Kapitel 15

15.3 Gleichstromstellerschaltungen für den Ein- und Zweiquadranten-Betrieb 239
Bei der gleichzeitigen Taktung werden die Ventile mit gleichen Steuerimpulsen
durchgeschaltet. Im eingeschalteten Zustand liegt die Spannung Ud an der Maschine.
Der Gleichstrom steigt mit der Zeitkonstanten τL = RA/LA an. Werden die
Ventile abgeschaltet, wechselt der Laststrom auf die Dioden D1 uund D2. Die
Spannung kehrt das Vorzeichen um und ist jetzt -Ud.
Bild 15.22: Betrieb im ersten und vierten Quadranten
Während der Stromführungszeit der Dioden wird Leistung aus dem Lastkreis in
die Spannungsquelle zurückgespeist. Sie arbeiten als Rückspeisedioden. Mit erneutem
Einschalten der Ventile wiederholt sich der Vorgang. Ebenso wie beim
Einquadranten-Gleichstromsteller lückt der Strom bei Entlastung. Es enstehen
wieder Absätze in den Flanken der Spannungsblöcke.
Das Übersetzungsverhältnis ü bei gleichzeitiger Taktung beträgt:
Alternierende Taktung
U L Pd
ü = = = 2a
−1
(15-11)
U S
d
Bei der alternierenden Taktung nach der Schaltung im Bild 15.22 ist bei nicht lückendem
Strom und uL > 0 immer GTO2 stromführend, während GTO1 innerhalb
einer Periodendauer T nur für die Dauer te eingeschaltet ist. Wenn beide elektronischen
Schalter leitend sind, liegt an der Maschine die Spannung Ud. Wird GTO1
abgeschaltet, fließt in dem aus GTO2 und D2 gebildeten Freilaufkreis der Laststrom
iL weiter und die Lastspannung uL wird Null. Wird der GTO1 wieder eingeschaltet,
ist erneut uL = Ud. Wenn GTO2 ausgeschaltet wird, kommutiert der Laststrom
iL auf den Freilaufkreis, der jetzt aus den Schaltelementen GTO1 und D1
gebildet wird. Die Lastspannung uL ist durch den Freilaufkreis wieder kurzgeschlossen
und wird folglich Null. Das Übersetzungsverhältnis ü bei alternierender
Taktung ist im nicht lückenden Betrieb genauso groß wie beim Einquadranten-Steller: