Um den Energieverbrauch von Verkehrssystemen zu senken versucht man diese mit Energiespeichern (z. B. Schwungrädern oder Brennstoffzellen) auszurüsten. Dazu muss die Welligkeit der Gleichspannung durch Spannungsstabilisierung verringert werden.Die Ergebnisse der analytischen sowie experimentellen Untersuchungen haben gezeigt, dass sich durch einen so genannten Multiplex-Takt-Betrieb bei Gleichstromstellern eine nennenswerte Reduzierung der Welligkeit des Ein- bzw. Ausgangsstromes (je nach Betriebsart) erzielen lässt. Bei einem konstanten Spannungsverhältnis (Ein- zu Ausgangsspannung) kann durch entsprechende Wahl der Anzahl der Schaltzweige theoretisch die Stromwelligkeit auf Null reduziert werden. Dies setzt eine relative hohe Genauigkeit der Steuereinheit voraus. Der Versatz der Taktung der einzelnen Zweige zueinander beträgt T/n, bei einer Periode T und einer Zweiganzahl n. Mit Hilfe des Multiplex-Takt-Betriebes können Gleichstromsteller mit hoher Leistungsdichte realisiert werden, welche insbesondere für den Einsatz in Verkehrssystemen mit elektrischem bzw. hybridem Antrieb zur Spannungsstabilisierung von Interesse sind. Bei dem neu konzipierten und realisierten Hochsetzsteller wurde bei gleichen Betriebsbedingungen durch eine Verdopplung der Schaltfrequenz die Stromwelligkeit auf die Hälfte reduziert Durch den Multiplex-Takt-Betrieb wurde eine Stromwelligkeit von 14 A erreicht. Die zwei parallel geschalteten Zweige werden mit 10 kHz und 0,5 s Zeitversatz zueinander getaktet. Es konnten auch das Bauvolumen und das Gewicht gesenkt werden.
Gleichstromsteller mit Multiplex-Takt-Betrieb für Verkehrssysteme
2005
8 Seiten, 8 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Gleichstromsteller mit Multiplex-Takt-Betrieb fur Verkehrssysteme
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