1 Einführung und Definitionen.- 1.1 Entwicklungsgeschichte.- 1.2 Grundfunktionen von Stromrichtern.- 2 Systemkomponenten.- 2.1 Lineare Komponenten.- 2.2 Halbleiterschalter.- 2.3 Netzwerksimulation.- 2.4 Nichtlineare Komponenten.- 2.5 Simulationsprogramme für die Leistungselektronik.- 3 Leistungshalbleiter.- 3.1 Halbleiterdioden.- 3.2 Thyristoren.- 3.3 Leistungstransistoren.- 3.4 Leistungsmodule.- 4 Beschaltung, Zündung, Kühlung und Schutzeinrichtungen.- 4.1 Beschaltung.- 4.2 Zündung.- 4.3 Kühlung.- 4.4 Schutzeinrichtungen.- 5 Schaltvorgänge und Kommutierung.- 5.1 Schaltbedingungen in elektrischen Netzwerken.- 5.2 Definition der Kommutierung.- 5.3 Natürliche Kommutierung.- 5.4 Zwangskommutierung.- 5.5 Stromrichtertypen.- 6 Halbleiterschalter und -steller.- 6.1 Halbleiterschalter für Wechsel- und Drehstrom.- 6.2 Halbleitersteller für Wechsel- und Drehstrom.- 7 Fremdgeführte Stromrichter.- 7.1 Netzgeführte Gleich- und Wechselrichter.- 7.2 Netzgeführte Umrichter.- 7.3 Lastgeführte Wechselrichter.- 8 Selbstgeführte Stromrichter.- 8.1 Halbleiterschalter für Gleichstrom.- 8.2 Halbleitersteller für Gleichstrom.- 8.3 Selbstgeführte Wechselrichter.- 8.4 Blindleistungsstromrichter.- 9 Netze für Stromrichter.- 9.1 Eigenschaften elektrischer Netze.- 9.2 Gleichstromnetze.- 9.3 Wechsel- und Drehstromnetze.- 10 Belastungen für Stromrichter.- 10.1 Widerstand, Induktivität und Kapazität als Last.- 10.2 Innenwiderstand des Stromrichters.- 10.3 Motorlast.- 10.4 Batterielast.- 10.5 Verzerrende Last.- 10.6 Betriebsarten und Belastungsklassen.- 10.7 Betriebsbedingungen.- 11 Energetische Verhältnisse.- 11.1 Energiequellen.- 11.2 Zeitlicher Verlauf der Leistung.- 11.3 Stromrichtertypen.- 11.4 Kupplung von Netzen.- 11.5 Pulszahl.- 11.6 Pulsfrequenz.- 11.7Blindstromkompensation und Symmetrierung von Schieflast.- 11.8 Verluste und Wirkungsgrad.- 12 Regelungstechnische Verhältnisse.- 12.1 Begriffe und Benennungen.- 12.2 Stromrichter als Stellglied.- 12.3 Regelkreisglieder.- 12.4 Interne Regelungen.- 13 Stromrichteranwendungen.- 13.1 Anwendungsschwerpunkte.- 13.2 Leistungsbereich.- 13.3 Frequenzbereich.- 13.4 Entwicklungstrends.- 14 Prüfungen.
MOSFETs) aufgenommen. Die vierte Auflage wurde 1989 wiederum iiberarbeitet und aktualisiert. Das gleiche gilt fUr die fUnfte Auflage von 1991 und die sechste von 1996. Berlin, im Juli 1996 K.Heumann Inhalt 1 Einflihrung und Defmitionen 1.1 Entwicklungsgeschichte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . 1.2 Grundfunktionen von Stromrichtern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 . . . . . . . 2 Systemkomponenten 2.1 Lineare Komponenten ...................................... 23 2.2 Halbleiterschalter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 . . . . . . . . . . . . . 2.3 Netzwerksimulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 . . . . . . . . . . . . 2.4 Nichtlineare Komponenten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 . . . . . . . . . . 2.5 Simulationsprogramme fUr die Leistungselektronik. . . . . . . . . . . . 28 . . . 2.5.1 Beispiele fUr Simulationsprogramme. . . . . . . . . . . . . . . . 29 . . . . . 2.5.1.1 NETASIM................................... 29 2.5.1.2 NETOMAC................................. 29 2.5.1.3 PSPICE..................................... 30 2.5.1.4 SABER..................................... 30 2.5.2 Vergleich der Eigenschaften der Simulationsprogramme 31 3 LeistungshaIbleiter 3.1 Halbleiterdioden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Kennlinie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 Schaltverhalten...................................... 39 3.2 Thyristoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 Kennlinie.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 . . . . . . . . . . . . 3.2.2 Schaltverhalten...................................... 41 3.2.3 Thyristordaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 . . . . . . . . . . . . 3.2.4 Thyristorarten....................................... 44 3.2.4.1 Zweirichtungs-Thyristortriode (TRIAC) .......... 45 3.2.4.2 Asymmetrisch sperrender Thyristor (ASCR) . . . . . . . 47 3.2.4.3 RUckwiirtsleitender Thyristor (RLT). . . . . . . . . . . 47 . . . 3.2.4.4 Gate-Assisted-Turn-Off Thyristor (GATT) . . . . . . . 47 . 3.2.4.5 Abschaltthyristor (GTO) . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 . . . . . . 3.2.4.6 Lichtgesteuerter Thyristor. . . . . . . . . . . . . . . . . 49 . . . . . 3.2.4.7 Static-Induction-Thyristor (SITh). .. ..... .. ...... 49 3.2.4.8 MOS-Controlled Thyristor (MCT) . . . . . . . . . . . . 50 . . . 3.3 Leistungstransistoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 . . . . . . . . . . . . 3.3.1 Bipolare Leistungstransistoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 . . . . . . .
Prof. Dr.-Ing. Klemens Heumann, Institut für Meß- und Automatisierungstechnik, TU Berlin