DE2339034A1

DE2339034A1 - Selbstgefuehrter wechselrichter

Info

Publication number: DE2339034A1
Application number: DE2339034A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Dr Ing Holtz
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1973-08-01
Filing date: 1973-08-01
Publication date: 1975-02-20
Also published as: JPS5044425A; DE2339034C2

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstgeführten Wechselrichter mit mindestens einer Gleichspannungsquelle, deren positiver oder negativer Pol über Schaltglieder wahlweise an mindestens eine Ausgangskiemme schaltbar ist.

Aus der Siemens-Zeitschrift 45 (1971), Heft 3, Seiten 154 bis 161, iaabesondere Bild 1, ist ein solcher selbstgeführter Wechselrichter bekannt. Es handelt sich dabei um einen dreiphasigen Pulswechselrichter, der aus einer einzigen GIeichspannungsa,uelle und aus drei Schaltern iit je zwei Schaltstellungen besteht. Jeder der drei Schalter liegt abwechselnd den positiven oder negativen Pol der Glelchspannungsquelle an eine zugeordnete Ausgangsklemme. An diese Ausgangsklemmen ist eine Drehfeldmaschine angeschlossen. Eine Steuereinrichtung sorgt dafür, daß die Stellungen der drei Schalter zwischen ihren beiden Schaltzuständen periodisch so wechseln, daß zwischen den Maschinenklemmen ein dreiphasiges symmetrisches Wechselspannungssystem entsteht, dessen Grundschwingung eine vorgegebene Frequenz und Amplitude hat. Frequenz und Amplitude der Grundschwingung sind einstellbar. Der Oberschwingungsgehalt des Wechselspannungesystems soll möglichst klein sein.

Jeder Schalter hat nur zwei Schaltzustände. Deshalb führt jede Ausgangsklemme des Wechselrichters entweder das positive oder das negative Potential der Gleichspannungequelle. Unter der Voraussetzung, daß die Schaltfrequenz Jedes Schalters konstant ist und daa Tastverhältnis 1 : 1 beträgt, ergibt sich, daß der Effektiv-

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wert der Grundschwingung durch die Höhe der als konstant angenommenen Gleichspannung vorgegeben und somit ebenfalls konstant ist. Unter der genannten Voraussetzung ist es also nicht möglich, den Effektivwert der Grund3chwingung zu steuern. Es muß daher,. wenn eine Amplitudensteuerung verlangt wird, zur Impulsbreitensteuerung übergegangen werden, bei der dae Tastverhältnis periodisch geändert wird. Das erfordert, um den Oberschwingungsgehalt gering zu halten, eine beträchtliche Anzahl von Umschaltungen pro Periode der Grundschwingung und somit eine hohe mittlere Schaltfrequenz. Der durch die physikalischen Eigenschaften der Schalter bedingte obere Grenzwert der mittleren Schaltfrequenz bestimmt auch die maximale Frequenz der Grundschwingung, wenn ein bestimmter Oberschwingungsgehalt nicht überschritten werden soll. Anders ausgedrückt: Bei jeder vorgegebenen Frequenz der Grundschwingung muß ein Mindestgehalt an Oberschwingungen in Kauf genommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ein- oder mehrphasigen selbstgeführten Wechselrichter zu schaffen, bei dem dieser Mindestgehalt an Oberschwingungen bei vorgegebener Frequenz der Grundschwingung drastisch gesenkt werden kann. Es soll also möglich sein, die Ausgangswechselspannung des Wechselrichters besonders oberschwingungsarm zu halten. Eine Verringerung der Oberschwingungen soll sich sowohl dann ergeben, wenn die Grundschwingung der Auegangswechselspannung im Hinblick auf ihre Frequenz und/oder Amplitude festgehalten ist, als auch dann, wenn sie einstellbar ist. Darüberhinaus soll die Steuerung des Grundschwingungsgehaltes der Ausgangswechselspannung vereinfacht werden. Weiterhin soll es möglich sein, mit einer hohen Frequenz der Grundschwingung der Ausgangswechselspannung zu arbeiten. Der Wechselrichter soll auch bei hohen Lastströmen wirtschaftlich arbeiten.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Überlegung, daß dann, wenn die Anzahl der Schaltzustände pro Schalter vergrößert wird, wenn also noch Zwischenwerte des elektrischen Potentials an jeder Ausgangsklemme eingestellt werden können, die Grundschwin-

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gungsamplitude der Ausgangswechselspannung ohne Veränderung der Schaltfrequenz verändert und nachgestellt werden kann. Das ist auch dann möglich, wenn die Sehaltfrequenz gleich der Frequenz der Grundschwingung ist.

Die erwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Anzahl n-1 von Gleichspannungsquellen hintereinander geschaltet ist, wobei η eine ganze Zahl größer als 2 ist, und daß die beiden äußeren Endklemmen der Hintereinanderschaltung und die Verbindungspunkte der einzelnen Gleichspannungsquellen jeweils über ein Schaltglied an eine gemeinsame Ausgangsklemme gelegt sind. Pro Ausgangsklemme sind somit η Schaltglieder und η Schaltstellungen vorgesehen.

Nach diesem Prinzip läßt sich an der Ausgangsklemme, der stets mehr als zwei Schaltglieder zugeordnet sind, ein treppenförmiger Potentialverlauf mit einem minimalen Oberschwingungsgehalt erzeugen. Die Umschaltung erfolgt dabei jeweils nur durch benachbarte Schaltglieder. Im Vergleich zum bekannten Wechselrichter ergibt sich bei diesem Wechselrichter bei fest vorgegebenem, maximal unzulässigem Oberschwingungsgehalt eine geringere Schaltfrequenz der Schaltglieder. Bei einem ausgeführten Wechselrichter betrug der Verringerungsfaktor z. B. 3. Die obere Grenze für die Grundschwingungsfrequenz liegt beim erfindungegemäßen Wechselrichter wesentlich höher als beim bekannten Wechselrichter.

