Blindleistung Prof. Dr. Ing. Ralph Kennel (ralph.kennel@tum.de) Arcisstraße 21 80333 München
P Power F C = Factor Correction Power Factor (Leistungsfaktor) = P W (Wirkleistung) P S (Scheinleistung)
15.10.09 Grundlagen DC/DC-Wandler
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PFC Spannung Strom bei Diodengleichrichtern und bei vollgesteuerten Gleichrichterbrücken ist der Leistungsfaktor normalerweise cos = 1 t t cos = 1 heute geht es mehr um Harmonische! obwohl das mit PFC nichts zu tun hat, versteht man unter PFC häufig die Kompensation von Harmonischen
Ladestromrichter B4-Brücke mit kapazitiver Last Stromkurvenform heute geht es mehr um Harmonische! obwohl das mit PFC nichts zu tun hat, versteht man unter PFC häufig die Kompensation von Harmonischen
Ladestromrichter B4-Brücke mit kapazitiver Last Stromkurvenform im öffentlichen Netz verboten (wegen der Netzrückwirkungen)
Ladestromrichter B4-Brücke mit kapazitiver Last Oberschwingungsspektrum without filtering 120 100 80 60 40 20 0 H1 H3 H5 H7 H9 H11 H13 H15 H17 H19 H21 im öffentlichen Netz verboten (wegen der Netzrückwirkungen) der Filteraufwand wäre erheblich!
Ladestromrichter 3phasige B6-Diodenrücke mit kapazitiver Last Stromkurvenform Oberschwingungsspektrum andere Lösung : vollgesteuerter Einspeisestromrichter der Filteraufwand wäre erheblich!
Ladestromrichter + + + U 0 Netz - - Stromkurvenform - motoring regeneration line current andere Lösung : line voltage vollgesteuerte Einspeisestromrichter
Ladestromrichter + + U 0 Netz - Oberschwingungsspektrum - with optimized filtering 120 100 80 60 40 20 0 H1 H3 H5 H7 H9 H11 H13 H15 H17 H19 H21
Ladestromrichter vollgesteuerter netzseitiger Einspeisestromrichter Stromkurvenform Oberschwingungsspektrum trotzdem!!! auch bei guter einphasiger PFC -Regelung muss entweder die Batterie pulsierend geladen werden (Energieerhaltungssatz!) oder ein Energie-Zwischenspeicher eingesetzt werden
Ladestromrichter vollgesteuerter netzseitiger Einspeisestromrichter Stromkurvenform Oberschwingungsspektrum keine noch so trickreiche Regelung kann hieran etwas ändern!!! trotzdem!!! auch bei guter einphasiger PFC -Regelung muss entweder die Batterie pulsierend geladen werden (Energieerhaltungssatz!) oder ein Energie-Zwischenspeicher eingesetzt werden
Ladestromrichter vollgesteuerter netzseitiger Einspeisestromrichter Stromkurvenform Oberschwingungsspektrum keine noch so trickreiche Regelung kann hieran etwas ändern!!! oder doch? trotzdem!!! auch bei guter einphasiger PFC -Regelung muss entweder die Batterie pulsierend geladen werden (Energieerhaltungssatz!) oder ein Energie-Zwischenspeicher eingesetzt werden
t natürlich kann nach wie vor bei u = 0 und/oder i = 0 keine Leistung übertragen werden (Energieerhaltungssatz!) die mit einem Energiespeicher (Kondensator) zu überbrückende Zeit (= Energien) ist jedoch deutlich kleiner! PFC Spannung t Strom wie muss der zugehörige Strom aussehen, damit es zu einem konstanten Leistungsfluss kommt? t Leistung
PFC Spannung t Strom t ist diese Stromkurvenform denn zulässig??? Leistung t berechnen Sie doch einmal das Oberschwingungsspektrum es ist überraschend, wie nahe man dieser Stromkurvenform kommen kann, ohne die zulässigen Grenzwerte für Harmonische zu überschreiten
PFC Spannung t Strom t ist diese Stromkurvenform denn zulässig??? Leistung t berechnen Sie doch einmal das Oberschwingungsspektrum Einige Firmen nutzen diesen Effekt, um die Zwischenkreiskapazität zu reduzieren, aber sie hängen das natürlich nicht an die große Glocke.
Fragen? Prof. Dr.-Ing. Ralph Kennel Electrical Drive Systems and Power Electronics