Einführung vonWechselrichter
Ein Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und hauptsächlich zur Stromversorgung von Verbrauchern dient. Er wandelt Gleichspannung in Wechselspannung um und findet Anwendung in Mikrocomputern, Ein-Chip-Mikrocomputersystemen sowie in Signalverarbeitungsgeräten.
WechselrichterWechselrichter lassen sich je nach Leistung in Einphasen-, Dreiphasen- und Vollbrückenwechselrichter unterteilen. Einphasen- und Dreiphasenwechselrichter bestehen aus Transformatoren, Filtern und LC-Filtern und erzeugen eine Sinuswelle als Ausgangssignal. Vollbrückenwechselrichter bestehen aus einer Gleichrichter-Filterschaltung, einer Schottky-Dioden-Schaltung (PWM) und einer Treiberschaltung; ihr Ausgangssignal ist eine Rechteckwelle.
WechselrichterWechselrichter lassen sich in drei Typen unterteilen: Festein-/Aus-Wechselrichter, Totzonen-Wechselrichter (Sinuswellen-Ansteuerung) und Schalt-Wechselrichter (Rechteckwellen-Ansteuerung). Dank der Weiterentwicklung der Leistungselektronik finden Wechselrichter in verschiedenen Bereichen breite Anwendung.
Grundkonzepte
Ein Wechselrichter ist ein leistungselektronisches Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Der Wechselrichter besteht aus einer Gleichrichterfilterschaltung, einer Schottky-Diode (SOK) und einer Treiberschaltung.
Der Wechselrichter kann in aktive und passive Wechselrichter unterteilt werden. Der passive Wechselrichter, auch als Wechselrichterschaltung oder Spannungsreglerschaltung bekannt, besteht im Allgemeinen aus der Eingangsstufe, der Zwischenstufe (LC-Filter), der Ausgangsstufe (Gleichrichter) usw. Der aktive Wechselrichter wandelt das Eingangsspannungssignal in eine stabile Gleichspannung um.
Der passive Wechselrichter verfügt üblicherweise über einen Kompensationskondensator in der Gleichrichterbrücke, während der aktive Wechselrichter eine Filterinduktivität in der Gleichrichterbrücke aufweist.
Wechselrichterschaltungen zeichnen sich durch geringe Größe, geringes Gewicht, hohen Wirkungsgrad usw. aus. Sie sind ein Schlüsselelement in allen Arten von leistungselektronischen Geräten.
Einstufung
Nach der Topologie des Wechselrichters kann man ihn unterteilen in: Vollbrückenwechselrichter und Gegentaktwechselrichter.
Man kann sie in PWM-Wechselrichter (Pulsweitenmodulation), SPWM-Wechselrichter (Quadratursignalmodulation) und SVPWM-Wechselrichter (Raumspannungsvektormodulation) unterteilen.
Nach der Ansteuerschaltung kann man zwischen Halbbrücken- und Gegentakt-Ansteuerungen unterscheiden.
Je nach Lasttyp kann man zwischen einphasigen Wechselrichter-Netzteilen, dreiphasigen Wechselrichter-Netzteilen, DC-Wandlern, Wechselrichter-Netzteilen mit aktivem Filter usw. unterscheiden.
Nach der Art der Steuerung kann man zwischen Strommodus und Spannungsmodus unterscheiden.
Anwendungsgebiet
Wechselrichter finden breite Anwendung in der Industrieautomation, der Militärtechnik, der Luft- und Raumfahrt sowie in weiteren Bereichen. Beispielsweise können in der Industrieautomation Blindleistungskompensationsgeräte, die hauptsächlich in Stromversorgungssystemen eingesetzt werden, die Hochspannungsversorgung anpassen, die Produktionseffizienz steigern, elektrische Energie sparen und eine stabile Stromversorgung für die industrielle Fertigung gewährleisten. In der Kommunikationstechnik dienen Blindleistungskompensationsgeräte der Spannungsregelung von Niederspannungssystemen, um diese in einem angemessenen Bereich zu stabilisieren und Fernkommunikation zu ermöglichen. Im Transportwesen werden sie in Anlasssystemen und Batterieladesystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. In der Militärtechnik finden sie Verwendung in der Stromversorgung und den automatischen Steuerungssystemen von Waffensystemen. In der Luft- und Raumfahrttechnik werden sie zur Anlassstromversorgung von Flugzeugtriebwerken und zur Batterieladung verwendet.
Veröffentlichungsdatum: 06.03.2023