Resonant schaltende Zwischenkreisumrichter

Resonant schaltende Zwischenkreisumrichter

G. Bachmann (Betreuer: P. Mutschler )

Stand: abgeschlossen

Eine Möglichkeit zur Verbesserung des netz- und maschinenseitigen Verhaltens von Antriebs-Umrichtern hoher Leistung ist die Erhöhung der Schaltfrequenz. Sowohl die Weiterentwicklung der Leistungshalbleiter als auch der Schaltungstechnik zum weichen (resonanten) Schalten dienen diesem Ziel. In der Literatur existieren zahlreiche Schaltungsvorschläge, bei denen isoliert die jeweils positiven Eigenschaften angegeben sind. Eine vergleichende Untersuchung, anhand der entscheidbar ist, welche Schaltung für welche Leistung / Anwendung die jeweils günstigste ist, ist nicht bekannt. Der vorliegende Antrag hat eine derartige Untersuchung zum Ziel. Eine Vorauswahl ergibt, daß im Bereich sehr hoher Leistung die „Resonant Pole“ – Umrichter (Phasenlöschung) und im darunterliegenden Leistungsbereich die PWM – fähigen „Resonant DC – Link“ – Umrichter (Summenlöschung) mögliche Kandidaten sind. Aus letzterer Gruppe werden drei Schaltungen zur genaueren Untersuchung vorgeschlagen. Die Untersuchung soll mit einer Kombination von Simulation und Messung die Beanspruchung der Bauelemente, insbesondere die Verluste ermitteln und vergleichend bewerten.

P. Mutschler: „Vergleichende Untersuchung resonant schaltender Mittelspannungs-IGBT-Umrichter bezüglich ihrer Eignung für Leistungen oberhalb 100kVA.“
Interne Notiz 1996

G. Bachmann, P. Mutschler: „Comparison of soft switched IGBT Inverters“
PCIM 1999, Nürnberg, 22.-24.06.99

G. Bachmann, P. Mutschler, : „Comparison of PWM operated Resonant DC-Voltage Link Inverters“
EPE 1999, Lausanne, Schweiz, 07.-09.09.99

Bachmann, G.; Mutschler, P.: „Einsatz programmierter Logikbausteine in Umrichtern“
SPS/IPC/DRIVES, Nürnberg, 28.-30. Nov. 2000

Bachmann, G.: „Resonant switching in IGBT converters“
PCIM Europe 10/2000

Vorgänger-Arbeit auf dem Gebiet der Umrichter mit resonanter Summenlöschung im Zwischenkreis:

K. Bornhardt: „Neue GTO-Umrichter mit erhöhter Schaltfrequenz“
Darmstädter Dissertation 1991 (Übersicht)