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Erfindungsgegenstand: Wechselrichtertechnik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines durch einen Wechselrichter gespeisten Transformators zur dynamischen Versorgung einer elektrischen Last, wobei der Wechselrichter zur Wandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung eingerichtet ist und hierzu steuerbare Schaltelemente aufweist.

Problem und Stand der Technik:

Das Problem bei der vielseitigen und an Bedeutung zunehmenden Wechselrichtertechnik sind die Schaltelemente und die plötzliche Sättigung des Transformatorkerns. Seit 2017 stehen mit WBG-Transistoren hoch effiziente Leistungsschalter zur Verfügung. Bekannte Verfahren zur Vermeidung/Begrenzung von Zusatzverlusten zufolge der Kernsättigung sind jedoch sehr langsam und auf mittlere und größere Leistung nicht übertragbar. Die Dauer der vom Wechselrichter an den Transformator geschalteten Spannungsimpulse kann sich nur in kleinsten Schritten kontinuierlich ändern, sonst wird die notwendig feine Antisättigungskorrektur überfordert, eventuell auch die Erfassung eines Offset bzw. Gleichanteils im Magnetisierungsstrom. Bei sich dynamisch ändernden Betriebszuständen (z.B. Laststöße, Lastabschaltung, Lastkurzschluss) sind überdimensionale Energiespeicher vorzusehen, weshalb die Wechselrichtertechnik noch aufwändiger als notwendig und für große Leistungen noch unwirtschaftlich ist.

Lösung:

Österreichische Patentanmeldung A50196/2024 für einen „Schaltspannungsregler: Verfahren und Vorrichtung“, Anmeldedatum 06.03.2024

Bedeutung:

Wechselrichter nach Anspruch 1 weisen gegenüber denen in erhältlichen Geräten je nach Leistung und Überdimensionierung eine um zwei bis fünf Größenördnungen höhere Stellgeschwindigkeit der Wechselspannungsimpulsdauern auf, unabhängig von der Methode zur Erfassung des Magnetisierungsstrom(gleichanteil)s, bedeutet, dass mit dem Erfindungsgegenstand hinsichtlich ihrer Leistung skalierbare isolierende Konverter zur Stromversorgung für Beleuchtung, Datenverarbeitung, Automatisierung, Robotik, Solaranlagen, Antriebe bis hin zur HGÜ, sowie bidirektionale Wandler (Satelliten, UPS,…) gebaut werden können und die Errichtung eines Gleichspannunsnetzes möglich wird.