4. Fremdgeführte Stromrichter - FB E+I: Home

Die abgegebene Ausgangsspannung wird einem vorgegebenen sinusförmigen Sollwert möglichst
gut angenähert. Beide Teilstromrichter arbeiten abwechselnd im Gleich- bzw. Wechselrichterbetrieb.
Der Verschiebungsfaktor der Lastseite bestimmt dabei die jeweilige Stromrichtung.
Die Differenzen in den Ausgangsspannungen der beiden Teilstromrichter einer Ausgangsphase
haben Kreisströme wie beim Umkehrstromrichter zur Folge. Zur Vermeidung des Kreisstromes
können auch beim Steuerumrichter kreisstromfreie Schaltungen verwendet werden. Bei
Stromrichtungsumkehr tritt dann eine Totzeit auf.
Wegen überwiegender Phasenanschnittsteuerung ist der Blindleistungsbedarf aus dem speisenden
Drehstromnetz beim Steuerumrichter hoch.
α
Gleichrichterbetrieb
u I
0
t
α
Wechselrichterbetrieb
Spannungsverlauf in einer Phase beim Steuerumrichter
4.4 Lastgeführte Wechselrichter
Beim lastgeführten Wechselrichter stellt die Last die Kommutierungsspannung während der
Kommutierung zur Verfügung.
Da ein Stromrichter für die natürliche Kommutierung stets induktive Blindleistung braucht, ist
Voraussetzung für den Betrieb lastgeführter Stromrichter, dass die Last diese zur Verfügung
stellen kann. Der Laststrom muss aus diesem Grund eine kapazitive Komponente aufweisen.
Diese Bedingung erfüllen Parallel- und Reihenschwingkreise oder übererregte Synchronmaschinen.
Schwingkreiswechselrichter
Eine ohmsch-induktive Last kann durch einen Kondensator zu einem Parallel- oder
Reihenschwingkreis ergänzt werden. Die Eigenfrequenz f 0 des verlustlosen Lastkreises ist:
1
f 0 = (4.56)
2π ⋅ L ⋅ C
Die Eigenfrequenz f R des freischwingenden verlustbehafteten Lastkreises mit der Dämpfung δ
heißt Kennfrequenz und berechnet sich zu:
f
R
2
R R C
= f0
⋅ 1- δ mit δ = = ⋅
(4.57)
2 ⋅ ω ⋅ L 2 L
0
Die Gln. (4.56 u. 4.57) gelten sowohl für einen Parallel- als auch für einen Reihenschwingkreis.
Die Betriebsfrequenz, mit der ein Schwingkreiswechselrichter betrieben wird, wird von der
Steuerung vorgegeben. Damit der Schwingkreis eine kapazitive Stromkomponente hat, muss die
Betriebsfrequenz beim Parallelschwingkreis oberhalb und beim Reihenschwingkreis unterhalb der
Eigenfrequenz liegen.
G. Schenke, 12.2006 Leistungselektronik FB Technik, Abt. E+I 58