANODE ...... 137 3.4 KOMMUTIERUNG ..................................................................... 140 3.4.1 KOMMUTIERUNGSSPANNUNG ....................................................................... 142 3.4.2 KOMMUTIERUNGSSTROM .............................................................................. 143 3.4.3 UEBERLAPPUNGSWINKEL ................................................................................ 145 3.4.4 SPANNUNGSFALL DURCH KOMMUTIERUNG ...................................................... 146 3.5 BRUECKENSCHALTUNGEN ............................................................................................. 148 3.5.1 ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B2) ............................................................ 148 3.5.1.1 ANWENDUNGEN DER ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG ..................... 148 3.5.1.2 GESTEUERTE ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B2C) MIT IDEALER STROMGLAETTUNG ............................................................................ 150 3.5.1.3 UNGESTEUERTE ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B2U) MIT SPANNUNGSGLAETTUNG ................................................................... 152 3.5.2 SECHSPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B6) ........................................................... 159 3.5.2.1 GESTEUERTE SECHSPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B6C) MIT IDEALER STROMGLAETTUNG ........................................................................... 159 3.5.2.2 UNGESTEUERTE SECHSPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B6U) MIT SPANNUNGSGLAETTUNG ................................................................... 163 3.5.2.3 WECHSELRICHTERKIPPEN ............................................................... 166 3.6 ANWENDUNGSBEISPIELE NETZGEFUEHRTER STROMRICHTER ............................................. 170 3.6.1 NETZSEITIGER GLEICHRICHTER FUER UMRICHTER ................................................ 170 3.6.2 HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROMUEBERTRAGUNG (HGUE) ................................. 171 3.6.3 UMKEHRSTROMRICHTER FUER GLEICHSTROMMASCHINEN .................................. 173 4 SELBSTGEFUEHRTE STROMRICHTER MIT MOSFET UND IGBT ......................... 179 4.1 UEBERBLICK UEBER SELBSTGEFUEHRTE STROMRICHTER ........................................................ 179 4.2 GLEICHSTROMSTELLER ................................................................................................. 180 4.2.1 UMFORMUNG EINER GLEICHSPANNUNG ........................................................ 182 4.2.2 BETRIEBSARTEN VON GLEICHSTROMSTELLERN .................................................... 185 4.2.3 EINQUADRANTEN-GLEICHSTROMSTELLER .......................................................... 185 4.2.3.1 TIEFSETZSTELLER ............................................................................. 185 4.2.3.2 HOCHSETZSTELLER .......................................................................... 192 4.2.3.3 TIEF-HOCHSETZSTELLER .................................................................. 196 4.2.4 ZWEIQUADRANTEN-GLEICHSTROMSTELLER ....................................................... 199 4.2.4.1 ZWEIQUADRANTENSTEILER MIT STROMUMKEHR ................................ 200 4.2.4.2 ZWEIQUADRANTENSTEILER MIT SPANNUNGSUMKEHR ...................... 202 4.2.5 VIERQUADRANTENSTELLER .............................................................................. 208 4.2.5.1 ANWENDUNGEN DES VIERQUADRANTENSTELLERS ............................... 