Stromrichteranlagen der Starkstromtechnik

Da die Konstruktion der Stromventile selbst eine mehr technisch physikalische Aufgabe darstellt, werden die Ventile nur kurz beschrieben, ohne auf bauliche Einzelheiten einzugehen. Es sollen hier vielmehr voll standige Stromrichtgerate und -Anlagen behandelt werden, wofiir die Ventile als fertiges Bauelement angenommen werden. Allgemeine Kenntnisse der Starkstromtechnik, insbesondere von elektrischen Maschinen und des Anlagenbaus, werden vorausgesetzt. Die theoretischen Grundlagen der Stromrichter werden in knapper Form gebracht, auf umfangreiche Ableitungen wird dabei verzichtet. Doch wird der Geltungsbereich der Gleichungen abgegrenzt, die Bedeutung der zugrunde gelegten Vereinfachungen und Vernachlassigungen werden erlautert. 1m Vordergrund der Darstellung steht mit Riicksicht auf sein prak tisches tJbergewicht der Gleichrichterbetrieb. Wechselrichter und Um richter werden in besonderen Abschnitten beschrieben, doch konnen in dem gesteckten Rahmen des Buches nur die grundsatzlichen Schaltungen und ihre Eigenschaften gebracht werden. Es sei aber bemerkt, daB die allgemeinen Abschnitte iiber MeB- und Priifverfahren, Schalt- und Schutzeinrichtungen und Anlagenplanung (Abschnitt D, E und F) auch auf Wechselrichter und Umrichter sinngemaB anwendbar sind, an einigen Stellen dieser Abschnitte wird auf die Besonderheiten dieser Strom richterarten etwas naher eingegangen. Der SchluBabschnitt gibt einen Dberblick iiber die wichtigsten Anwendungsgebiete. Auf Grund langjahriger Erfahrungen im Bau von Stromrichter anlagen hofft der Verfasser, das fUr Studierende und Praktiker zur Ein fiihrung Wesentliche ausgewahlt und verstandlich gestaltet zu haben. Auf iibersichtliche Anordnung und anschauliche Darstellung wurde vor aHem Wert gelegt. Dazu mogen auch die zahlreichen Diagramme und Prinzipschaltbilder im Text beitragen.

Klappentext

Da die Konstruktion der Stromventile selbst eine mehr technisch­ physikalische Aufgabe darstellt, werden die Ventile nur kurz beschrieben, ohne auf bauliche Einzelheiten einzugehen. Es sollen hier vielmehr voll­ standige Stromrichtgerate und -Anlagen behandelt werden, wofiir die Ventile als fertiges Bauelement angenommen werden. Allgemeine Kenntnisse der Starkstromtechnik, insbesondere von elektrischen Maschinen und des Anlagenbaus, werden vorausgesetzt. Die theoretischen Grundlagen der Stromrichter werden in knapper Form gebracht, auf umfangreiche Ableitungen wird dabei verzichtet. Doch wird der Geltungsbereich der Gleichungen abgegrenzt, die Bedeutung der zugrunde gelegten Vereinfachungen und Vernachlassigungen werden erlautert. 1m Vordergrund der Darstellung steht mit Riicksicht auf sein prak­ tisches tJbergewicht der Gleichrichterbetrieb. Wechselrichter und Um­ richter werden in besonderen Abschnitten beschrieben, doch konnen in dem gesteckten Rahmen des Buches nur die grundsatzlichen Schaltungen und ihre Eigenschaften gebracht werden. Es sei aber bemerkt, daB die allgemeinen Abschnitte iiber MeB- und Priifverfahren, Schalt- und Schutzeinrichtungen und Anlagenplanung (Abschnitt D, E und F) auch auf Wechselrichter und Umrichter sinngemaB anwendbar sind, an einigen Stellen dieser Abschnitte wird auf die Besonderheiten dieser Strom­ richterarten etwas naher eingegangen. Der SchluBabschnitt gibt einen Dberblick iiber die wichtigsten Anwendungsgebiete. Auf Grund langjahriger Erfahrungen im Bau von Stromrichter­ anlagen hofft der Verfasser, das fUr Studierende und Praktiker zur Ein­ fiihrung Wesentliche ausgewahlt und verstandlich gestaltet zu haben. Auf iibersichtliche Anordnung und anschauliche Darstellung wurde vor aHem Wert gelegt. Dazu mogen auch die zahlreichen Diagramme und Prinzipschaltbilder im Text beitragen.

