Computersimulation und rechnergestützte Systemanalyse der leistungselektronischen Komponenten
Multimediale Gestaltung von Arbeitsmaterialien mit dem Schwerpunkt Lehrveranstaltung Leistungselektronik
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Yingnan Wang
- Abgabedatum: Mai 2005
- Umfang: 131 Seiten
- Dateigröße: 1,8 MB
- Note: 1,3
- Institution / Hochschule: Brandenburgische Technische Universität Cottbus Deutschland
- Bibliografie: ca. 18
- ISBN (eBook): 978-3-8366-4952-0
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Wang, Yingnan Mai 2005: Computersimulation und rechnergestützte Systemanalyse der leistungselektronischen Komponenten, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Leistungselektronik, Gleichstromrichter, Umrichter, Raumzeigermodulation, Simulation
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Diplomarbeit von Yingnan Wang
Einleitung:
Das Anliegen der vorliegenden Arbeit besteht darin, durch Simulationen am Rechner zum Verständnis der physikalischen-technischen Zusammenhänge einiger Grundschaltungen aus der Leistungselektronik beizutragen. Gleichzeitig wird der Umgang mit modernen Simulationstools geübt. Es wurden die Programme SIMPLORER und MATHCAD zum Aufbau eines virtuellen Labors benutzt, dessen Einrichtung stets ausbaufähig bleibt.
Die physikalischen Zusammenhänge der Schaltvorgänge in der Leistungselektronik bereiten oft Verständnisschwierigkeiten, da es sich um Abläufe handelt, die relativ unanschaulich sind. Durch den Einsatz von Simulationsprogrammen können theoretische Kenntnisse am Rechner überprüft und so die Einflüsse unterschiedlichster Parameter auf das Verhalten der Schaltungen untersucht werden.
Inhaltsverzeichnis:
| INHALTSVERZEICHNIS | II | |
| ABBILDUNGSVERZEICHNIS | IV | |
| TABELLEVERZEICHNIS | VII | |
| LISTE DER VERWENDETEN FORMELZEICHEN | VIII | |
| 1. | EINFÜHRUNG | 1 |
| 1.1 | ALLGEMEINE ZIELSTELLUNG | 1 |
| 1.2 | AUFGABEN DER LEISTUNGSELEKTRONIK | 1 |
| 1.3 | PROGRAMME SIMPLORER | 3 |
| 1.4 | PROGRAMME MATHCAD | 5 |
| 2. | GRUNDLAGEN DER LEISTUNGSELEKTRONIK | 6 |
| 2.1 | SCHALTUNGSELEMENTE | 6 |
| 2.1.1 | Ideale Ventile | 6 |
| 2.1.2 | Mechanische Schalter | 7 |
| 2.1.3 | Halbleiterschalter | 8 |
| 2.2 | SCHALTVORGÄNGE VON WECHSELSTRÖMEN | 10 |
| 2.2.1 | Einschalten einer RL-Reihenschaltung | 11 |
| 2.2.2 | Einschalten eines Reihenschwingkreises | 14 |
| 2.3 | KOMMUTIERUNG UND STROMÜBERGANG | 16 |
| 2.3.1 | Funktionsprinzip | 16 |
| 2.3.2 | Natürliche Kommutierung | 19 |
| 2.3.3 | Zwangskommutierung | 20 |
| 3. | SIMULATION UND MODELLANALYSE | 26 |
| 3.1 | STRATEGIEN DER MODELLBILDUNG | 26 |
| 3.2 | NETZGELÖSCHTER STROMRICHTER | 27 |
| 3.2.1 | Drehstrombrückenschaltung - B6 | 28 |
| 3.2.2 | Zwölfpuls-Brückenschaltung | 35 |
| 3.3 | DIREKTUMRICHTER | 38 |
| 3.4.1 | Trapezansteuerung | 39 |
| 3.4.2 | Sinusansteuerung | 41 |
| 3.4.3 | Matrixumrichter | 43 |
| 3.4 | SELBSTGELÖSCHTER STROMRICHTER | 56 |
| 3.4.1 | Zweistufige Stromrichter mit Spannungszwischenkreis | 56 |
| 3.4.2 | Dreistufige Stromrichter mit Spannungszwischenkreis | 70 |
| 3.4.3 | Stromzwischenkreis-Stromrichter | 76 |
| 4. | NEBENWIRKUNGEN DES STROMRICHTERS | 85 |
| 4.1 | EIGENSCHAFTEN MODULIERTER SIGNALE – PWM | 86 |
| 4.2 | STÖRUNG UND ENTSTÖRUNG VON IGBT-UMRICHTER | 95 |
| 4.2.1 | Gegentaktstörungen | 95 |
| 4.2.2 | Gleichtaktstörungen | 98 |
| 4.3 | DER EINSATZ VON FREILAUFDIODEN | 102 |
| 4.3.1 | Eine Freilaufdiode am Stromrichterausgang | 102 |
| 4.3.2 | Zwei Freilaufdioden zum Sternpunkt | 104 |
| 5. | ZUSAMMENFASSUNG | 107 |
| ANHANG | 109 | |
| A.1 MATHEMATISCHE RECHNUNG VOM RAUMZEIGER | 109 | |
| A.2 VERGLEICH VON VERSCHIEDENEN SIMULATIONSPROGRAMMEN | 114 | |
| A.3 EIN- UND AUSSCHALTZEITEN VON RAUMZEIGERMODULATION | 116 | |
| LITERATURVERZEICHNIS | 121 |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783836649520
Arbeit zitieren:
Wang, Yingnan Mai 2005: Computersimulation und rechnergestützte Systemanalyse der leistungselektronischen Komponenten, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Leistungselektronik, Gleichstromrichter, Umrichter, Raumzeigermodulation, Simulation
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