208 4.2.5.2 VIERQUADRANTENSTELLER ALS GLEICHSTROMSTELLER .......................... 208 4.2.6 GLEICHSPANNUNGSWANDLER MIT GALVANISCHER TRENNUNG ........................... 213 4.2.6.1 TRANSFORMATOR ............................................................................ 213 4.2.6.2 SPERRWANDLER ............................................................................. 216 4.2.6.3 DURCHFLUSSWANDLER ................................................................... 220 4.2.6.4 GEGENTAKTWANDLER .................................................................... 224 4.3 WECHSELRICHTER MIT EINGEPRAEGTER SPANNUNG ........................................................ 230 4.3.1 UMRICHTER ................................................................................................. 231 4.3.2 ERZEUGUNG EINER WECHSELSPANNUNG ........................................................ 233 4.3.2.1 STEUERVERFAHREN GRUNDFREQUENZTAKTUNG .................................. 234 4.3.2.2 STEUERVERFAHREN PULSWEITENMODULATION (PWM) ...................... 235 4.3.3 EINPHASIGER SPANNUNGSEINPRAEGENDER WECHSELRICHTER (4QS) .................. 238 4.3.3.1 STEUERVERFAHREN GRUNDFREQUENZTAKTUNG .................................. 240 4.3.3.2 STEUERVERFAHREN PULSWEITENMODULATION (BIPOLARES SCHALTEN) . 240 4.3.3.3 STEUERVERFAHREN PULSWEITENMODULATION (UNIPOLARES SCHALTEN) 241 4.3.3.4 OBERSCHWINGUNGSEMISSIONEN ................................................... 242 4.3.4 DREIPHASIGER SPANNUNGSEINPRAEGENDER WECHSELRICHTER (UWR) .............. 244 4.3.4.1 STEUERVERFAHREN GRUNDFREQUENZTAKTUNG .................................. 246 4.3.4.2 STEUERVERFAHREN PULSWEITENMODULATION .................................. 248 4.3.4.3 STEUERVERFAHREN RAUMZEIGERMODULATION ................................. 251 4.3.4.4 VERGLEICH ZWISCHEN PULSWEITENMODULATION UND RAUMZEIGERMODULATION ............................................................ 258 4.3.4.5 OBERSCHWINGUNGSEMISSIONEN ................................................... 260 4.3.5 ERSATZSCHALTBILD, STROMBILDUNG UND LEISTUNGEN ..................................... 261 4.3.6 REGELUNG SPANNUNGSEINPRAEGENDER WECHSELRICHTER ................................ 264 4.4 ANWENDUNGSBEISPIELE SELBSTGEFUEHRTER STROMRICHTER ............................................ 267 4.4.1 SCHALTNETZTEIL MIT PFC ............................................................................... 267 4.4.2 HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROMUEBERTRAGUNG (HGUE) ................................. 274 4.4.3 PHOTOVOLTAIK-WECHSELRICHTER ................................................................... 276 4.4.4 WINDKRAFTANLAGE ........................................................................................ 280 4.4.5 GLEICHSTROMLADEGERAET FUER DIE E-MOBILITY .................................................. 284 4.4.6 ELEKTRISCHER ANTRIEB MIT PERMANENTERREGTER SYNCHRONMASCHINE .......... 287 A FORMELZEICHEN, INDIZES, ABKUERZUNGEN UND NOTATIONEN .................. 297 A. 1 FORMELZEICHEN ...................................................................................................... 297 A. 2 INDIZES .................................................................................................................... 301 A. 3 ABKUERZUNGEN ........................................................................................................ 303 A. 4 NOTATIONEN ............................................................................................................. 305 B LISTE DER SIMULATIONSDATEIEN ................................................................ 307 B. 1 SIMULATIONSDATEIEN ZU KAPITEL 1 ........................................................................... 307 B. 2 SIMULATIONSDATEIEN ZU KAPITEL 3 ........................................................................... 308 B. 3 SIMULATIONSDATEIEN ZU KAPITEL 4 ........................................................................... 309 C KURZEINFUEHRUNG IN PLECS ..................................................................... 311 C. L INSTALLATION ............................................................................................................ 311 C. 2 GRUNDLEGENDE PROGRAMMBENUTZUNG .................................................................. 313 C. 3 ANWENDUNGSBEISPIEL ............................................................................................ 320 C.4 TIPPS UND TRICKS ................................................................................................... 326 C.5 TROUBLESHOOTING ................................................................................................... 327 LITERATUR ...................................................................... 329 INDEX ................................................................................................................... 331
adam_txt	INHALT 1 EINFUEHRUNG . 1 1.1 ANWENDUNGEN DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 3 1.2 BEGRIFFE UND KENNGROESSEN DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 4 1.2.1 KLASSIFIZIERUNG VON STROMRICHTERN . 4 1.2.2 STEUERVERFAHREN . 5 1.2.3 KENNGROESSEN . 6 1.2.3.1 ARITHMETISCHER MITTELWERT UND EFFEKTIVWERT . 6 1.2.3.2 GLEICH-, WECHSEL-UND MISCHGROESSEN . 7 1.2.4 ENERGIESPEICHER . 9 1.2.5 NETZRUECKWIRKUNGEN . 11 1.2.6 LEISTUNG BEI NICHT-SINUSFOERMIGEN GROESSEN . 12 1.2.6.1 ZWEILEITER-STROMKREISE . 12 1.2.6.2 MEHRLEITER-STROMKREISE . 13 1.2.7 BETRIEBSQUADRANTEN VON STROMRICHTERN . 14 1.2.7.1 BETRIEBSQUADRANTEN BEI GLEICHGROSSEN . 14 1.2.7.2 BETRIEBSQUADRANTEN BEI WECHSELGROESSEN . 15 1.3 SIMULATION LEISTUNGSELEKTRONISCHER SYSTEME . 16 1.3.1 ZIELE DER SIMULATION . 16 1.3.2 MODELLIERUNG . 17 1.3.3 KLASSIFIZIERUNG VON SIMULATIONEN . 17 1.3.4 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES MODELLS . 18 1.3.5 NUMERISCHE INTEGRATION . 19 1.3.6 UNSTETIGKEITSSTELLEN (ZERO CROSSINGS) . 21 1.3.7 AUSWAHL DES SOLVERS . 22 1.3.8 FEHLERUEBERWACHUNG . 23 1.3.9 TROUBLESHOOTING . 23 2 LEISTUNGSHALBLEITER . 27 2.1 UEBERBLICK UEBER LEISTUNGSHALBLEITER . 27 2.2 EIGENSCHAFTEN EINES IDEALEN SCHALTERS . 29 2.3 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER LEISTUNGSHALBLEITER . 33 2.3.1 HALBLEITER . 33 2.3.1.1 EIGENLEITUNG VON HALBLEITERN . 33 2.3.1.2 STOERSTELLENLEITUNG UND DOTIERUNG VON HALBLEITERN . 34 2.3.2 PN-UEBERGANG . 35 2.3.2.1 UNGESTOERTER PN-UEBERGANG . 35 2.3.2.2 PN-UEBERGANG MIT AEUSSERER SPANNUNG . 36 2.3.2.3 SPERRSCHICHTKAPAZITAET . 37 2.3.2.4 PIN-UEBERGANG FUER HOHE SPERRSPANNUNGEN . 38 2.4 DIODE . 39 2.4.1 AUFBAU VON DIODEN . 39 2.4.2 STATIONAERES VERHALTEN EINER IDEALEN DIODE . 40 2.4.3 STATIONAERES VERHALTEN EINER REALEN DIODE . 40 2.4.4 SCHALTVERHALTEN EINER DIODE . 41 2.4.5 SCHOTTKY-DIODEN . 42 2.5 THYRISTOR . 43 2.5.1 AUFBAU UND FUNKTION EINES THYRISTORS . 43 2.5.2 STATIONAERES VERHALTEN EINES IDEALEN THYRISTORS . 45 2.5.3 STATIONAERES VERHALTEN EINES REALEN THYRISTORS . 46 2.5.4 SCHALTVERHALTEN EINES THYRISTORS . 47 2.6 LEISTUNGSTRANSISTOREN . 48 2.6.1 MOSFET . 48 2.6.1.1 AUFBAU UND FUNKTION EINES MOSFETS . 49 2.6.1.2 STATIONAERES VERHALTEN EINES IDEALEN MOSFETS . 51 2.6.1.3 STATIONAERES VERHALTEN EINES REALEN MOSFETS . 52 2.6.1.4 SCHALTVERHALTEN EINES MOSFETS. 53 2.6.2 IGBT . 53 2.6.2.1 AUFBAU UND FUNKTION EINES IGBTS . 53 2.6.2.2 STATIONAERES VERHALTEN EINES IDEALEN IGBTS . 56 2.6.2.3 STATIONAERES VERHALTEN EINES REALEN IGBTS . 57 2.6.2.4 SCHALTVERHALTEN EINES IGBTS . 58 2.7 VERLUSTE UND KUEHLUNG VON LEISTUNGSHALBLEITERN . 63 2.7.1 VERLUSTE . 63 2.7.2 WAERMETRANSPORT UND THERMISCHES ERSATZSCHALTBILD . 64 2.8 MODELLIERUNG VON LEISTUNGSHALBLEITERN . 67 2.8.1 MODELLIERUNG MITTELS IDEALEN SCHALTERN . 67 2.8.2 MODELLIERUNG MITTELS LINEARER WIDERSTAENDE . 68 2.8.2.1 MODELLIERUNG VON DIODEN . 68 2.8.2.2 MODELLIERUNG VON THYRISTOREN . 69 2.8.2.3 MODELLIERUNG VON MOSFETS UND IGBTS . 69 2.8.3 ANSTEUERUNG VON STEUERBAREN LEISTUNGSHALBLEITERN . 70 2.8.3.1 ANSTEUERUNG VON THYRISTOREN . 70 2.8.3.2 ANSTEUERUNG VON MOSFETS UND IGBTS . 71 2.8.4 THERMISCHE MODELLE VON LEISTUNGSHALBLEITERN . 72 2.9 EINSATZ VON LEISTUNGSHALBLEITERN . 73 2.9.1 DATENBLATTANGABEN . 73 2.9.1.1 NORMEN . 74 2.9.1.2 BEZEICHNUNGEN, ABKUERZUNGEN UND INDIZES . 75 2.9.1.3 DATENBLATTANGABEN BEI DIODEN . 77 2.9.1.4 DATENBLATTANGABEN BEI THYRISTOREN . 79 2.9.1.5 DATENBLATTANGABEN BEI MOSFET UND IGBT . 81 2.9.2 SCHUTZ . 85 2.9.2.1 UEBERSPANNUNGSSCHUTZ . 86 2.9.2.2 UEBERSTROM UND KURZSCHLUSSSTROMSCHUTZ . 90 2.9.2.3 SONSTIGE SCHUTZMASSNAHMEN . 92 2.9.3 BAUFORMEN VON LEISTUNGSHALBLEITERN . 92 2.9.4 KUEHLUNG . 94 3 NETZGEFUEHRTE STROMRICHTER MIT DIODEN UND THYRISTOREN . 97 3.1 UEBERBLICK UEBER NETZGEFUEHRTE STROMRICHTER . 97 3.1.1 KLASSIFIZIERUNG UND SCHALTUNGSUEBERSICHT . 97 3.1.2 BEZEICHNUNGEN . 99 3.1.3 KENNGROESSEN . 99 3.1.4 IDEALISIERUNGEN . 100 3.2 EINWEGGLEICHRICHTERSCHALTUNGEN . 103 3.2.1 EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCHER LAST . 103 3.2.1.1 UNGESTEUERTER EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCHER LAST . 103 3.2.1.2 GESTEUERTER EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCHER LAST . 104 3.2.2 EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCH-INDUKTIVER LAST . 107 3.2.2.1 UNGESTEUERTER EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCH-INDUKTIVER LAST . 108 3.2.2.2 GESTEUERTER EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCH-INDUKTIVER LAST 110 3.2.3 EINWEGGLEICHRICHTER MIT OHMSCH-KAPAZITIVER LAST . 112 3.3 MITTELPUNKTSCHALTUNGEN . : 115 3.3.1 ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M2) . 115 3.3.1.1 UNGESTEUERTE ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M2U) MIT OHMSCHER LAST . 116 3.3.1.2 GESTEUERTE ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M2C) MIT OHMSCHER LAST . 117 3.3.1.3 ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT OHMSCH-INDUKTIVER LAST UND STROMGLAETTUNG . 121 3.3.1.4 ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT IDEALER STROMGLAETTUNG . 123 3.3.1.5 ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT GEMEINSAMER ANODE . 130 3.3.2 DREIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG (M3) . 132 3.3.2.1 DREIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT IDEALER STROMGLAETTUNG. . 133 3.3.2.2 DREIPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG MIT GEMEINSAMER ANODE . 137 3.4 KOMMUTIERUNG . 140 3.4.1 KOMMUTIERUNGSSPANNUNG . 142 3.4.2 KOMMUTIERUNGSSTROM . 143 3.4.3 UEBERLAPPUNGSWINKEL . 145 3.4.4 SPANNUNGSFALL DURCH KOMMUTIERUNG . 146 3.5 BRUECKENSCHALTUNGEN . 148 3.5.1 ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B2) . 148 3.5.1.1 ANWENDUNGEN DER ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG . 148 3.5.1.2 GESTEUERTE ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B2C) MIT IDEALER STROMGLAETTUNG . 150 3.5.1.3 UNGESTEUERTE ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B2U) MIT SPANNUNGSGLAETTUNG . 152 3.5.2 SECHSPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B6) . 159 3.5.2.1 GESTEUERTE SECHSPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B6C) MIT IDEALER STROMGLAETTUNG . 159 3.5.2.2 UNGESTEUERTE SECHSPULS-BRUECKENSCHALTUNG (B6U) MIT SPANNUNGSGLAETTUNG . 163 3.5.2.3 WECHSELRICHTERKIPPEN . 166 3.6 ANWENDUNGSBEISPIELE NETZGEFUEHRTER STROMRICHTER . 170 3.6.1 NETZSEITIGER GLEICHRICHTER FUER UMRICHTER . 170 3.6.2 HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROMUEBERTRAGUNG (HGUE) . 171 3.6.3 UMKEHRSTROMRICHTER FUER GLEICHSTROMMASCHINEN . 173 4 SELBSTGEFUEHRTE STROMRICHTER MIT MOSFET UND IGBT . 179 4.1 UEBERBLICK UEBER SELBSTGEFUEHRTE STROMRICHTER . 179 4.2 GLEICHSTROMSTELLER . 180 4.2.1 UMFORMUNG EINER GLEICHSPANNUNG . 182 4.2.2 BETRIEBSARTEN VON GLEICHSTROMSTELLERN . 185 4.2.3 EINQUADRANTEN-GLEICHSTROMSTELLER . 185 4.2.3.1 TIEFSETZSTELLER . 185 4.2.3.2 HOCHSETZSTELLER . 192 4.2.3.3 TIEF-HOCHSETZSTELLER . 196 4.2.4 ZWEIQUADRANTEN-GLEICHSTROMSTELLER . 199 4.2.4.1 ZWEIQUADRANTENSTEILER MIT STROMUMKEHR . 200 4.2.4.2 ZWEIQUADRANTENSTEILER MIT SPANNUNGSUMKEHR . 202 4.2.5 VIERQUADRANTENSTELLER . 208 4.2.5.1 ANWENDUNGEN DES VIERQUADRANTENSTELLERS . 208 4.2.5.2 VIERQUADRANTENSTELLER ALS GLEICHSTROMSTELLER . 208 4.2.6 GLEICHSPANNUNGSWANDLER MIT GALVANISCHER TRENNUNG . 213 4.2.6.1 TRANSFORMATOR . 213 4.2.6.2 SPERRWANDLER . 216 4.2.6.3 DURCHFLUSSWANDLER . 220 4.2.6.4 GEGENTAKTWANDLER . 224 4.3 WECHSELRICHTER MIT EINGEPRAEGTER SPANNUNG . 230 4.3.1 UMRICHTER . 231 4.3.2 ERZEUGUNG EINER WECHSELSPANNUNG . 233 4.3.2.1 STEUERVERFAHREN GRUNDFREQUENZTAKTUNG . 234 4.3.2.2 STEUERVERFAHREN PULSWEITENMODULATION (PWM) . 235 4.3.3 EINPHASIGER SPANNUNGSEINPRAEGENDER WECHSELRICHTER (4QS) . 238 4.3.3.1 STEUERVERFAHREN GRUNDFREQUENZTAKTUNG . 240 4.3.3.2 STEUERVERFAHREN PULSWEITENMODULATION (BIPOLARES SCHALTEN) . 240 4.3.3.3 STEUERVERFAHREN PULSWEITENMODULATION (UNIPOLARES SCHALTEN) 241 4.3.3.4 OBERSCHWINGUNGSEMISSIONEN . 242 4.3.4 DREIPHASIGER SPANNUNGSEINPRAEGENDER WECHSELRICHTER (UWR) . 244 4.3.4.1 STEUERVERFAHREN GRUNDFREQUENZTAKTUNG . 246 4.3.4.2 STEUERVERFAHREN PULSWEITENMODULATION . 248 4.3.4.3 STEUERVERFAHREN RAUMZEIGERMODULATION . 251 4.3.4.4 VERGLEICH ZWISCHEN PULSWEITENMODULATION UND RAUMZEIGERMODULATION . 258 4.3.4.5 OBERSCHWINGUNGSEMISSIONEN . 260 4.3.5 ERSATZSCHALTBILD, STROMBILDUNG UND LEISTUNGEN . 261 4.3.6 REGELUNG SPANNUNGSEINPRAEGENDER WECHSELRICHTER . 264 4.4 ANWENDUNGSBEISPIELE SELBSTGEFUEHRTER STROMRICHTER . 267 4.4.1 SCHALTNETZTEIL MIT PFC . 267 4.4.2 HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROMUEBERTRAGUNG (HGUE) . 274 4.4.3 PHOTOVOLTAIK-WECHSELRICHTER . 276 4.4.4 WINDKRAFTANLAGE . 280 4.4.5 GLEICHSTROMLADEGERAET FUER DIE E-MOBILITY . 284 4.4.6 ELEKTRISCHER ANTRIEB MIT PERMANENTERREGTER SYNCHRONMASCHINE . 287 A FORMELZEICHEN, INDIZES, ABKUERZUNGEN UND NOTATIONEN . 297 A. 1 FORMELZEICHEN . 297 A. 2 INDIZES . 301 A. 3 ABKUERZUNGEN . 303 A. 4 NOTATIONEN . 305 B LISTE DER SIMULATIONSDATEIEN . 307 B. 1 SIMULATIONSDATEIEN ZU KAPITEL 1 . 307 B. 2 SIMULATIONSDATEIEN ZU KAPITEL 3 . 308 B. 3 SIMULATIONSDATEIEN ZU KAPITEL 4 . 309 C KURZEINFUEHRUNG IN PLECS . 311 C. L INSTALLATION . 311 C. 2 GRUNDLEGENDE PROGRAMMBENUTZUNG . 313 C. 3 ANWENDUNGSBEISPIEL . 320 C.4 TIPPS UND TRICKS . 326 C.5 TROUBLESHOOTING . 327 LITERATUR . 329 INDEX . 331
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physical	XII, 335 Seiten Illustrationen, Diagramme
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