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2018 | OriginalPaper | Chapter
4. Leistungselektronik
Authors : Prof. Dr.-Ing. Wilfried Hofmann, Prof. Dr.-Ing. Manfred Stiebler
Published in: Dubbel
Publisher: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Die Aufgaben der Leistungselektronik sind das Schalten, Steuern und Umformen elektrischer Energie mittels elektronischer Bauelemente. In der elektrischen Antriebstechnik, in der Energieverteilung, in Elektrochemie und Elektrowärme werden Betriebsmittel der Leistungselektronik in zunehmendem Umfange eingesetzt [3–6].
Aufgabe der Stromrichter ist das Umformen oder Steuern elektrischer Energie. Nach ihren Grundfunktionen sind es Gleichrichter und Wechselrichter, des Weiteren Umrichter für Gleichstrom und Umrichter für Wechselstrom. In allen Fällen werden Wechsel‐ und/oder Gleichstromsysteme miteinander gekoppelt. Beim Gleichrichterbetrieb fließt elektrische Energie vom Wechsel‐ zum Gleichstromsystem; im Wechselrichterbetrieb ist es umgekehrt.
Stromrichterventile sind Bauelemente der Leistungselektronik [1, 2], mit denen Stromzweige abwechselnd in elektrisch leitenden und sperrenden Zustand versetzt werden. Hauptsächlich auf Siliziumbasis stehen unterschiedliche Ventilbauelemente zur Verfügung. In schneller Entwicklung werden die Leistungsgrenzen verbessert, und es kommen neue Elemente hinzu.
Stromrichterventile weisen ein nichtlineares Verhalten im Strom‐∕Spannungsdiagramm auf. Nicht steuerbar ist die Diode (s. V1 Bild 3, V8.2). Steuerbare Ventile sind Thyristoren und Transistoren (s. V8.3 und V8.4).