Inhalt
A. Einleitung.- 1. Stromrichterarten.- 2. Wirkungsweise und Aufbau der Stromventile.- a) Entladungsgefäße.- b) Halbleiterventile.- 3. Voraussetzungen des Rechnungsgangs.- B. Gleichrichter.- 1. Grundschaltungen.- a) Einwegschaltung.- b) Mittelpunktschaltungen.- c) Brückenschaltungen.- d) Aufbau der Gleichrichtersäulen.- e) Reihenschaltung von Stromrichtventilen.- f) Parallelschaltung von Stromrichtventilen.- g) Schaltungsaufbau einer Gleichrichergruppe.- 2. Bildung der Gleichspannung.- 3. Gittersteuerverfahren.- a) Sinusformsteuerung.- b) Stoßsteuerung.- 4. Gleichspannung bei Belastung.- a) Innerer Spannungsabfall des Stromventils.- b) Ohmscher Spannungsabfall.- c) Induktiver Spannungsabfall.- d) Belastungskennlinie.- 5. Transformator-Berechnung.- a) Allgemeines.- b) Einwegschaltung.- c) Zweiphasige Mittelpunktschaltung.- d) Zweiphasige Brückenschaltung.- e) Dreiphasige Mittelpunktschaltungen.- f) Dreiphasige Brückenschaltung.- g) Sechsphasige Schaltungen.- Schaltungen mit einfacher Anodenbeteiligung S. 67. Schaltungen mit mehrfacher Anodenbeteiligung S. 70.- h) Zwölfphasenschaltungen.- Allgemeines S. 76. Schaltungen mit Einzeltransformator S. 77 Schaltung mit Doppeltransformator S. 79.- i) Höherphasige Schaltungen.- 6. Spannungssteuerung.- 7. Beanspruchung des Stromventils.- Entladungsgefäße S. 88. Sperrspannung S. 89. Anodenstrom S.91. Anodensperrbeanspruchung S.92. Halbleiterventile S.95.- 8. Oberwellen.- a) Allgemeines.- b) Gleichstromseite.- c) Primärseite.- 9. Blindleistung und Leistungsfaktor.- 10. Verluste und Wirkungsgrad.- a) Innere Verluste des Stromrichtventils.- b) Verluste im Gleichrichtertransformator.- c) Drosselspulen.- d) Hilfsbetriebe.- e) Gesamtverluste.- f) Wirkungsgrad.- C. Wechselrichter und Umrichter.- 1. Wechselrichter.- 2. Umkehrstromrichter.- 3. Umrichter.- a) Allgemeines.- b) Mittelbare Umrichter.- c) Unmittelbare Umrichter.- 4. Blindleistungs-Stromrichter.- D. Prüfen und Messen.- 1. Kontrollen am Stromrichtventil.- 2. Isolationsprüfung.- 3. Belastungs- und Erwärmungsprobe.- 4. Messung elektrischer Größen in Stromrichteranlagen.- a) Gleichstromseite.- b) Anodenseite.- c) Primärseite.- 5. Wirkungsgradbestimmung.- E. Schalt- und Schutzeinrichtungen.- 1. Überstromschutz.- Störungsfälle S. 166. Schnellschalter S. 169. Gittersperrung S. 172. Auswahl der Schutzgeräte S. 174.- 2. Überspannungsschutz.- Überspannungen durch Abschaltvorgänge S. 176. Überspannungen durch Entlastung S. 179.- 3. Gefäßschutz.- F. Planung von Stromrichteranlagen.- Wahl der Gleichspannung und der Anschlußspannung S. 184. Aufteilung der Leistung S. 185. Schaltung des Stromrichtertransformators S. 187. Spannungssteuerung S. 188. Aufbau der Stromrichtergruppen S. 189. Räumliche Anordnung S. 190. Anodenleitungen S. 195. Isolation S. 195. Ausheizen S. 196. Kühlung S. 197. Bewertung von Stromrichteranlagen S. 199.- G. Anwendungen der Stromrichter.- 1. Gleichrichter für Licht- und Kraftnetze.- 2. Bahnanlagen.- 3. Elektromotorische Antriebe.- 4. Stromrichtermotoren.- 5. Gleichrichter für elektrochemische Anlagen.- 6. Gleichrichter für Batterieladung.- 7. Gleichrichter für Sendeanlagen.- 8. Gleichrichter für Lichtbogenspeisung.- 9. Fernleitung mit Hochspannungsgleichstrom.- 10. Fahrbare Gleichrichteranlagen.- 11. Weitere Anwendungsgebiete.- Schrifttumsverzeichnis.