Computersimulation und rechnergestützte Systemanalyse der leistungselektronischen Komponenten | 1 |
Inhaltsverzeichnis | 3 |
Abbildungsverzeichnis | 6 |
Tabelleverzeichnis | 10 |
1 Einführung | 17 |
1.1 Allgemeine Zielstellung | 17 |
1.2 Aufgaben der Leistungselektronik | 17 |
1.3 Programme SIMPLORER® | 19 |
1.4 Programme MATHCAD® | 21 |
2 Grundlagen der Leistungselektronik | 23 |
2.1 Schaltungselemente | 23 |
2.1.1 Ideale Ventile | 23 |
2.1.2 Mechanische Schalter | 24 |
2.1.3 Halbleiterschalter | 25 |
2.2 Schaltvorgänge von Wechselströmen | 28 |
2.2.1 Einschalten einer RL-Reihenschaltung | 28 |
2.2.2 Einschalten eines Reihenschwingkreises | 31 |
2.3 Kommutierung und Stromübergang | 33 |
2.3.1 Funktionsprinzip | 33 |
2.3.2 Natürliche Kommutierung | 35 |
2.3.3 Zwangskommutierung | 37 |
3 Simulationstechnik | 42 |
3.1 Digitale Simulation | 44 |
3.2 Steuerung mittels PETRI-Netzmodelle | 47 |
3.3 Formalismen und Systeme | 50 |
3.3.1 Atomare Systeme | 50 |
3.3.2 Gekoppelte Systeme | 55 |
3.4 Numerische Verfahren | 57 |
3.4.1 Numerische Integration | 58 |
3.4.2 Explizite und implizite Verfahren | 60 |
3.4.3 Ein- und Mehrschrittverfahren | 62 |
3.4.4 Behandlung von Ereignissen | 67 |
4 Simulation und Modellanalyse | 73 |
4.1 Strategien der Modellbildung | 73 |
4.2 Netzgelöschter Stromrichter | 74 |
4.2.1 Drehstrombrückenschaltung - B6 | 75 |
4.2.2 Zwölfpuls-Brückenschaltung | 82 |
4.3 Direktumrichter | 85 |
4.4.1 Trapezansteuerung | 87 |
4.4.2 Sinusansteuerung | 88 |
4.4.3 Matrixumrichter | 90 |
4.4 Selbstgelöschter Stromrichter | 103 |
4.4.1 Zweistufige Stromrichter mit Spannungszwischenkreis | 103 |
4.4.2 Dreistufige Stromrichter mit Spannungszwischenkreis | 120 |
4.4.3 Stromzwischenkreis-Stromrichter | 126 |
5 Mathematische Verhältnisse in der Leistungselekronik | 135 |
5.1 Analyse der Gleichstromrichters | 135 |
5.1.1 Grundlagen der mathematischen Modellbildung | 136 |
5.1.2 Analyse der vollgesteuerten B2-Stromrichterschaltung | 149 |
5.2 EMV des Umrichters | 160 |
5.2.1 Eigenschaften modulierter Signale | 162 |
5.2.2 Störung und Entstörung von IGBT-Umrichter | 171 |
5.3 Mathematische Rechnung vom Raumzeiger | 179 |
6 Systembewertung: Netzrückwirkung von netzgeführten Stromrichtern | 183 |
6.1 Symmetrische Steuerung | 184 |
6.2 Asymmetrische Steuerung | 188 |
6.3 Der Einsatz von Freilaufdioden | 191 |
6.3.1 Eine Freilaufdiode am Stromrichterausgang | 192 |
6.3.2 Zwei Freilaufdioden zum Sternpunkt | 194 |
7 Zusammenfassung | 197 |
Anhang | 201 |
Literaturverzeichnis | 207 |
Autorenprofil | 209 |