Elektrotechnisches Institut (ETI)

Stromrichter mit HF-Transformator für hohe Spannungsunterschiede zwischen Primär- und Sekundärseite

Beschreibung

Mobile industrielle Antriebe können die Spitzenleistungen, die beim Beschleunigen des Antriebs auftreten, aus einem Speicher mit Doppelschichtkondensatoren (DSK) beziehen. Dann muss die Energie zur Deckung der Verluste nur mit geringer Leistung aus dem Netz bezogen werden. Die relativ hohe Energiedichte des DSK-Speichers und die geringe Spannung der DSK-Zellen führen bei Anwendungen mit kleiner Maximalleistung und geringem Energiebedarf zu Speichermodulen, die nur eine geringe Spannung aufweisen. Je nach Anwendung kann die Speicherspannung bis zu zehn mal kleiner sein als die Zwischenkreisspannung des Antriebssystems. Mit herkömmlichen Hoch- oder Tiefsetzstellerschaltungen kann ein so großes Übersetzungsverhältnis nicht mehr mit gutem Wirkungsgrad realisiert werden. Als Abhilfe kann ein Stomrichter mit hochfrequent getaktetem Trafo eingesetzt werden, bei dem die Spannungsübersetzung über das Windungszahlverhältnis angepasst werden kann. Da die Energie in beide Richtungen übertragen werden soll, müssen sowohl Primär- als auch Sekundärseite des Trafos mit einer Vollbrücke angesteuert werden. In dieser Arbeit soll der Leistungsteil eines solchen Stromrichters ausgelegt werden. Die Schaltung soll aufgebaut und die Steuerung und Regelung des Stromrichters auf einem DSP programmiert werden.