Quelltext der Seite Zwischenkreis

Ein '''Zwischenkreis''' ist eine elektrische Einrichtung, die als Energiespeicher mehrere elektrische Netze auf einer zwischengeschalteten Strom- oder Spannungsebene über [[Umrichter]] elektrisch koppelt.

[[Datei:Zwischenkreis-block.svg|mini|hochkant=2|Blockschaltbild für eine Einrichtung mit Zwischenkreis]]

Anwendungsfälle:
* Elektrische Verbraucher benötigen die Energie häufig in sehr kurzen Intervallen (z.&nbsp;B. Anfahrvorgang eines Motors), aber die bereitstellenden Quellen (öffentliche Energieversorgungsnetze/&#8203;Notstromgeneratoren/&#8203;Netzteile/&#8203;Batterien etc.) können die Energie nur in begrenztem Umfang für sehr kurze Intervalle bereitstellen.
* Verschiedene Wechselstromnetze sind zueinander nicht gleichfrequent und damit nicht synchron. (Beispielsweise arbeitet das Netz der öffentlichen Energieversorgung in Europa mit 50&nbsp;Hz, das [[Bahnstrom]]netz in Deutschland hingegen mit 16,7&nbsp;Hz; Antrieb eines Aufzugs muss mit Frequenz von z.&nbsp;B. 0 bis 400&nbsp;Hz versorgt werden.)
* Verschiedene Wechselstromnetze (z.&nbsp;B. [[Energieversorgung]]snetze verschiedener Länder) sind zwar gleichfrequent, stehen aber in unterschiedlicher Phasenlage zueinander.
* Gleichspannungsnetze können auf unterschiedlichen Spannungsebenen arbeiten (z.&nbsp;B. 1,5-kV- und 3-kV-Bahnstromnetze).
* [[Unterbrechungsfreie Stromversorgung]], die einen Verbraucher bei Netzausfall aus einem [[Akkumulator]] versorgt.

Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Spannungen oder die Ströme der unterschiedlichen Netze
* in ihren Effektivwerten anzupassen (siehe [[Aufwärtswandler]], [[Abwärtswandler]] für Gleichspannungsnetze/&#8203;[[Transformator]]en, [[Vierquadrantensteller]] für Wechselspannungsnetze);
* gleichzurichten für den Fall, dass Energie in den Zwischenkreis  gespeist wird (siehe [[Gleichrichter]]);
* [[Wechselrichter]] vorzusehen für Netze, die aus dem Zwischenkreis gespeist werden;
* die Energie in einem energiespeichernden Bauelement ([[elektrische Kapazität]]/&#8203;[[Induktivität]]/&#8203;Akkumulator) –&nbsp;das ist der Zwischenkreis&nbsp;– zwischenzuspeichern.

Dabei unterscheidet man drei Verfahren:

* Gleichspannungszwischenkreis: mittels [[Zwischenkreiskondensator]] bei konstanter Spannung und variablem Strom (siehe auch [[U-Umrichter]] (Voltage Source Inverter, VSI)).<br />→ Z.&nbsp;B. Anwendung bei den meisten Industrieumrichtern ([[Frequenzumrichter]]) für kleine und mittlere Leistungen
* Gleichstromzwischenkreis mittels [[Zwischenkreisdrossel]] bei konstantem Strom und variabler Spannung (siehe auch [[I-Umrichter]] (Current Source Inverter, CSI)).<br />→ Z.&nbsp;B. Anwendung bei [[Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung|HGÜ]] oder (Antriebs-)[[Umrichter]] großer Leistung
* ''Z-Source''-Zwischenkreis: der Zwischenkreis ist ein [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensator]]/&#8203;[[Induktivität]]snetzwerk, der zur Spannungsanhebung und Spannungsreduktion verwendet werden kann. Er wird vorwiegend eingesetzt, wenn die Speisespannung starken Schwankungen unterliegt.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.ornl.gov/~webworks/cppr/y2001/pres/121238.pdf |wayback=20081205232855 |text=''Comparison of Traditional Inverters and Z-Source Inverter for Fuel Cell Vehicles'' }} (PDF; 200&nbsp;kB), Miaosen Shen, Alan Joseph, Jin Wang, Fang Z. Peng, and Donald J. Adams</ref><ref>[https://www.egr.msu.edu/pelab/projects/project%20pdf%20files/Z-Source%20for%20motor%20drives.pdf ''Z-Source for Motor Drives''] (PDF; 555&nbsp;kB) Power Drives and Motor Drives Laboratory der Michigan State University</ref> Anders als bei den herkömmlichen Zwischenkreistopologien muss ein nachgeschalteter Wechselrichter mittels [[Durchkommutierung]] für die Aufrechterhaltung der Zwischenkreisspannung sorgen, da das Zwischenkreis-Netzwerk je nach Spannungsanforderung als [[Durchflusswandler]] oder [[Sperrwandler]] betrieben werden muss.

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Leistungselektronik]]
[[Kategorie:Filter (Elektrotechnik)]]