Prof. Dr.-Ing. Rainer Jäger Prof. Dr.-Ing. Edgar Stein. Leistungselektronik. Grundlagen und Anwendungen. 5. Auflage. VDE VERLAG Berlin Offenbach

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1 Prof. Dr.-Ing. Rainer Jäger Prof. Dr.-Ing. Edgar Stein Leistungselektronik Grundlagen und Anwendungen 5. Auflage VDE VERLAG Berlin Offenbach

2 Inhalt Einleitung 11 1 Halbleiterbauelemente der Leistungselektronik Aufbau und statische Kennlinien Gleichrichterdioden Bipolare und Feldeffekt-Transistoren Thyristoren Bipolare Transistoren mit isoliertem Steueranschluss - IGBT Ventil-Bauformen Schalteigenschaften Bipolare und Feldeffekt-Transistoren Thyristoren und Leistungsdioden IGB-Transistoren Thermische Eigenschaften Anwendungsbereiche der Ventilbauelemente Kenndaten und Grenzwerte 46 2 Betrieb der Ventile Verluste und Erwärmung Kühlung Zündung und Ansteuerung der Ventile Zünd- und Steuereigenschaften der Ventilbauelemente Steuersätze und Treiber 68 3 Schaltungs- und Messtechnik Schutz und Beschaltung Schaltungstechnik Messtechnik 90 4 Digitale Simulation Simulationsformen Modellierung Modellarten Modellierungsebenen Simulationsverfahren Modellierung und Simulation elektrischer Systeme 100

3 8 * Inhalt Simulation diskontinuierlicher Prozesse Simulation regelungstechnischer und mechanischer Systeme Simulation mechatronischer Systeme Simulation eines Einpuls-Stromrichters Schaltungsanalyse Beanspruchung des Halbleiter-Ventils Einfluss des Stromrichter-Transformators Entwicklungstendenzen der Simulationssysteme Nichtkommutierende Stromrichter Einpuls-Stromrichter Elektronische Schalter und Steller für Wechselstrom Steuerblindleistung und Leistungsfaktor Elektronische Schalter und Steller für Drehstrom Fremdgeführte Stromrichter Mittelpunktschaltungen; Stromglättung Zweipuls-Mittelpunktschaltung Stromglättung Wechselrichterbetrieb Dreipuls-Mittelpunktschaltung Kommutierung Überlappung Gleichspannungsänderung Kommutierungsblindleistung Brückenschaltungen Zweipuls-Brückenschaltung Sechspuls-Brückenschaltung Zwölfpuls-Schaltungen Blindleistungsarme Schaltungen Schaltungen mit Freilaufdiode Halbgesteuerte Brückenschaltungen Folgesteuerung Lastgeführte Stromrichter Parallelschwingkreis-Wechselrichter Reihenschwingkreis-Wechselrichter Schwingkreis-Umrichter Stromrichter-Rückwirkungen Spannungsverzerrungen Blindleistung 251

4 7.3 Hochfrequenzstörungen Geräuschemission Selbstgeführte Stromrichter Thyristor-Löschung Elektronische Schalter und Steller für Gleichstrom Gleichstromschalter Gleichstromsteller Tiefsetzsteller Hochsetzsteller Zweiquadrantensteller Vierquadrantensteller Selbstgeführte Wechselrichter Wechselrichter mit eingeprägter Gleichspannung Einphasige Schaltungen Mehrphasige Schaltungen Pulswechselrichter Wechselrichter mit eingeprägtem Gleichstrom Umrichter Zwischenkreis-Umrichter Wechselstrom-Umrichter mit Gleichspannungs-Zwischenkreis Wechselstrom-Umrichter mit Gleichstrom-Zwischenkreis Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung Gleichstrom-Umrichter mit Wechselspannungs-Zwischenkreis Netzgeführte Direktumrichter Stromrichter-Antriebe Stromrichter in Regelkreisen Gleichstromantriebe Speisung aus Gleichspannungsquellen Speisung aus Wechselspannungsquellen Ein- und Zweiquadrantenantriebe Vierquadrantenantriebe Drehstromantriebe Asynchronmaschinen-Antriebe Spannungssteuerung durch Drehstromsteller Untersynchrone Stromrichterkaskade Spannungs-Frequenz-Steuerung durch Umrichter Umrichter-Kaskade Synchronmaschinen-Antriebe 385

5 10 " Inhalt Speisung durch Umrichter mit Spannungs-Zwischenkreis Stromrichter-Synchronmaschine Speisung durch Direktumrichter Schrifttum 393 Sammel- und Nachschlagewerke 393 Fachbücher 393 Veröffentlichungen über Einzelprobleme 396 Normen (Auswahl) Formelzeichen Abkürzungen Sachverzeichnis 417