Skript - EAL Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und ...

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Leistungselektronik/Übungen
Skript
Achtung: Lediglich vorläufige Version!
Die einfachste der Gleichrichterschaltungen ist die M1-Schaltung. Das Ersatzschaltbild ist
in Abbildung 8 dargestellt. Die Diode dient dabei als stromgesteuerter Schalter. Solange ein
Strom durch die Diode fließt, wird das Potential durchgereicht, andernfalls sperrt die Diode.
Daher ist das Verhalten der M1-Schaltung lastabhängig. Abbildung 9 und 10 zeigen die Stromund
Spannungsverläufe für eine ohmsche und eine ohmsch-induktive Last. Ist die Induktivität
U
U R
I
t
U D
Abbildung 9: Strom und Spannung der M1-Schaltung bei ohmscher Last
U
Diode sperrt
U R
I
t
U D
Abbildung 10: Strom und Spannung der M1-Schaltung bei ohmsch-induktiver Last
allerdings sehr groß, so schaltet die Diode niemals ab, und es kann eine negative Spannung
an der Last anliegen. Um dies zu vermeiden wird eine Freilaufdiode eingeführt, die dann den
Strom trägt (vgl. Abbildung 11). Die dazugehörigen Strom- und Spannungsformen sind in
Abbildung 12 dargestellt. Besitzt die Zuleitung eine Streuinduktivität L σ , so kann es dazu
kommen, dass beide Dioden zur selben Zeit leiten (-> hohe Verluste).
3.2 M2-Schaltung
Bei der M1-Schaltung wird ledigliche die positive Halbwelle der Netzspannung genutzt, um die
Last zu versorgen. Eine Möglichkeit, beide Halbwellen zu verwenden, stellt die M2-Schaltung
dar. Der schematische Aufbau ist in Abbildung 13 dargestellt. Der verwendete Transformator
muss dabei über eine Mittelpunktanzapfung verfügen. Werden statt den Dioden Thyristoren
verwendet, so lässt sich der Einschaltzeitpunkt varieren. Damit kann die im Mittel an
der Last anliegende Spannung eingestellt werden. Die Strom- und Spannungsverläufe sind
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