Mechanische Schaltglieder sind für einen Wechselrichter wenig geeignet. Man wird daher elektronische Ventile benutzen. Eine Weiterbildung der Erfindung unter diesem Gesichtspunkt und unter Berücksichtigung eines generatorischen Betriebs der Last zeichnet sich dadurch aus, daß die Schaltglieder zwischen den Endklemmen und der gemeinsamen Ausgangeklemme jeweils im wesentlichen aus der Antiparallelschaltung eines gesteuerten Hauptventils mit einem ungesteuerten Rückarbeitsventil und daß die Schaltglieder zwischen den Verbindungspunkten und der gemeinsamen Ausgangsklemme jeweils im wesentlichen aus der Antiparallelschaltung/zwei gesteuerten Haupfrwentilen bestehen. Es ist

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besonders zweckmäßig, wenn als gesteuerte Hauptventile Thyristoren und als ungesteuerte Rückarbeitsventile Halbleiterdioden vorgesehen sind.

Bei Verwendung von Thyristoren läßt sich ein einfacher Schaltungsaufbau dadurch erreichen, daß zum Löschen der Hauptventile innerhalb der Schaltglieder zwischen dieeen eine Löschanordnung mit einem für beide Schaltglieder gemeinsamen Kommutierungskondensator angeordnet ist. Zur Begrenzung des Stromanstiegs sollte jeweils mit dem Kommutierungskondensator eine Kommutierungsdrossel in Reihe geschaltet sein.

Eine weitere Vereinfachung des Aufbaue läßt sich dadurch erreichen, daß der Kommutierungskondensator über Löschventile, insbesondere Thyristoren, wahlweise an die Hauptventile der benachbarten Schaltglieder schaltbar ist.

Zur Erzeugung einer ausreichenden Sperrspannung für die Hauptventile für eine ausreichend lange Zeit sollte weiterhin in Reihe mit jedem Hauptventil und in Reihe mit jeder Rückarbeitsdiode eine Drosselspule angeordnet sein. Diese Drosselspulen dienen auch zur Begrenzung der Stromanstiegsgeschwindigkeit bei einstufiger Kommutierung. Da die Schaltglieder nur nacheinander in der durch ihren Aufbau vorgegebenen Reihenfolge betätigt werden, können die Drosselspulen mehrfach ausgenutzt werden. Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß für die Hauptventile des 1. und η-ten Schaltgliedes eine gemeinsame Drosselspule, für die Rückarbeitsventile des 1. und η-ten Schaltgliedes ebenfalls eine gemeinsame Drosselspule und jeweils für die Hauptventile'der übrigen Schaltglieder ebenfalls eine gemeinsame Drosselspule vorgesehen ist.

Während der Kommutierung ergeben sich zwangsläufig Verluste. Um diese ausgleichen zu können, kann für jeden Kommutierungskondensator eine Nachladeeinrichtung vorgesehen sein. Pur den Fall, daß η =3 gilt, kann jede Nachladeeinrichtung aus der

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Reihenschaltung eines Nachladewiderstandes mit einem ungesteuerten ITachladeventil bestehen. Die Anordnung kann vorteilhafterweise so getroffen werden, daß die Nachladeeinrichtungen mit der Reihenschaltung der Kommutierungelcondensatoren und mit der Reihenschaltung der Gleichspannungequellen eine Vorladeeinrichtung bilden. Damit ist eine einwandfreie Kommutierung aujh direkt nach dem Start des Wechselrichters gewährleistet.

Die einzelnen Gleichspannungen können aus einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle durch Spannungsteilung gewonnen sein. Es ist also nicht erforderlich, n-1 einzelne Gleichspannungsquellen vorzusehen. Im allgemeinen Pail wird man abgestufte Gleichspannungen verwenden. Es kann aber auch so vorgegangen werden, daß die Gleichspannungen aller Gleichspannungequellen gleich groß bemessen sind. Das vereinfacht die Lagerhaltung, wenn z. B. Batterien als Gleichspannungsquellen verwendet werden.

Ein einphasiger n-Punlct-Wechselrichter, der beispielsweise für die Notstromversorgung eingesetzt werden kann, zeichnet sich dadurch aus, daß bei einer ungeradzahligen Anzahl von Gleichspannungsquellen die mittlere Gleichspannungequelle mit eines Mittelabgriff versehen ist, und daß dieeer Hittelabgriff oder bei einer geradzahligen Anzahl von GIeichspannungsquellen der mittlere Verbindungapunkt an eine weitere Auegangsklemme gelegt ist. Die Last wird dann zwischen den beiden Ausgangeklemmen angeschlossen.

Man erhält einen symmetrischen Verlauf der Ausgangswechselspannung, wenn die einzelnen Gleichspannungen der Gleichspannungsquellen in der Hintereinanderschaltung so bemessen sind, daß jeweils u\. = U_n-1 gilt, wobei i eine der Zahlen 1 bis (n-1) ist. Einen besonders geringen Oberschwingungegehalt erzielt man dadurch, daß symmetrisch zur Mitte der Hintereinanderschaltung die Gleichspannungen in Richtung auf die beiden Endklemmen kleiner werden. Im allgemeinen ist ein sinusförmiger Verlauf

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der Ausgangswechselspannung erwünscht. Dann wird die Hintereinanderschaltung der Gleichspannungsquellen so vorgenommen, daß sich beim Durchschreiten der aufeinanderfolgenden Schaltzustände an der Ausgangaklemme ein treppenförmiger, der Sinusform weitgehend angenäherte Potentialverlauf ergibt.

