Kapitel 5

5.1 Wechselstromschalter 69
Die Gleichung für den Ventilstrom iv folgt aus der Spannungsgleichgewichtsbedingung
entsprechend der Ventilstromberechnung der M1-Gleichrichterschaltung
im Definitionsbereich α ≤ x ≤ α+τd:
⎡
i ( x)
= Iˆ
⎢sin(
x −ϕ)
− sin(
α−ϕ)
e
⎢
⎣
⎤
⎥
⎥
⎦
x−α
−
ωτ
(5.1)
V
Beim Einschalten ohmsch-induktiver Kreise überlagert sich [s. Gleichung (5.1)]
einer Sinusfunktion mit der Phasenverschiebung ϕ = arctan (L/R) eine e-Funktion,
die mit der Zeitkonstanten τ = L/R des induktiven Spe ichers abklingt. Nicht nur in
der Stromrichtertechnik, sondern auch beim Schalten von Lasten mit starken induktivem
Anteil treten Stromüberhöhungen auf. Hohe Scheitelwerte des transienten
Stromes, also des vorübergehenden Stromanteils, können über seine Kraftwirkungen
unmittelbar die Leiterbahnen zerstören, falls sie nicht mechanisch entsprechend
stark ausgelegt sind. Eine zu hohe Wärmeentwicklung wird durch rechtzeitiges
Abschalten von Sicherungen meist rechtzeitig vermieden.
Die Wechselwegschaltung wird auch als elektronischer Schalter benutzt. Bei kleineren
Leistungen wird ein Triac als Chip mit integrierter Steuerschaltung verwendet.
Elektronische Schalter arbeiten verschleißfrei ohne mechanische Trägheit. Elektrische
Leitungen werden nicht galvanisch getrennt. Deswegen ist immer ein
zusätzlicher mechanischer Trennschalter aus Sicherheitsgründen erforderlich, wenn
an abgeschalteten Geräten gearbeitet wird.
u
i
ϕ
α
ie
uS
i0
iL
Bild 5.2: Einschaltvorgang