Grundkurs Leistungselektronik / Studium Technik (PDF)
Bauelemente, Schaltungen und Systeme
Die Leistungselektronik hat sich im Laufe der Zeit zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt. Grundlegende Kenntnisse auf diesem Gebiet sind daher unerlässlich. Das Buch ist als Lehrbuch konzipiert und gibt eine verständliche Einführung in die Gebiete der...
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Produktinformationen zu „Grundkurs Leistungselektronik / Studium Technik (PDF)“
Die Leistungselektronik hat sich im Laufe der Zeit zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt. Grundlegende Kenntnisse auf diesem Gebiet sind daher unerlässlich. Das Buch ist als Lehrbuch konzipiert und gibt eine verständliche Einführung in die Gebiete der Leistungselektronik. Aufbau und Wirkungsweise fremd- und selbstgeführter Schaltungen werden vorgestellt. Steuerverfahren sowie Schalt- und Modulationsfunktionen werden ebenfalls behandelt. Komplexe Sachverhalte werden auf einfache Modelle reduziert. Funktionen werden mit einem geringen mathematischen Aufwand beschrieben und Vorgänge, wenn immer möglich, optisch visualisiert. Die vorliegende zweite Auflage ist aktualisiert, ergänzt und um neue Kapitel erweitert. Neu hinzugekommen sind u.a. Gleichstrommaschinen, Elektronikmotor, Stromrichtermotor, Schaltnetzteile und Stromversorgungen mit den inhaltlichen Schwerpunkten Online-Systeme, Offline-Systeme, Photovoltaische Stromversorgungen, Brennstoffzellen-Stromversorgungen und Energiespeicher. Im Internet können Zusatzmaterialien zum Buch unter www.viewegteubner.de heruntergeladen werden.
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19 Stromversorgungen (S. 319-320)19.1 Unterbrechungsfreie Stromversorgungen
Eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist ein Stromversorgungssystem mit einem Energiespeicher, der bei Störungen der Versorgungsspannung wie z. B.: Netzausfall Über- oder Unterspannung Spannungseinbrüche, Spannungsspitzen Störspannungen Frequenzänderungen und harmonische Oberschwingungen eine beständige Versorgung der Last sicherstellt. Eine detaillierte Klassifizierung erfolgt nach IEC 62040-3. Hinsichtlich der Arbeitsweise unterscheiden wir zwischen einer Online- und einer Offline-USV.
Bei der Offline-USV muss bei Ausfall der Versorgung die Stromversorgung zunächst umgeschaltet werden, so dass eine kurze Schaltpause" auftreten kann. Bei einer Online-USV werden die Verbraucher ständig über die USV versorgt, so dass bei einer Versorgungsstörung keine Beeinträchtigung der Verbraucher auftreten kann. Eine USV kann einphasig (bis ca. 10 kVA) oder 3-phasig ausgeführt werden. Welche Art USV einzusetzen ist, hängt von der Art der Verbraucher ab und dem Schaden, der bei einer Versorgungsstörung auftreten kann. Die Kapazität des Energiespeichers (im Allgemeinen ein Bleiakkumulator, siehe auch Kap. 19.4) muss den Anforderungen der Verbraucher angepasst sein.
Hier genügen u. U. kleine Kapazitäten, um beim Ausfall der Energieversorgung z. B. ein Rechnersystem nach erfolgreicher Datensicherung innerhalb 5 bis 10 Minuten sicher herunterzufahren, oder es muss die Zeit bis zum sicheren Betrieb einer Notstromversorgung (Dieselgenerator bzw. Brennstoffzelle) überbrückt werden können (Autonomiezeit). Die Leistungsbemessung der Stromversorgung richtet sich neben der Nennleistung der angeschlossenen Verbraucher und deren Einschaltstrom (bei einem Motor beträgt der Einschaltstrom bis zum 6fachen Nennstrom) auch nach der Stromkurvenform.
Die Stromkurvenform wird durch den crest factor c, der bei einem PC-Netzteil bis zu c = 3 betragen kann,
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berücksichtigt. Ferner können Leistungspendelungen zu Spannungsschwankungen führen, die sich bei Beleuchtungsanlagen als Flicker störend bemerkbar machen. Den Aufbau einer USV für Drehstromanwendungen zeigt Abb. 19-1. Für die Bereitstellung sinusförmiger Spannungen ist ein Sinusfilter vorgesehen. Der Transformator stellt die Potenzialfreiheit sicher, erzeugt den Mittelpunktleiter (N) und passt die Höhe der Ausgangsspannung an. Der UWR kann als Pulswechselrichter betrieben werden, um Toleranzen der Netz- oder Batteriespannung auszugleichen. Im Normalfall speist der Eingangsstromrichter ESR die Energie in den Zwischenkreis ein. Das Batterieladegerät sorgt gleichzeitig für eine ausreichende Batterieladung. Im Störungsfall wird in Abb. 19-1 der Schalter S automatisch geschlossen und die Batterie stützt die Eingangsspannung des Wechselrichters.
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Autoren-Porträt von Joachim Specovius
Prof. Dr.-Ing. Joachim Specovius, ehemaliger Entwicklungsingenieur im Bereich Verkehrstechnik bei der Fa. Siemens, lehrt heute an der TFH Berlin die Gebiete Leistungselektronik und Elektrische Antriebe.
Bibliographische Angaben
- Autor: Joachim Specovius
- 2008, 2.Aufl. 2008, 334 Seiten, Deutsch
- Verlag: Vieweg+Teubner Verlag
- ISBN-10: 3834894281
- ISBN-13: 9783834894281
- Erscheinungsdatum: 08.01.2008
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