7.3.3.3 Gesteuerter Brückengleichrichter bei induktiv-ohmscher Last ...

148 7 Elektronische Antriebstechnik
anschnittwinkel führt zur Überschneidung der Stromverläufe, d. h. zum nichtlückenden
(kommutierenden) Betrieb nach Bild 7-41.
Auswahlkriterien: U RRM = 2 · U2 = US periodische Spitzensperrspannung
I FAVM = 2 · ID = 2 · IL /2 periodischer Spitzendurchlassstrom
Geht der Laststrom von einem Stromweg auf einen anderen Stromweg über, ohne dass
vorher der Strom im abgebenden Ventil Null geworden ist, so bezeichnet man diesen
Vorgang als Kommutierung. Je nach Ursache spricht man von netzgeführten oder lastgeführten
Stromrichtern; zusammen bilden sie die Gruppe der fremd geführten Stromrichter.
Die Ausgangsspannung U d des vollgesteuerten B2-Stromrichters (B2C) hängt nicht nur
vom Phasenanschnittwinkel α , sondern auch von der Lastart ab.
Bei den Lastarten unterscheide man zwischen Widerstandslast, induktiver Last und aktiver
Last. Unter aktiver Last ist das Betreiben eines Stromrichters auf eine Gegenspannung
(Akkumulator oder induzierte Spannung U o eines Gleichstrommotors) zu verstehen.
Die lastabhängigen Steuerkennlinien nach Bild 7-42 beschreiben das Verhältnis von gesteuerter
Gleichspannung U d α zu ungesteuerter Gleichspannung U do bei verschiedenen
Lastarten. Man erkennt, dass die Ausgangsspannung U d α bei idealer induktiver Last bei
einem Phasenanschnittwinkel α = 90° zu Null wird. Wird der Phasenanschnittwinkel
α > 90° bei aktiver Last, so geht der B2-Stromrichter (B2C) in den lastgeführten
Wechselrichterbetrieb über. Dieser Vorgang ist wichtig und wird an der M3C-Gleichrichterschaltung
erläutert.
U/V
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
0 10 20 30 40 t/ms 50
I /mA
1
8 20
u 1
i 1
Bild 7-41 B2C-Schaltung bei α = 0° mit Stromglättung durch
ohmsch-induktive Last
Die Gleichspannung errechnet sich
• bei ohmscher Last
10
0
-10
-20
0
-1,0
α
Θ
1,0
U d α
U do
0,5
-0,5
Induktive Last
U S
U AV
U AVα = U diα = ( 1 + cosα
) U AVα = U diα = 1( + cosα
)
π
2
• bei ohmsch-induktiver Last
( δ = α → lückfreier Betrieb)
Widerstandslast
Aktive Last
Induktive Last
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
180 165 150 135 120 105 90 75 60 45 30 15 0
Bild 7-42 Steuerkennlinien einer B2C-
Schaltung
Gleichrichterbetrieb
Wechselrichterbetrieb