Leistungselektronik für Bachelors - Grundlagen und praktische Anwendungen

3 Stromrichterschaltungen mit Dioden und Thyristoren (S. 91-92)

Gleichspannungen sind in unterschiedlichen Anwendungen erforderlich. Hohe Leistungen, die bis in den MW-Bereich reichen können, in Verbindung mit Gleichspannungen bis 1250 V werden bei der Gleichstromantriebstechnik verlangt. Gleichstrommotoren dieser Leistungsklasse kommen in Walzwerken oder zur Produktion von Kunststoffrohren (Extruder) zum Einsatz. Stromrichteranlagen für Antriebszwecke müssen die Höhe der Gleichspannung kontinuierlich und möglichst schnell verstellen können. Deutlich kleinere Leistungen und auch kleinere Spannungen sind dagegen zur Spannungsversorgung von Konsumelektronik erforderlich. Im Allgemeinen ist hier eine Verstellung der Spannungsamplitude nicht notwendig. In den folgenden Abschnitten werden Stromrichter besprochen, die im Bereich der Antriebstechnik Verwendung finden. Thyristoren und Dioden werden zunächst als ideale Bauelemente betrachtet, die weder Durchlassspannungen noch Verluste aufweisen. Dadurch können die grundlegenden Funktionsprinzipien der Schaltungen sehr einfach verstanden werden. Als gleichzurichtende Spannung wird die Netzwechselspannung mit 50 Hz oder 60 Hz vorausgesetzt.

3.1 Einpuls-Gleichrichter M1

Lernziele

Der Lernende …

• wendet die Einschaltbedingungen von Thyristor und Diode an
• ermittelt das Steuergesetz
• unterscheidet gesteuerte und ungesteuerte Schaltungen

3.1.1 Aufbau der Schaltung

Die einfachste Gleichrichterschaltung aus Bild 3.1 besteht aus nur einem Ventilzweig, der mit der Netzspannung verbunden ist. An diesen Gleichrichter wird eine Last angeschlossen. Üblicherweise besteht die Last neben einem ohmschen Widerstand immer auch aus einem induktiven Anteil. Wird mit dem Gleichrichter ein Motor betrieben, so taucht dessen induzierte Spannung zusätzlich als Gegenspannung im Lastkreis auf.