Kapitel 15

15.3 Gleichstromstellerschaltungen für den Ein- und Zweiquadranten-Betrieb 231
Aufgrund der Freilaufdiode FD gilt uL ≥ 0, da bei negativen Lastspannungen die
Freilaufdiode leitend wird und die Maschine kurzschließt. Die Ventile V und FD
verhindern eine Stromumkehr. Da immer IL ≥ 0 ist, wird auch das Maschinenmoment
MM ≥ 0, das bedeutet Motorbetrieb. Während des Freila ufes entnimmt der
Motor keine Energie aus dem Netz. Er ist theoretisch vom Netzt abgekuppelt und
liefert die Energie aus der rotierenden Masse.
Bild 15.9: Spannung und Strom in Abhängigkeit von der Steuerung
Bild 15.9 zeigt die Pulsweitensteuerung bei abnehmendem Spannungsmittelwert
UL für drei typische Lastfälle. Im Fall A, dem Normalbetrieb, schwankt der Laststrom
zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert, wie bei einer Zweipunktregelung.
Während der Abschaltzeit ta fließt der Laststrom über die Freilaufdiode.
Wegen des Kurzschlusses über der Diode ist dann die Lastspannung Null.
Im Fall B erreicht der Strom beim weiteren Absenken des Spannungsmittelwertes
schließlich die Lückgrenze. Er kann in der Schaltung Bild 15.8 nicht negativ werden.
Im Fall C kommt es zum Lücken des Stromes. Wenn kein Strom fließt, liegt
die Quellenspannung Uq am Ausgang. Im lückenden Betrieb wird die mittlere
Lastspannung UL ≥ a Ud. Im Bild 15.9 ist die Maschinendrehzahl verein fachend
konstant angenommen worden. Der Lückbetrieb wird auch bei Entlastung der Maschine
bei unveränderter Spannung erreicht, was im folgenden Beispiel 1 simuliert
wird.
Beispiel 1 (SIMPLORER)
τd
Mit der SIMPLORER-Datei quadrant1.ssh ist ein Hochlauf gegen ein konstantes
Widerstandsmoment simuliert. Der Hochlauf aus dem Stillstand erfordert eine
hohe Stromaufnahme, den Anfahrstrom. Danach wird der Motor entlastet, um damit
den Lückbetrieb zu demonstrieren. Das Moment wird über eine Sprungfunk