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Die Ausgangsspannung bei nichtlückendem Strom

Die von einer Thyristorbrücke bereitgestellte Ausgangsspannung wird vom Zündwinkel alpha bestimmt. Die höchste Ausgangsspannung ergibt sich bei einem Zündwinkel von 0° und die niedrigste bei einem Zündwinkel von 180°. Den mittleren Betrag der Ausgangsspannung als Funktion des Zündwinkels zeigt das nebenstehende Diagramm. Wie zu erkennen ist, kann die Ausgangsspannung auch negative Werte annehmen. Das bedeutet, dass die Thyristorbrücke in diesem Bereich generatorisch arbeitet und Energie vom Motor in das Netz zurückspeist.
Zu beachten ist, dass dieses Diagramm nur bei nichtlückendem Strom gilt. Das heißt, dass während der gesamten aktiven Phase ein Stromfluss durch die Thyristoren stattfindet und diese im durchgeschalteten Zustand bleiben.

Die nachfolgenden Diagramme zeigen einige ausgewählte zeitliche Verläufe der Ausgangsspannung bei verschiedenen Zündwinkeln. Steigt der Zündwinkel über 60°, nimmt die Ausgangsspannung auch negative Werte an.

 

Die Ausgangsspannung bei lückendem Strom

Bei den bisherigen Betrachtungen wurde davon ausgegangen, dass ein gezündeter Thyristor bis zum Zeitpunkt der Kommutierung durchgeschaltet bleibt. Das ist jedoch nur dann der Fall, wenn während der gesamten aktiven Phase auch ein Stromfluss durch den Thyristor stattfindet. Diese Bedingung ist im praktischen Betrieb nicht immer erfüllt. In Abhängigkeit vom Betriebspunkt des Motors und der damit gegebenen der Gegenspannung (Motor-EMK) kann sich ein Stromverlauf herausbilden, der innerhalb eines Zyklus die Nulllinie erreicht. Der Stromfluss versiegt, man sagt auch er "lückt". Die beiden aktiven Thyristoren gehen als Folge des abklingenden Stromes in den Sperrzustand über. Sie schalten damit die Netzspannung nicht mehr durch und die Ausgangsspannung der Thyristorbrücke springt auf den Betrag der Motor-EMK. Zum nächsten Zündzeitpunkt müssen die beiden im nun folgenden Zyklus aktiven Thyristoren gezündet werden.

Arbeitet die Thyristorbrücke im Bereich des lückenden Stromes, ändert sich auch der Zusammenhang zwischen dem Zündwinkel alpha und der Ausgangsspannung der Thyristorbrücke. Das oben angegebene Diagramm gilt dann nicht mehr.