Der aelbstgeführte Wechselrichter besitzt den Vorteil, daß bei Vorhandensein einer Vielzahl von Schaltgliedern ihre Schaltbelastung beim Umschalten gegenüber dem bekannten Wechselrichter wesentlich, herabgesetzt ist. Man kann daher übliche Halbleiter-Ventile, die nicht besonders ausgesucht zu sein brauchen, verwenden. Weiterhin verringert sich der mit der Steuerung bekannter Wechselrichter verknüpfte Aufwand. Beispielsweise sind bei einem bekannten Wechselrichter im Steuerbereich der Ausgangafrequenz von 0 bis 50 Hz drei Umschaltungen erforderlich, während man beim vorliegenden Wechselrichter mit einer Umachaltung auskommen kann. Schließlich ergibt sich bei einer Parallel- oder Reihenschaltung mehrerer solcher Mehrpunkt-Wechselrichter, die phasenverschoben gesteuert werden, gegenüber bekannten Schaltungen dieser Art eine erhebliche Verringerung der Baugröße der erforderlichen Drosseln.

Es zeigen:

Figur 1 einen einphasigen Dreipunkt-Wecheelrichter gemäß der Erfindung in rein schematischer Darstellung,

Figur 2 bis 4 den zeitlichen Verlauf von Ausgangswechaelapannungen des Dreipunkt-Wechselrichters gemäß Fig. 1,

Figur 5 den zeitlichen Verlauf der Ausgangswecheelspannung eines bekannten einphasigen Wechselrichters,

Figur 6 einen einphasigen Dreipunkt-Wecheelrichter gemäß der Erfindung mit drei Schaltgliedern und zwei Löschanordnungen,

Figur 7 einen einphasigen Dreipunkt-Wechselrichter gemäß der Erfindung in einer ausführlichen Darstellung,

Figur 8 eine 'Tabelle, in der alle überhaupt möglichen Kommutierungen des Wechselrichters gemäß Figur 7 eingetragen sind,

Figur 9 einen n-Punkt-Wechselrichter in prinzipieller Darstellung,

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Figur 10 einen einphasigen n-Punkt-Wechselrichter in ausführlicher Darstellung,

Figur 11 und 12 den zeitlichen Verlauf von Ausgangswechselspannungen des n-Punkt-Wechselrichters gemäß Figur 9 od. 10,

Figur 13 einen dreiphasigen Dreipunkt-Wechselrichter in prinzipieller Darstellung,

Figuren 14 bis 18 zugehörige Zeitdiagraame und

Figur 19 einen dreiphasigen Dreipunkt-Wechselrichter in ausführlicher Darstellung.

Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines einphasigen Wechselrichters gemäß der Erfindung. Insgesamt n-1=2 Gleichspannungsquellen Q1, Q2 mit den Gleichspannungen U1 bzw. U2 sind an einem Verbittdungspunkt E2 in Reihe geschaltet. Sie speisen über einen Schalter S eine Last P. Die Gleichspannungsquellen Q1, Q2 können z. B. zwei Batterien oder zwei Gleichrichter mit ungesteuerten Ventilen Bein. Die beiden Gleichspannungen U1, U2 sind i. a. gleich groß, so daß U1 = U2 = 1/2 U₀ gilt. E2 bezeichnet dann den Mittelpunkt einer Gleichspannungsquelle mit der Gleichspannung U_Q die z. B. 500 Volt betragen kann.

Der Schalter S ist zur Erläuterung des Prinzipe mechanisch ausgebildet und umfaßt η = 3 Schaltkontakte si, s2 und" s3 sowie einen beweglichen Schaltarm a. Der Schalter S besitzt somit drei Sehaltzustände z1, z2 und z3. Die Endklemme E1 der Gleichspannungsquelle Q1 ist mit dem Sdhaltkontakt si, der Verbindungspunkt E2 ist über' eine' Leitung ν mit dem Schaltkontakt s2 und die Endklemme E3 der Gleichspannungsquelle-Q2 ist mit dem Schaltkontakt s3 verbunden. Weiterhin ist der Schaltarm a mit einer gemeinsamen Ausgangsklemme A und der Verbindungspunkt E2 mit einer Ausgangskiemme B verbunden. Zwischen den Ausgangsklemmen A, B liegt eine einphasige Last P, die i. a. einen ohmschen und einen induktiven Lastanteil besitzt sowie eine Gegenspannung.

Der Schalter S legt- im Schaltzustand z1 den positiven Pol der Gleichspannungsquelle Q1, im Schaltzustand z2 den Verbindungspunkt E2 und im Schaltzustand z3 den negativen Pol der Gleichspannungsqueile Q2 an die gemeinsame Ausgangsklemme A. Aufgabe einer Steuerungseinrichtung 0 ist es, die drei Stellungen des ^Schalters S über die gestrichelt eingezeichnete Steuerleitnng c

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so zu wechseln, daß zwischen den Ausgangsklemmen A, B eine einphasige symmetrische Ausgangswechselspannung IT.-g entsteht, deren Grundschwingung eine vorgegebene, aber einstellbare Frequenz und Amplitude hat. Die Steuereinrichtung 0 bestimmt also die Umschaltzeitpunkte .

