Zusammenfassung

Wechselstromsteller werden in konventioneller Technik mit antiparallelen Thyristoren oder TRIAC?s aufgebaut. Diese einfachen Schaltungen werden bis heute zu Tausenden in Heizungsregelungen oder Lichtdimmern verwendet. Diese AC-Steller weisen durch das verzogerte Einschalten der Eingangsspannung (Phasenanschnittsteuerung) eine Verschiebung der Grundschwingung des Netzstromes auf. Diese Verschiebung und der aus dieser Ansteuerung resultierende nichtsinunsformige Netzstrom bewirken ein sehr schlechtes Netzverhalten.

Die Firma <Brutsch Elektronik> stellt ein Gerat zur Verschweissung von Kunststoffrohren her. Die Temperatur des fur die Verschweissung des Rohres verwendeten Heizdrahtes wird uber einen AC-Steller gesteuert. Da die einzuhaltenden EMV-Vorschriften immer strenger werden, sucht die Firma <Brutsch Elektronik> nach einer neuen, mit modernen IGBT realisierten, Losung. Unsere Aufgabe bestand darin ein neues Konzept fur einen, bezuglich der Netzruckwirkungen, besseren AC-Steller zu entwerfen und auszutesten. Das grundsatzliche Konzept und die zu verwendenden, aus einem IGBT und Diodenbrucke aufgebauten, bidirektionalen Schaltern wurden uns durch den Dozenten vorgegeben. Der Effektivwert der Ausgangsspannung wird dabei durch das pulsweitenverstellbare Ein- und Ausschalten der sinusformigen Eingangsspannung eingestellt. Beim Schalten von induktiven Lasten muss durch diese Anordnung und den Betrieb mit Wechselspannung ein geschalteter Freilaufkreis vorgesehen werden.

Wir haben in unserer Diplomarbeit einen solchen AC-Steller simuliert und ihn mit einem herkommlichen AC-Steller verglichen, eine komplette Schaltung mit PWM-Generator und Treibern fur die IGBT gebaut und diese ausgemessen.

Das in den Messungen erhaltene schlechte Netzverhalten des AC-Stellers mit IGBT und der grosse Aufwand an Leistungs- und Steuerelektronik machen aber dieses Konzept als Ersatz fur die billigen AC-Steller mit TRIAC momentan uninteressant.