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Über dieses Buch

Leistungselektronik ermöglicht die optimale Anpassung, Wandlung und Dosierung elektrischer Energie. Da diese Funktionen wesentlich für zahlreiche Anwendungen sind, besitzt die Leistungselektronik eine zentrale Bedeutung in den Bereichen Industrie, Energie, Verkehr, Medizin und Kommunikationstechnik. Der weltweite Ausbau regenerativer Energiequellen und die Weiterentwicklung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen führen dazu, dass die Bedeutung der Leistungselektronik weiter rasch zunimmt.

Das vorliegende Lehrbuch behandelt das Teilgebiet selbstgeführter AC-DC-Wandler als Bestandteil von Umrichtern mit Gleichspannungszwischenkreis. Aufbau, Funktion, Modulation und Regelung des weit verbreiteten Zweipunkt-Stromrichters werden ausführlich und verständlich beschrieben.

Dieses Buch richtet sich in erster Linie an Studenten der Universitäten sowie der Technischen Hoch- und Fachhochschulen. Es kann aber auch als Nachschlagewerk für den schon in der Industrie tätigen Ingenieur dienen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Aufbau, Funktion und Klassifikation von Stromrichtern

Zusammenfassung
Leistungselektronik ist das Teilgebiet der Elektrotechnik, das sich mit dem Umformen, Dosieren, Steuern und Regeln elektrischer Energie mit Hilfe von Leistungshalbleiterbauelementen beschäftigt Michel (Leistungselektronik, 2007), Jenni und Wüest (Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter, 1995). Um einen hohen Wirkungsgrad bei der Energiewandlung zu ermöglichen, werden die Leistungshalbleiterbauelemente in der Regel als Schalter verwendet.
Bernet Steffen

Kapitel 2. Zweistufige Stromrichter mit eingeprägter Gleichspannung

Zusammenfassung
Mit der Einführung des Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT) um 1980 nahm die Bedeutung selbstgeführter, pulsweitenmodulierter (pulse width modulated (PWM)) Gleichspannungszwischenkreisstromrichter (U-Stromrichter) kontinuierlich zu. Die einfachste Schaltungskonfiguration eines U-Stromrichters ist der zweistufige bzw. Zweipunkt-Stromrichter (z. B. [4, 5]). Mit IGBTs als aktiv ein- und ausschaltbaren Leistungshalbleitern dominiert diese Topologie bei Niederspannungsantrieben (U N < 1000 V) sowie Stromrichtern von Schienenfahrzeugen.
Steffen Bernet, Jens Weber

Kapitel 3. Modulation zweistufiger Stromrichter

Zusammenfassung
Die im vorangegangenen Kapitel vorgestellten U-Stromrichter sollen so gesteuert werden, dass eine sinusförmige Ausgangsspannung mit variabler Frequenz und Amplitude eingestellt werden kann. Eine einfache Methode dieses Ziel zu erreichen, wurde bereits zusammen mit den Schaltungen in Kap. 2 eingeführt: der Sinus-Dreieck-Vergleich. Dieses Verfahren gehört zu der am weitesten verbreiteten Gruppe von Steuerverfahren für U-Stromrichter: der Pulsweitenmodulation (engl. pulse width modulation(PWM)).
Thomas Brückner

Kapitel 4. Regelung von Stromrichtern mit eingeprägter Gleichspannung

Zusammenfassung
Die Regelungsverfahren für U-Stromrichter können u. a. in Verfahren mit Pulsweitenmodulation und Verfahren mit Hysterese- bzw. Zweipunktregelung unterteilt werden. Dieses Kapitel stellt für Asynchronmaschinen neben der U / f -Steuerung die f eldorientierte Regelung als Verfahren mit Pulsweitenmodulation sowie das Verfahren der direkten Drehmomentregelung als Verfahren mit Hystereseregelung vor.
Mariusz Malinowski, Niels Weitendorf

Backmatter

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