Die Figuren 2 bis 4 zeigen Beispiele für den Verlauf der Ausgangswechselspannung U.g in Abhängigkeit von der Zeit t bei Impulsbreitenmodulation. Die Auegangswechselspannung U._B ist innerhalb der Periodendauer T symmetrisch. An der Last P liegt jeweils im Schaltzustand z1 die Gleichspannung U1, im Schaltzustand z2 jeweils die Spannung Null und im Schaltzustand z3 jeweils die Gleichspannung -U2. Der Wechselrichter kann somit als einphasiger Dreipunkt-Wechselrichter bezeichnet werden. Dauer und Lage und ggf. auch Anzahl der einzelnen Impulse in der Ausgangswechselspannung U.g lassen sich ändern. Eine Änderung der Impulsdauer bei konstanter Periodendauer T durch Änderung des Steuerwinkels et ist beispielsweise gestrichelt in Figur 2 eingezeichnet. Eine solche Änderung bewirkt eine Änderung der Amplitude der " Grund schwingung der Ausgangswechselspannung U.jj. ^Aus Figur 2 geht hervor, daß dabei dar Abstand der UmschaltzeitpunJcte t~, tp> t., te von den zugehörigen Nullpunkten t , t,_f t, bzw. t^ im gleichen Sinne um denselben Betrag geändert wird. Diese vier Abstände sind stest gleich groß und entsprechen «^ . Entsprechend kann auch bei den Impulsen in den Impulsmustern gemäß Figur 3 und 4 vorgegangen werden. Eine Frequenzänderung wird durch Änderung des Abstandes zwischen den einzelnen Impulsen und duroh Änderung der Impulsbreite vorgenommen.

Die Steuerung der Ausgangswechse!spannung ϋ·_Β sollte grundsätzlich so durchgeführt werden, daß deren Gehalt an Oberschwingungen möglichst gering ist. Die Oberschwingungen sollen hohe Frequenzen haben, damit die Oberschwingungsströme durch den in der Last P vorhandenen induktiven Lastanteil,z. B. durch die in einer Drehfeldmaschine vorhandene Streureaktanz, klein gehalten werden. Ein hoher Grundschwingungsgehalt der Ausgangswechselspannung : läßt sich durch eine hohe Anzahl von Unschaltungen pro HaIb-

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Periode ?/2 und durch geeignete Wahl der Schaltzeitpunkte, also durch Vorgabe eines optimalen Impulsmusters, erreichen. Auf diese Weise läßt sich die Ausgangswechselspannung U.-g mittels eines (nicht dargestellten) Regelkreises auf einer festen Amplitude halten.

Zur Speisung einer einphasigen Lapt P ist es üblich, abweichend von der Darstellung in Figur 1 einen Schalter S zu verwenden, bei dem der Schaltkontakt s2 und die Leitung ν fehlen. Ein solcher Schalter besitzt nur die beiden Schaltzustände z1 und z3, so daß sich der in Figur 5 gezeigte zeitliche Verlauf für die Ausgangswechselspannung U.-g ergibt. Die Speisespannung der Last P wird zwischen zwei im allgemeinen gleich großen Spannungswerten verschiedener Polarität hin- oder hergeschaltet. Bei einem solchen Wechselrichter ist nur ein Übergang von der Gleichspannung +Ü1 zur Gleichspannung -U2, und umgekehrt, möglich. Eine Zwischenstellung fehlt. Bei konstanter vorgegebener Periodendauer T = 2(t, - t ) = 2(tg - t~) und somit vorgegebener Frequenz läßt sich eine Änderung der Amplitude der Grundschwingung der Ausgangswechselspannung U._B entsprechend Fig. 2 nicht durchführen. Die Amplitude ist also beim bekannten einphasigen Wechselrichter durch die Wahl der Periodendauer T und durch die Wahl der Gleichspannungen U1, U2 festgelegt. Der Einführung des Schaltkontaktes s2 und der Leitung ν am Schalter S des Wechselrichters in Figur 1 bedeutet also gegenüber dem Stand der Technik die Einführung eines weiteren Freiheitegradee, nämlich die freie Wahl der Amplitude. Daneben können durch die Wahl des Impulsbildes, z. B. nach einer der Figuren 2 bis 4, Anforderungen an die Zahl und Größe der zulässigen Oberschwingungen in der Ausgangswechselspannung U.-g berücksichtigt werden. Als besonderer Vorteil wird angesehen, daß der zusätzlich eingeführte Schaltkontakt s2 spannungsmäßig nur halb so hoch, belastet wird, wie die beiden endseitigen Schaltkontakte el und-s3. Das kann bei der Auslegung des Schaltkontaktes s2 oder eines entsprechenden Schalters berücksichtigt werden.

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Abweichend von der prinzipiellen Darstellung in Figur 1 wird man zwecks Erzielung einer hohen Frequenz der Ausgangswechselspannung TI.-Q nicht einen mechanischen Schalter S verwenden, sondern eine der Anzahl der Schaltkontakte si, s2, s3 gleiche Anzahl von Schaltgliedern S1, S2 und S3. Diese Anzahl ist größer als 2 und beträgt hier wieder η = 2. Jedes der η = 3 Schaltglieder S1, S2 und S3 umfaßt im wesentlichen die Antiparallelschaltung von zwei Ventilen, von denen jeweils mindestens das eine zündbar und zwangslöschbar ist.

Das Schaltglied S1 enthält demnach im wesentlichen die Antiparallelschaltung eines steuerbaren Hauptventile h1 mit einem ungesteuerten Rückarbeitsventil d1. Das Schaltglied ,S2 enthält im wesentlichen die Antiparallelschaltung von zwei steuerbaren Hauptventilen h2 und h3, die je nach Schaltzustand »uch als Freilaufventile arbeiten. Das Schaltglied S3 schließlich enthält im wesentlichen die Antiparallelschaltung eines steuerbaren Hauptventils h4 mit einem ungesteuerten Rückarbeiteventil d2. Die ungesteuerten Rückarbeitsventile d1, d2, normalerweise übliche Halbleiter-Dioden, greifen ein, wenn bei Vorhandensein einer Gegenspannung oder eines induktiven Lastanteils die Last P generatorisch arbeitet.. Als steuerbare Hauptventile h1, ... h4 können z. B. Transistoren verwendet werden. Es werden aber bevorzugt Thyristoren eingesetzt, insbesondere wenn der Wechselrichter die Last F mit einem hohen Auegangswechselstrom speisen soll. Die Hauptventile h1, ... h4 werden durch die Ausgangs signale eines Steuergeräte 0 gesteuert. Die (n-1) Gleichspannungsqüellen Q1, Q2 können wiederum Batterien oder Gleichrichter sein.

