Stromrichter

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Stromrichter (engl. power converter) sind ruhende Anlagen – das heißt ohne bewegliche Teile, aber nicht notwendig stationär – zur Umwandlung einer elektrischen Stromart in eine andere mit Hilfe elektronischer Bauelemente wie Dioden, Transistoren oder Thyristoren, insbesondere mittels MOSFETs, IGBTs und IGCTs. Früher wurden auch Vakuumröhren, Quecksilberdampfgleichrichter und Thyratrons eingesetzt. Als Energie-Zwischenspeicher werden dabei in den Geräten oft Kondensatoren oder Induktivitäten eingesetzt.

Dagegen bezeichnet man rotierende Anlagen, in denen die Umwandlung durch Generatoren erfolgt, die von Elektromotoren angetrieben werden, als Umformer. Bei neuen Anlagen sind diese inzwischen von den Stromrichtern verdrängt worden.

Stromrichter für die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom heißen Gleichrichter (engl. rectifier). Wechselrichter (engl. inverted rectifier oder power inverter) wandeln Gleich- in Wechselstrom um. Für die Umwandlung einer Wechselstromart in eine andere werden Umrichter (engl. frequency changer) eingesetzt; so dient beispielsweise der Frequenzumrichter der Änderung einer Wechselstromfrequenz. Gleichspannungswandler wandeln eine erste Gleichspannung in eine zweite Gleichspannung um, die höher, niedriger oder invertiert sein kann.

Ähnlich wie ein Transformator formt ein Stromrichter elektrische Energie um, gilt aber im Gegensatz zu jenem per Definition nicht als elektrische Maschine, weil ein Stromrichter im Allgemeinen keinen magnetischen Kreis aufweist.

Anwendungen[Bearbeiten]

Typische Anwendungen von Stromrichtern sind elektrische Netzteile. Hierbei werden die Geräte eingangsseitig meist mit Wechselspannung versorgt, am Ausgang liefern sie dann eine Gleichspannung mit festem oder einstellbarem Spannungswert.

Kleiner Stromrichter

Stromrichter werden auch für die Steuerung und Regelung von drehzahlveränderlichen Elektromotoren verwendet. Der wichtigste Anwendungsfall in diesem Zusammenhang ist der Einsatz in elektrisch angetriebenen Schienen- und Straßenfahrzeugen wie Hochgeschwindigkeitszügen, Elektrolokomotiven, Straßenbahnen, Obussen und Elektroautos. Weitere Anwendungsfälle betreffen Pumpen, Lüfter und Werkzeugmaschinen. Bei letzteren dienen als Regelgrößen meist die Drehzahl, die Drehlage oder das abzugebende Drehmoment.

Als weiteren Anwendungsfall von Stromrichtern sind Elektrolyse- und Schmelzprozesse in der Metallindustrie zu nennen. Hier wird durch einen Transformator eine Wechselspannung von wenigen Volt erzeugt, die durch Hochstromgleichrichter in die erforderliche Gleichspannung mit niedriger Spannung (im Volt-Bereich) und sehr hohen Strömen (im Bereich von mehreren tausend Ampere) umgewandelt wird.

Auch bei der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung erfolgen das Gleich- und Wechselrichten des elektrischen Stroms durch Stromrichter. Die Umwandlung von Drehstrom in Gleichstrom und umgekehrt findet dabei in einer Stromrichterstation statt. Diese beinhaltet neben dem Stromrichter auch Stromrichtertransformatoren, die dem Stromrichter an der Drehstromseite vor- oder nachgeschaltet sind. Die Stromrichtertransformatoren dienen nicht nur der Anpassung der Spannung des Drehstromnetzes an die der HGÜ, sondern auch der Elimination zahlreicher Oberschwingungen.

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Stromrichter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen