ETiT IV-Praktikum Versuch Gleichstromsteller - Institut für ...

GAL 100 D) im unteren Modul wird benötigt, damit bei Betrieb im II. Quadranten die
erzeugte Leistung im Lastwiderstand RB umgesetzt und somit die Batterie nicht überladen
wird. Die Kondensatoren direkt an den Modulklemmen dienen zur Kompensation der Zuleitungsinduktivitäten.
Im Bild 4.2 links wird die
Schichtstruktur eines IGBT (1)
gezeigt. Rechts daneben ist
das Schaltungssymbol gezeichnet.
Der IGBT ist ein
MOS-bipolares Bauelement.
Gegenüber einem DMOS-
Transistor hat er auf der Kollektorseite
einen p + n-Übergang,
der im eingeschalteten,
leitenden Zustand Minoritätsladungsträger
in die n-Basis
injiziert. Dadurch besitzt er
einen kleineren Durchlaßwiderstand.
Die Ansteuerung erfolgt
zwischen Gate und
Emitter. Bei positiver Gate-
Spannung wird der IGBT eingeschaltet und bei positiver Kollektor-Emitter-Spannung in den
Leitzustand übergehen. Der IGBT hat eine parasitäre Thyristorstruktur. Jedoch ist der
n + Bild 4.2: Schichtstruktur und Schaltungssymbol des IGBT
p-Übergang durch einen Emitter-Kontakt kurzgeschlossen, so daß der Thyristor nicht einrastet
[2, 4, 8].
4.1.2 Die Kondensatorbatterie
Der GS wird von einer 140 V-Gleichspannungsquelle gespeist. Die Gleichspannungsquelle
wird durch eine Batterie im Keller unter dem Versuchsstand bereitgestellt. Sie ist nicht rückspeisefähig.
Eine vorgeschaltete Kondensatorbatterie schützt den GS vor Spannungseinbrüchen.
4.1.3 Der Lastteil
Auf der Versorgungsseite des GS stehen folgende Belastungsmöglichkeiten zur Verfügung:
�� Lastwiderstand RL,
�� Lastwiderstand RL mit vorgeschalteter Drosselspule Ld,
�� Gleichstrommaschine und
�� Gleichstrommaschine mit vorgeschalteter Drosselspule Ld.
Die GM kann sowohl motorisch als auch generatorisch arbeiten. Das entstehende Moment
nimmt die ASM auf oder gibt es ab. Am Potentiometer RE wird der Erregerstrom IE der GM
eingestellt.
1 IGBT – Insulated Gate Bipolar Transistor
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