Um die Schaltglieder 31, S2 und S3 jedereeit abschalten zu können, müssen die Hauptventile h1, ... h4 swangelöschbar sein. Das ist in Figur 6 durch die zwei Steuerelektroden an den Hauptventilen h.1 ... h4 angedeutet. Bei Transistoren bereitet das Abschalten keine Schwierigkeiten. Bei Thyristoren hingegen müssen Löschanordnungen vorhanden sein. Der Aufbau des Wechselrichters vereinfacht sich nun unter Berücksichtigung dieser Forderung ganz wesentlich, wenn - wie in Figur 6 prinzipiell eingezeichnet -

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für benachbarte Schaltglieder ST, S2 und S2, S3 jeweils eine einzige Löschanordnung L12 bzw. L23 herangezogen wird. Jede Löschanordnung L12, L23 enthält einen für die benachbarten Schaltglieder S1, S2 und S2, S3 gemeinsamen Kommutierungskondensator G, * bzw. Cj_2* ·°^ΘΓ Kommutierungskondensator G, ^ kann mittels zweier elektronischer Löschschalter ti und t2 wahlweise an das Hauptventil h1 oder das Hauptventil h2 geschaltet werden. Entsprechend kann der Kommutierungskondensator G, ₂ mittels zweier elektronischer Löschschalter t3 und t4 wahlweise an das Hauptventil h3 oder das Hauptventil h4 gelegt werden. Das betreffende Hauptventil h1 ... h4 wird gelöscht, wenn die Kondensatorspannung als Sperrspannung eine Mindestdauer lang an seiner Anode-Kathode-Strecke liegt. Die Verwendung nur jeweils eines einzigen Kommutierungskondensators G, γ oder G, ₂ zwischen benachbarten Schaltgliedern ST, S2 bzw. S2, S3 ist möglich, da jeweils nur zwischen diesen benachbarten Schaltgliedern S1, S2 bzw. S2, S3 umgeschaltet wird.

Figur 7 zeigt einen einphasigen seibstgeführten Dreipunkt-Wechselrichter gemäß der Erfindung in ausführlicher Darstellung. Dieser kann insbesondere für eine Last P mit hoher Leistung oder auch vornehmlich für die unterbrechungsfreie Stromversorgung eingesetzt werden. Anwendungsbeispiele für später erläuterte dreiphasige Ausführungsformen sind drehzahleinstellbare Antriebe mit.Drehfeldmaschinen hoher Leistung, z. B. 500 KVA und mehr, Stromrichter-Lokomotiven, Rollgänge in Walzwerken und eben falls die unterbrechungsfreie Stromversorgung bei elektronischen Datenverarbeitungsanlagen oder Bordnetzen.

Die Schaltungsanordnung des Wechselrichters in Figur '7 geht aus der schematisch dargestellten Schaltung des Wechselrichters in Figur 6 hervor. Es gilt also wieder η = 3. Die Löschschalter ti bis t4 sind durch Löschventile 11 bis 14, insbesondere Thyristoren, ersetzt. Mit jedem Kommutierungekondensatör ^Gvi' ^k2' deren Kapazität z. B. je 50^F betragen kann, iet noch eine Kommutierungsdrossei L^₁ bzw. L^₂ i'ⁿ Reihe geschaltet. Die In-

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duktivität jeder Kommutierungsdrossel L, .. , L, ρ kann z. B. 5/U.H betragen. Die beiden Löschanordnungen L12 und L23 bestehen somit jeweils aus einem Kommutierungskondensator C, .. bzw. 0, p, zwei steuerbaren Löschventilen 11, 12 bzw. 13, 14 und einer Kommutierungsdrossel L, .. bzw. L, ₂·

Für jeden Kommutierungskondensator G, ₁, C, ρ ist weiterhin eine Nachladeeinrichtung vorgesehen. Die Nachladeeinrichtung des Kommutierungskondensators G,. besteht aus der Reihenschaltung eines ungesteuerten Nachladeventils d3 mit einem Nachladewiderstand R1. Diese Nachladeeinrichtung ist zwischen der Endklemme E1 der Gleichspannungsquelle Q1 einerseits und der Verbindung beider Löschventile 11 und 12 an dem einen Belag des Kommutierungskondensators G_k1 andererseits angeordnet. Das Nachladeventil d3 ist so gepolt, daß ein Strom von dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle Q1 zum oberen Belag des Kommutierungskondensators G, ₁ fließen kann. Der Nachladewiderstand ist hochohmig und hat z. B. einen Wert von 1 kOhm. Entsprechend besteht die Nachladeeinrichtung des Kommutierungskondensators C, « ebenfalls aus der Reihenschaltung eines ungesteuerten Nachladeventils d4 mit einem hochohmigen Nachladewiderstand R2. Diese Reihenschaltung ist in Stromflußrichtung zwischen der Verbindung der beiden Löschventile 13 und 14 an dem einen Belag des Kommutierungskondensators 0, ρ einerseits und der Endklemme E2 der Gleichspannungsquelle Q2 andererseits angeschlossen.

Im Gegensatz zu Figur 6 sind die Ventile d1 und h1 und die Ventile h4 und d2 nicht direkt parallel geschaltet. Vielmehr ist jedem dieser Ventile eine Drosselspule zugeordnet. Da die Rückarbeitsventile dl, d2 niemals gleichzeitig im Eingriff sind, genügt es, ihnen eine Drosselspule L₂ gemeinsam zuzuordnen. Dasselbe gilt für die Hauptventile h1, h4 und die Drosselspule

L_e1. Ebenso ist den beiden Hauptventilen h.2, h.3 gemeinsam eine s ι

Drosselspule L₃₂ zugeordnet. Diese Drosselspulen L_g1, L₃₂, "L^ können z. B. eine Induktivität von z. B. je 1,5/«.H haben. Sie sind, wie später deutlich werden wird, in Umladekreisen angeordnet: Sie dienen zur Erzeugung einer negativen Sperrspannung

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beim Löschen eines der Hauptventile h1 und h4.

Somit ist gemäß Figur 7 die Reihenschaltung des Rückarbeitsventils d1 mit der Drosselspule L , antiparallel zur Reihenschaltung des Hauptventils h1 mit der Drosselspule L ₁ geschaltet. Entsprechend ist die Reihenschaltung des Hauptventils h4 mit der Drosselspule L * antiparallel zur Reihenschaltung des Rückarbeitsventils d2 mit der Drosselspule L * geschaltet. Hingegen sind die Hauptventile h2, h.3 auch hier wieder direkt antiparallel zueinander angeordnet und mit der Drosselspule L ρ in Reihe geschaltet. Der eine Anschluß aller Drosselspulen L_gl, ^32' ^Ls3 ^{ist ui3er den} P^nk^ N mit der Ausgangsklemme A verbunden.

Es wird vorausgesetzt, daß die last P einen induktiven Lastanteil besitzt. Zwischen Laststrom i.-g und Lastspannung U»_B ergibt sich somit eine Phasenverschiebung. Dann kann beim Umschalten vom einen Schaltzustand zum anderen dir Laststrom i.-n sowohl über die Last P in positiver Richtung von der Auagangsklemme A zur Ausgangskienune B, als auch in Gegenrichtung fließen. Die positive Richtung des Lastatroms i»_B ist in Fig. 7 durch den Pfeil markiert. Im Schaltzustand z1 fließt der Laststrom i-_B also entweder über das Hauptventil h1 uni die Drosselspule L .. oder über die Drosselspule L ·, und das Rückarbeitsventil d1. Im Schaltzustand z2 fließt der Laststrom j"AB entweder über daa Hauptventil h3 und die Drosselspule L ρ oder über die Drosselspule L ₂ u¹¹^ ^da3 Hauptventil h2. und im Schaltzustand z3 fließt der Laststrom i.,, entweder (in positiver Richtung) über das Rückarbeitsventil d2 und die Drosselspule L ■, oder (in negativer Richtung) über die Drosselspule L- und das Hauptventil h4. Der Wert des Laststroms kann z. B. 500 A oder mehr betragen.

Beim Übergang zwischen den Schaltzuständen wird der Laststrom ±j~ vom abkommutierenden Ventil auf das entsprechende Folgeven til kommutiert. Die möglichen Kommutierungen des in Figur 7 dargestellten Wechselrichters ergeben sich aus der Tabelle in

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Figur 8. Es sind einstufige und zweistufige Kommutierungen möglich. Die Punktion des Wechselrichters und die beiden Arten der Kommutierung sollen im folgenden näher erklärt werden. Die Kommutierung ist jederzeit, also unabhängig von der Richtung des Laststroms i._B, möglich.

1. Zunächst wird als erstes Beispiel der in Spalte 1 der Tabelle festgehaltene Übergang vom Schaltzustand z1 zum Schaltzustand z2 bei positivem Laststrom i.^ betrachtet. Es handelt sich, wie im folgenden deutlich wird, um eine zweistufige Kommutierung. Abkommutierendes Ventil ist das Hauptventil h1, Folgeventil ist das Hauptventil h3.

Der Wechselrichter befindet sich zunächst im Zustand z1. Der Kommutierungskondensator G, .. ist - entgegen der Darstellung in Figur 7 - am unteren Belag positiv aufgeladen. Der Laststrom i_AB fließt von der GIeichspannungsquelle Q1 über das Hauptventil h1 und die Drosselspule L ₁ in Pfeilrichtung über

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die Last P und den Verbindungspunkt E2 in die Gleichspannungsquelle Q1 zurück.

Die Kommutierung wird durch Zündung des Löschventils 11 eingeleitet. Der Kommutierungskondensator C, .. entlädt sich in ^v Gegenstromrichtung über das Hauptventil h1 und löscht dieses. Damit ist die erste Kommutierungestufe abgeschlossen. Der Kondensatorstrom fließt von nun an teilweise als Laststrom i.g auf dem Wege über die Kommutierungsdrossel L^₁* die Drosselspule L _1t die Last P, den Verbindungspunkt E2, die Gleichspannungsquelle Q1 und das Löschventil 11 und teilweise über die Kommutierungsdrossel L, ₁, die Drosselspulen L₃^ und L -i, das Rückarbeitsventil dt und das Löschventil 11. Diese Kommutierungs-Zwischenstufe, bei der der Laststrom ±._Ώ über das Löschventil 11 fließt, ist dann beendet, wenn Axt

der Kondensatorstrom wieder auf den Wert des Laststromes i._B abgesunken ist. Dann wird das Rückarbeitsventil d1 stromlos. Spätestens zu diesem Zeitpunkt wird das Hauptventil h3 gezündet. In der sich anschließenden zweiten Kommutierungs-

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stufe übernimmt das Hauptventil h3 den Laststrom i.j. Die zweite Kommutierungsstufe ist abgeschlossen, wenn das Hauptventil h3 den gesamten Laststrom i._ß übernommen hat und das Löschventil 11 erloschen ist. Dann ist der Kommutierungskondensator G, ₁ umgeladen, d. h. sein oberer Belag ist positiv. Der Laststrom i.-n fließt jetzt in einem Freilaufkreis, der " aus der Last P, dem Verbindungspunkt E2, dem Hauptventil h3 und der Drosselspule L ~ gebildet ist.

