Schröder Dierk. Leistungselektronische Schaltungen, Funktion, Auslegung und Anwendung

Die Leistungselektronik hat ihre Bedeutung in den vergangenen Jahren kontinuierlich
auf der ganzen Breite erweitert.
Dies gilt für bereits grundsätzlich bekannte Schaltungsvarianten wie dem Direktrichter,
dem Stromrichtermotor oder Drehstromantriebe mit Klemmenspannungen
über 1 kV. Beispielsweise wurden Direktumrichter mit einer Leistung von
je 100MW bei doppeltgespeisten Ansynchronmotor–Antrieben mit 331MVA für
Pumpenspeicherantriebe realisiert. Ein anderes Beispiel sind Kompressorantriebe
für Gasverfl¨ussigung mit bis zu 65MW Leistung, die die bisher verwendeten
Gasturbinenantriebe ersetzen. Weiterhin werden inzwischen in großem Umfang
drehzahlvariable Antriebe mit selbstgef¨uhrten Wechselrichtern f¨ur Klemmenspannungen
größer 1 kV realisiert.
Die Erweiterung der Anwendungsfelder erfolgte bereits beispielsweise sowohl
bei den Windkraftwerken als auch bei der Photovoltaik und k¨onnte in naher
Zukunft auch den Bereich der Hybrid-Fahrzeuge umfassen.
Eine weitere positive Änderung der Situation ist, daß inzwischen auch
rückwärtssperrende Bauelemente wie der RGCT zur Verf¨ugung stehen und damit
der I–Wechselrichter wesentlich einfacher zu realisieren ist. Zusätzlich sind SiC–
Bauelemente verfügbar, so daß der reverse–recovery–Effekt nicht mehr relevant
ist und sich somit Verbesserungen beispielsweise im Wirkungsgrad ergeben.
Die Leistungselektronik hat sich somit sowohl vom Leistungsbereich als auch
von der Schaltungstechnik erweitert.
Es ist damit sinnvoll, auch alte Schaltungsvarianten, wie die doppeltgespeiste
ASM, sowohl von der Funktion als auch von der Bemessung der Bauelemente
in der leistungselektronischen Schaltung her, im Text dieses Buches beizubehalten.
Selbstverständlich werden auch neuere Entwicklungen wie die br¨uckenlose
PFC–Schaltung, die Mehrpunkt–Wechselrichter in den neuesten Schaltungsvarianten,
aktive Filter oder die Zusatzbeanspruchungen der Drehfeld–Maschinen
aufgrund steiler Schaltflanken aufgenommen.
Ich wünsche, daß alle Leser dieses Buches viele Anregungen für die tägliche
Arbeit erhalten.