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Antriebstechnik

Leistungselektronik macht drehzahlgeregelten Antrieben Beine

| Autor: Stefanie Michel

Leistungselektronik ebnet Marktführerschaft bei Frequenzumrichtern

Ab Mitte der 60er-Jahre des 20. Jahrhunderts brach eine neue Ära an und es zeigte sich deutlich, welchen Einfluss die Entwicklungen in der Leistungselektronik auf die elektrische Antriebstechnik hatten. Sowohl BBC als auch Strömberg (der zukünftige ABB-Geschäftsbereich Drives) und später auch ASEA erkannten schnell, welches Potenzial in der Entwicklung und Nutzung leistungselektronischer Komponenten steckte. So wurde mit der Einführung von Thyristoren die Zwangskommutierung mit Wechselrichtern möglich, um Antriebe zu entwickeln, bei denen sich die Drehzahl über die Frequenz regeln ließ. Bis dahin war das nur über polumschaltbare Wicklungen oder Verändern der Ständerfrequenz möglich. Damit breitete sich der regelbare Asynchronmotor immer weiter auf Anwendungsgebiete aus, die bis zu diesem Zeitpunkt Gleichstrommotoren nutzten, weil sie sich einfacher regeln ließen.

Ergänzendes zum Thema
 
Wie ABB und ihre Vorgänger als Pioniere die Welt von heute mitgestaltet haben

Einen Meilenstein präsentierten 1964 zwei BBC-Ingenieure: Sie stellten erstmals ein Verfahren zur Pulsweitenmodulation (PWM) vor – das heute meistverbreitete Verfahren zum Erzeugen einer Dreiphasenspannung mit entsprechener Frequenz. Hierbei wird die volle Zwischenkreisspannung über leistungselektronische Bauteile ein- und ausgeschaltet. Das Tastverhältnis zwischen Ein- und Ausschaltzeit ist variabel und bewirkt eine einstellbare Spannungszeitfläche innerhalb des Taktintervalls. Dieses Prinzip ermöglichte es, die Zwischenkreis-Gleichspannung des Wechselrichters in ein getaktetes Drehspannungssystem mit variabler Frequenz und variablem Effektivwert der Spannung zu erzeugen. Bis diese Technik allerdings marktreif war, dauert es: Erst 1973 lieferte BBC die ersten Frequenzumrichter mit diesem Verfahren aus. Als Regelungsverfahren verwendete man die U/f-Steuerung.

Pioniere bei der Drehzahlregelung von AC-Motoren

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