Die laststromabhängige Nachladung des Kommutierungskondensators C, ,j in der zweiten Hommutierungsstufe ist bei dem vorliegenden Dreipunkt-Wechselrichter geringer als bei einer Zweipunkt-Wechselrichterschaltung, die das mittlere Schaltglied Sp (vergl. Fig. 6) nicht besitzt. Das liegt daran, daß bei einer solchen Zweipunkt-Wechselrichterschaltung während der zweiten Kommutierungsstufe der Laststrom nach Maßgabe seiner Größe und beide Gleichspannungsquellen Q1 und Q2 zur Nachladung des Kommutierungskondensators C, ₁ beitragen würden, beim vorliegenden Wechselrichter neben dem Laststrom i.-g jedoch nur die eine Gleichspannungsquelle QT. Die Nachladung reicht deswegen bei kleinen Lastströmen i._B nicht zur Deckung der Umschwingverluste aus. Der Kommutierungskondensator G, ₁ wird daher zweckmäßigerweise in jedem Fall, also bei kleinen und großen Lastströmen i«_B» bei jeder Kommutierung aus der Gleichspannungsquelle Q1 zusätzlich nachgeladen. Das Hauptventil h2 "dient als Nachladeventil; es wird zusammen mit dem Hauptventil h3 gegen Ende der Kommutierungs-Zwischenstufe gezündet. Dadurch kann der Kommutierungskondensator G, .. aus der Gleichspennungsquelle Q1 über das Löschventil 11, den Kommutierungskondensator G, _Λ , die Kommutierungsdrossel I_v1, die Drosselspulen L_{n 1} und L__ound das Hauptventil h.2 als Nach-

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ladekreis nachgeladen werden. Diese zusätzliche Nachladung verringert sich selbsttätig mit wachsender Nachladung durch den Laststrom i.-Q.

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2. Als zweites Beispiel wird der in Spalte 2 der Tabelle aufgeführte Übergang vom Schaltzustand z2 in den Schaltzustand z1

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bei positivem Laststroin i.-o betrachtet. Der Laststrom i.-g fließt also auf dem Wege von der Last P über den Verbindungspunkt E2, das gezündete Hauptventil h3 und die Drosselspule L p. Abkommutierendes Ventil ist also das Happtventil h3, Folgeventil ist das Hauptventil h.1. Es handelt sich um eine einstufige Kommutierung.

Zur Auslösung der Kommutierung wird das Hauptventil b.1 gezündet. Die Gleichspannung u1 der Gleichapannungsquelle Q1 wirkt als treibende Spannung; sie treibt einen ansteigenden Kommutierungsstrom über das Hauptventil h1, die Drosselspulen L ₁ und L 2» und in Gegenrichtung über das Hauptventil h3. Wenn dieser Kommutierungsstrom den Wert des über das Hauptventil h3 und die Drosselspule Lp fließenden Laststroms i._Berreicht hat, erlischt das Hauptventil h3. Der Laststrom i._B fließt nun aus der Gleichspannungsquelle Q1 auf dem Wege über das Hauptventil h1, die Drosselspule L .. , die Last P und den Punkt M zur Gleichspannungsquelle Q1 zurück.

Dem bisher geschilderten Vorgang überlagert sich ein Umschwingvorgang für die Ladung des Kommutierungskondensators G, ^. Das Umschwingen wird durch Zünden dee Löschventils 12 auegelöst und vollzieht sich-im Umschwingkreis, der aus dem Löschventil 12, dem Hauptventil h3, den Drosselspulen L ρ ^un(* Ι·" ι sowie der Kommutierungsdrossel L^₁ besteht.

3. Als drittes Beispiel wird der in Spalte 3 der Tabelle eingetragene Übergang vom Schaltzustand z2 in den Schaltzustand z3 bei positivem Laststrom i.-g betrachtet. Der Laststrom ΐ·_Β fließt also zunächst über das abkommutierende Hauptventil h3, die Drosselspule L_g2 und die Last P. Der Kommutierungskondensator G^₂ sei in der eingezeichneten Weise positiv aufgeladen.

Die Kommutierung wird mit der ersten Kommutierungsstufe eingeleitet. Dabei werden sowohl das Löschventil 13 als auch das Hauptventil h2 mit einem kurzen Zündimpuls gezündet. Die

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Spannung am Kommutierungskondensator C^₂ treibt einen Kommutierungsstrom über die Kommutierungsdrossel L^₂, die Drosselspulen L ^ und L ρ» ⁱⁿ Gegenrichtung über das Hauptventil h3 sowie über das Löschventil 13· Wenn dieser Umschwin<.· strom den Wert des zwischen den Punkten M, N fließenden Laststroms I^ erreicht hat, wird das Hauptventil h3 stromlos und erlischt. Die erste Kommutierungsstufe ist abgeschlossen.

