Gleichstrom Anwendung

Direktstromanwendung Anwendung

Gleichstrom ist eine Ladebewegung, die sich mit der Zeit nicht in Stärke und Richtung ändert. Bei der Anwendung ist der Gleichstrom jedoch schwieriger zu handhaben. Wofür wird es verwendet und wie lässt es sich vom Gleichstrom unterscheiden? Multiphasen-Wechselstrom oder Drehstrom; Wechselstrom Anwendung?

mw-headline" id="Typen_von_Konvertern">Typen von_Konvertern[Bearbeiten | < bearbeiten Quellcode]

Umrichter sind statische Elektrogeräte oder -systeme - d.h. ohne bewegte und nicht notwendigerweise stationäre Komponenten - zur Umformung einer Art von zugeführtem elektrischem Strom (Gleichstrom, Wechselstrom) in die andere oder zur Veränderung von Kenngrößen wie Strom und Schwingung. Beide Grundsätze werden oft in Verbindung verwendet, z.B. in einem PC-Schaltnetzteil, das die Wechselspannung von 230 V in eine mit 5 V typisch um ein Mehrfaches niedrigere Wechselspannung umgewandel.

Für ein breites Anwendungsspektrum gibt es unterschiedliche Ausführungen und Arten von Umrichtern. Von erheblicher technischer und wirtschaftlicher Relevanz ist die Gerätekategorie: In einem großen Teil der netzgetriebenen Elektrogeräte befinden sich heute Umrichter, die auch ein wesentlicher Baustein in modernen Systemen zur Energieerzeugung und -verteilung sind. Charakteristisch ist, dass die Umsetzung mittels Elektronikbauteilen auf der Grundlage von Halbleitermaterialien erfolgt.

Ladegleichrichter zur Wandlung von Wechselspannung in Gleichstrom-Heißgleichrichter. Umkehrer ( "Wechselrichter" oder Wechselrichter) verwandeln Gleichstrom in Fremdstrom. Mit Frequenzumrichtern wird eine Art von Fremdstrom in eine andere umgewandelt, z.B. wird der Frequenzwandler zum Ändern einer Fremdstromfrequenz verwendet. DC/DC-Wandler konvertieren eine erste DC-Spannung in eine zweite DC-Spannung, die größer, kleiner oder umgekehrter sein kann.

Andererseits werden Rotiersysteme, bei denen die Konvertierung durch elektromotorisch angetriebene Stromerzeuger durchgeführt wird, als Umrichter bezeichnet. Die Umrichter werden als Umrichter eingesetzt. Im Falle von Neuanlagen wurden diese nun durch die Umrichter ersetzt. Ein Umrichter wandelt ähnlich wie ein Trafo zwar Strom um, ist aber im Unterschied zu einem Trafo per definitionem keine Elektromaschine - denn ein Umrichter hat in der Regel keinen Magnetkreis als Zentralelement oder ist, falls vorhanden, für die Interaktion mit dem Halbleiterkreis vorgesehen.

Eines der am weitesten verbreiteten Anwendungsgebiete von Leistungsumrichtern sind Stromversorgungen in Bordnetztechnik. Sie haben die bisher gebräuchlichen Stromversorgungen nahezu komplett durch Trafos ersetzt und sind heute in nahezu jedem Elektronikgerät zu Hause, vor allem in PCs, der Verbraucherelektronik und als Steckernetzteile für Handys, digitale Kameras oder WLAN-Router.

Auf der Eingangsseite werden die Verbraucher in der Regel mit Wechselspannung gespeist, auf der Ausgangsseite speist das Netzgerät eine DC-Spannung mit einem festen oder einstellbaren Spannungswert, bei PC auch mit mehreren verschiedenen Spannungswerten. Das Netzgerät ist mit einem festen oder einstellbaren Spannungswert ausgestattet. Auch für die Ansteuerung und Regulierung von drehzahlvariablen E-Motoren werden Leistungsumrichter eingesetzt, oft mit sogenannten Vierquadrantenstellgliedern als Steuergerät. Die bedeutendste Anwendung ist in diesem Kontext der flächendeckende Einbau in elektromotorisch angetriebene Schienen- und Straßenfahrzeuge wie Hochgeschwindigkeitszüge, Elektroloks, Trams, Trolleybusse sowie Elektro- und Hybridfahrzeuge.

Andere Anwendungen sind unter anderem für die Bereiche Pumpe, Ventilator und Werkzeugmaschine. Elektrolyse- und Schmelzverfahren in der Metallverarbeitung sind weitere Anwendungen von Umrichtern. Dabei wird von einem Trafo eine Wechselspannung von wenigen Spannungen erzeugt, die durch Starkstromrichter in die benötigte Niederspannungs-Gleichspannung (im Spannungsbereich von wenigen Spannungen) bei sehr hohem Strom (im Spannungsbereich von mehreren tausend Ampere) gewandelt wird.

Die Gleich- und Wechselspannung des Elektrostroms wird auch bei der Hochspannungs-Gleichstromübertragung durch Umrichter umgewandelt. In einer Umrichterstation erfolgt die Umformung von Dreiphasenstrom in Gleichstrom und zurück. Dazu gehören neben dem Leistungswandler auch Leistungswandler, die dem Leistungswandler auf der dreiphasigen Seite vor- oder nachgelagert sind. Mit Hilfe der Umrichtertransformatoren wird nicht nur die Netzspannung des dreiphasigen Netzes an die der HGÜ angepasst, sondern auch zahlreiche Oberwellen eliminiert.

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