Kapitel 5
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5.1 Wechselstromschalter 69<br />
Die Gleichung für den Ventilstrom iv folgt aus der Spannungsgleichgewichtsbedingung<br />
entsprechend der Ventilstromberechnung der M1-Gleichrichterschaltung<br />
im Definitionsbereich α ≤ x ≤ α+τd:<br />
⎡<br />
i ( x)<br />
= Iˆ<br />
⎢sin(<br />
x −ϕ)<br />
− sin(<br />
α−ϕ)<br />
e<br />
⎢<br />
⎣<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎥<br />
⎦<br />
x−α<br />
−<br />
ωτ<br />
(5.1)<br />
V<br />
Beim Einschalten ohmsch-induktiver Kreise überlagert sich [s. Gleichung (5.1)]<br />
einer Sinusfunktion mit der Phasenverschiebung ϕ = arctan (L/R) eine e-Funktion,<br />
die mit der Zeitkonstanten τ = L/R des induktiven Spe ichers abklingt. Nicht nur in<br />
der Stromrichtertechnik, sondern auch beim Schalten von Lasten mit starken induktivem<br />
Anteil treten Stromüberhöhungen auf. Hohe Scheitelwerte des transienten<br />
Stromes, also des vorübergehenden Stromanteils, können über seine Kraftwirkungen<br />
unmittelbar die Leiterbahnen zerstören, falls sie nicht mechanisch entsprechend<br />
stark ausgelegt sind. Eine zu hohe Wärmeentwicklung wird durch rechtzeitiges<br />
Abschalten von Sicherungen meist rechtzeitig vermieden.<br />
Die Wechselwegschaltung wird auch als elektronischer Schalter benutzt. Bei kleineren<br />
Leistungen wird ein Triac als Chip mit integrierter Steuerschaltung verwendet.<br />
Elektronische Schalter arbeiten verschleißfrei ohne mechanische Trägheit. Elektrische<br />
Leitungen werden nicht galvanisch getrennt. Deswegen ist immer ein<br />
zusätzlicher mechanischer Trennschalter aus Sicherheitsgründen erforderlich, wenn<br />
an abgeschalteten Geräten gearbeitet wird.<br />
u<br />
i<br />
ϕ<br />
α<br />
ie<br />
uS<br />
i0<br />
iL<br />
Bild 5.2: Einschaltvorgang