Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

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24 Kapitel 2: Vergleich von PWM Gleichrichterkonzepten P / W 120 100 80 60 40 20 0 Transistor Freilaufdiode Netzdioden Eingangsind. Ausgangskond. Eigenbedarf Zusatzverluste 320V 400V 530V (a) P / W Abb.2.6: Aufteilung der Verluste des „1S Boost“ nach Tab.2.4 für die unterschiedlichen Eingangsspannungen 320, 400 und 530V bei einer Ausgangsleistung von 10.5kW (a) und für 166, 208 und 480V bei 5.25kW Ausgangsleistung (b). 120 100 80 60 40 20 0 Transistor Freilaufdiode Netzdioden Eingangsind. Ausgangskond. Eigenbedarf Zusatzverluste 166V 208V 480V Abb.2.7 zeigt eine grafische Darstellung der Einzelvolumina der Komponenten des Gleichrichtersystems. Die Hauptanteile gehen dabei an die Hochsetzstellerinduktivität und die Ausgangskondensatoren, wie es für die Hochsetzstellertopologie zu erwarten war. Zufolge des guten Wirkungsgrades weisen der Kühlkörper und die Lüfter nur ein vergleichsweise kleines Volumen auf. Das Zusatzvolumen soll die Eigenstrom- versorgung, die Überspannungsbegrenzungsschaltungen, den Stromwandler und die Leiterplatte beinhalten und ist entsprechend der Erfahrung mit vergleichbaren praktisch realisierten Systemen angenommen. Ein EMV Filter ist weder in der Berechnung des Wirkungsgrades noch im Volumen und damit auch nicht bei der Leistungsdichte berücksichtigt. Kühlkörpertemperatur TH= 90 °C Umgebungstemperatur TA= 50 °C Benötigter Kühlkörper RTH= 0.204 °C/W AAVID Typ S101/120PG Thermischer Widerstand RTH= 0.189 °C/W Kühlkörpervolumen VH= 0.480 dm 3 Lüftervolumen VF= 0.300 dm 3 Eingangsdrosselvolumen VL= 0.460 dm 3 Ausgangskondensatorvolumen VC= 0.486 dm 3 Eigenstromversorgung, Leiterplatten, etc. Vaux= 0.750 dm 3 Steuerplatine Vcon= 0.100 dm 3 Gesamtvolumen V= 2.576 dm 3 Leistungsdichte ρ= 4.08 kW/dm 3 Tab.2.6: Berechnung der Leistungsdichte des „1S Boost“. (b)
Kapitel 2: Vergleich von PWM Gleichrichterkonzepten 25 V / dm 3 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 Kühlkörper Lüfter Induktivitäten Kondensatoren Zusatzvol. Steuerung 1S Boost Abb.2.7: Aufstellung der Einzelvolumina der Leistungskomponenten des „1S Boost“.
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