Verlustarmer rückspeisefähiger Antriebsstromrichter ohne Zwischenkreiskondensator mit netzfrequentem Schalten auf der Netzseite (VRA)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Umrichter mit VRA-Topologie stellen eine Zwischenstufe zwischen Umrichtern mit konventionellem Diodengleichrichter und Umrichtern mit netzseitigem Pul s Wechselrichter. Dies gilt sowohl für den Aufwand als auch für die Funktionalität. Als Folge der Rückspeisefähigkeit entfällt der Bremssteller mit dem Bremswiderstand. Ohne den sonst üblichen Elektrolytkondensator als temperaturempfindliche Komponente ist der Einsatz dieses Umrichters mit reduzierten Kühlungsmaßnahmen bzw. bei höheren Temperaturen möglich. Diese Eigenschaft ist besonders bei Kompaktumrichtern wichtig. Die einfache und vom Wechselrichter unabhängige Steuerung des Gleichrichters stellt einen Vorteil gegenüber dem Umrichter mit netzseitigem Pulswechselrichter dar. Der Einsatz von Gleichrichterdioden mit optimierter Durchlasspannung und die netzfrequente Arbeitsweise reduzieren die Verluste des Umrichters. Ein aufwandsarmes Netzfilter verbessert die Kurvenform des Netzstromes. Die Anordnung des Filterkondensators im Zwischenkreis statt auf der Drehspannungsseite reduziert die Verluste nochmals. Die theoretischen und in Simulationen erzielten Ergebnisse werden durch die Messungen an einem Versuchsaufbau vollständig bestätigt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Kuskov, Andrey; Piepenbreier, Bernhard "Verlustarmer Antriebsumrichter - rückspeisefähig mit geringem Aufwand" Beitrag auf dem Internationalen ETG-Kongress 2007, Karlsruhe
- Piepenbreier, Bernhard ; Sack, Lothar: Umrichter mit netzfrequent geschaltetem Netzstromrichter - ein vorteilhaftes Konzept für integrierte Kompaktantriebe: VDE (Hrsg.), VDE(ETG) u. VDI (Veranst.): Elektrisch-mechanische Antriebssysteme (Elektrisch-mechanische Antriebssysteme Fulda 06./07.10.2004). Berlin u. Offenbach : VDE-Verlag GmbH, 2004, S. 387-401. - ISBN 3-8007-2852-4
- Piepenbreier, Bernhard ; Sack, Lothar: Verlustarmer Umrichter ohne Zwischenkreis- Kondensator : Elektronik (2006), Nr. l, S. 61-67
- Sack, Lothar ; Piepenbreier, Bernhard: Regenerative Drive Converter with Line- Frequency Switched Rectifier and without DC Link Components: IEEE PESC 04 (Hrsg.) IEEE PESC 04 (35th Annual Power Electronics Specialists Conference Aachen 20.-25.Jwu 2004). 2004, S. 3917-3923.
