Es wird eine neuartige Gruppe von steuerbaren netzgefUhrten Stromrichterschaltungen beschrieben, die wegen ihrer Eigen schaft der Spannungsprofilsteuerung schon bei geringer Puls zahl p ausgangsseitig Gleichspannungen von besonders geringer Welligkeit liefern. Deswegen sind diese Schaltungen fUr den Einsatz in elektrochemischen Anlagen besonders geeignet. Die Welligkeit ist durch Vorgabe eines Spannungsverhaltnisses b wahlbar. Mit ihrer Abnahme geht eine Einschrankung des Aus steuerbereichs einher. 1m Grenzfall kann die Welligkeit auf die GroBenordnung 'des Minimalwerts reduziert werden, der einer entsprechenden ungesteuerten Schaltung zuzuordnen ist. An der Gleichspannungsbildung sind stets zwei Teilstromrichter beteiligt, die mit unterschiedlichen ZUndwinkeln betrieben werden. Durch Einsatz eines optimierenden Steuerverfahrens laBt sich der Verlauf der Welligkeit als Funktion der Aus steuerung gUnstig beeinflussen. GroBere Aussteuerungsbereiche sind durch Kaskadierung von Teilstromrichtern erreichbar. Dabei erfUllen insbesondere Schaltungen, in denen die Kaskadenstufen durch das ZUnden von steuerbaren Ventilen ausgewahlt werden, hochste dynamische Anforderungen. Mehrstufige Schaltungen mit nur zwei steuerbaren Teilstrom richtern und einem zusatzlichen elektromechanischen Schalt werk stellen eine wirtschaftlich gUnstige Losung dar, wenn die Welligkeit Uber einen groBen Aussteuerbereich unter einem wahlbaren Grenzwert (Z.B. 10 20%) liegen solI. Bei dieser Losung ist die Stellgeschwindigkeit etwa 10- bis 20mal groBer als bei stellbaren Galvanikstromrichtern nach dem Stand der Technik.

Inhalt

Einleitung.- 1. Stromrichterschaltungen nach dem Verfahren der Spannungsprofilsteuerung.- 2. Steuerkennlinien und Welligkeit der Ausgangsspannung von Stromrichterschaltungen nach dem Verfahren der Spannungsprofilsteuerung.- 2.1 Definition.- 2.2 Vollgesteuerte Drehstrombrückenschaltung nach dem Verfahren der Spannungsprofilsteuerung.- 2.3 Halbgesteuerte Drehstrombrückenschaltung.- 2.4 Darstellung der Ergebnisse.- 3. Steuerwinkeloptimierung.- 4. Vergleich der Welligkeit der Ausgangsspannung mit anderen netzgeführten Stromrichterschaltungen.- 4.1 Höherpulsige Schaltungen.- 4.2 Schaltungen mit unsymmetrischer Steuerung.- 4.3 Schaltungen mit 6pulsig wirkender Freilaufdiode.- 4.4 Ergebnisse.- 5. Berechnung der Zeitverläufe der Ströme auf der Drehstromseite aus dem Strom auf der Gleichstromseite unter Berücksichtigung des Stromrichtertransformators.- 5.1 Allgemeiner Ansatz.- 5.2 Ermittlung des Zeitverlaufs der Netzströme für eine gesteuerte B6-Schaltung.- 5.3 Ermittlung des Zeitverlaufs der Netzströme bei einer B6-Schaltung mit ohmscher Belastung.- 6. Berechnung der Stromeffektivwerte.- 6.1 Definitionen.- 6.2 Ergebnisse.- 7. Berechnung und Darstellung der Netzrückwirkungen und des Leistungsfaktors einer Stromrichterschaltung mit Spannungsprofilsteuerung.- 7.1 Berechnung.- 7.2 Darstellung und Diskussion der Ergebnisse.- 8. Drehstrombrückenschaltung für Spannungsprofilsteuerung mit nichteingeschränktem Aussteuerbereich.- 9. Aufbau und Betrieb einer Stromrichterschaltung mit Spannungsprofilsteuerung.- 9.1 Zweistufige Schaltung für drehstromseitige Steuerung.- 9.2 Siebenstufige Stromrichterschaltung mit Spannungsprofilsteuerung.- 10. Zusammenfassung.- Formelzeichen.