In der folgenden Kommutierungs-Zwischenstufe fließt der Laststrom !,j, von der Last P im Kreis über den Punkt M, das Löschventil 13, den Kommutierungskondensator C^₂, ^die Kommutierungsdrossel L_k2» ^die Drosselspule L₁ zur Last P zurück. Die Umladung des Kommutierungskonaensators C^₂ erfolgt also teilweise über die Last P. Solange der über den Kommutierungskondensator C_kp fließende Umschwingstrom größer ist als der Laststrom i*g» zweigt die Differenz beider Ströme am Punkt N ab und fließt über die Drosselspule I<_s2» das Hauptventil h2 und das Löschventil 13 zum oberen Belag des Kommutierungskondensators C^₂. Die Kommutierungs-Zwischenstufe ist beendet, wenn Laststrom i.p. und Umschwingstrom wieder gleich groß geworden sind und das Hauptventil h2 infolgedessen stromlos wird.

Während der zweiten Kommutierungsstufe ist die Spannung am umgeladenen Kommutierungskondensator C^₂ bereits größer als die Gleichspannung U₂, so daß sie einen anwachsenden Kommutierungsstrom in Gegenrichtung über das Löschventil 13, die Gleichspannungsquelle Q2, das Rückarbeitsventil d2, die Drosselspulen L -χ und L ₁ und die Kommutierungsdrossel L^₂ treiben kann. Wenn dieser Kommutierun_asstrom den Wert des Laststroms i^ erreicht, verlischt das Löschventil 13. Der Laststrom i^g fließt jetzt über das Rückarbeitsventil d2, die Drosselspule L-,, in positiver Richtung über die Last P und über die Gleichspannungsquelle Q2.

Die laststromabhängige Nachladung dee Kommutierungskondensators C_k2 in der zweiten Kommutierungsstufe ist entsprechend dem 1. Beispiel bei diesem Wechselrichter zu gering. Der Kommutierung 6 kondensator C^₂ muß daher bei jeder Kommutierung aus der Gleichspannungsquelle Q2 nachgeladen werden. Für die in diesem drit-

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- 1d - VPA 73/3I0I

ten Beispiel angeführte Kommutierung besteht der Nachladekreis aus dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle Q2, dem Löschventil 13, dem Kommutierungskondensator C^₂, der Kommutierungsdrossel L^₂* ^dem Hauptventil h4 und dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle Q2. Dieser Nachladekreis wird vor Erlöschen des Löschventils 13, also vor Beendigung der Kommutierung, durch Zünden des Hauptventils h4 geschlossen. Der obere Belag des Kommutierungskondensators C, ρ wird dadurch verstärkt positiv aufgeladen.

4. Als viertes Beispiel wird die in Spalte 4 der Tabelle aufgeführte Kommutierung vom Schaltzustand z3 in den Schaltzustand z2 bei positivem Laststrom i._R betrachtet, also der umgekehrte Vorgang zum dritten Beispiel. Der Laststrom i.g fließt also zunächst von der Last P über die Gleichspannungsquelle Q2, das Rückarbeitsventil d2 und die Drosselspule L , zur Last P zurück. Vom Rückarbeitsventil d2 soll der Laststrom i^ auf das Hauptventil h3 als Folgeventil kommutiert werden.

Die Kommutierung wird durch Zünden des Hauptventils h3 ausgelöst. Danach treibt die Gleichspannung U2 der Gleichspannungsquelle Q2 einen ansteigenden Kommutierungsstrom über das Hauptventil h3, die Drosselspülen Lp, L -? und in Gegenrichtung über das Rückarbeitsventil d2. Wenn dieser Kommutierunasstrom den Wert des über das Rückarbeitsventils d2 fließenden Laststroms i-y, erreicht hat, wird das Rückarbeitsventil d2 stromlos. Der Laststrom 1^₅ fließt nach abgeschlossener Kommutierung in positiver Richtung über das Hauptventil h3 und die Drosselspule L₂ weiter.

Dem beschriebenen Vorgang überlagert sich ein Umschwingen der Ladung des Kommutierungskondensators C^p* damit der Wechselrichter für den nächsten Übergang zwischen den Schaltzuständen z2 und z3 vorbereitet wird. Die Umladung wird durch Zünden des Löschventils 14 ausgelöst und vollzieht sich in einem Umladekreis, der durch das Löschventil 14, das Rückarbeitsventil d2, die Drosselspulen L-,, L₁ una die Kommutierungsdrossel

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- 19 - VPA 73/31o1 gebildet ist.

5. Die Kommutierung zwischen den anderen Schaltzuständen bei negativem Laststrom i.„ erfolgt gemäß den Spalten 5 bis ö der Tabelle in Figur b ähnlich und braucht im einzelnen nicht erläutert zu werden.

Es soll nochmals auf die Bedeutung der Nachladeeinrichtungen R1, d3 und R2, d4 eingegangen werden. Sie haben folgende Funktion:

Zum einen sorgen sie dafür, daß die beiden Kommutierungskondensatoren Cn^, C^₂ bereits vor dem Anlauf des Wechselrichters aufgeladen werden. Der Aufladestromkreis wird gebildet durch die beiden Gleichspannungsquellen Q1, Q2, die Nachladeeinrichtung d3, R1» den Kommutierun^skondensator C,,,, die Kommutierungsdrosseln L_k1 und L_k2» ^^en Kommutierun_t-,skondensator C^₂ und die Nachladeeinrichtun^ R2, d4. Der obere Belag des Kommutierungskondensators C, .. und der untere Belag des Kommutierungskondensators C^? werden - wie in Figur 7 eingezeichnet jeweils positiv aufgeladen.

Zum anderen sorgen die Nachladeeinrichtungen für die Erhaltung der Kömmutierfähigkeit, wenn der Wechselrichter mit sehr niedriger Frequenz der Grundschwingung der Ausgangswechselspannung U\g betrieben wird. Wird der Wechselrichter nämlich mit sehr niedxiger Grundschwingungsfrequenz betrieben, so ist bei bestimmten Spannun^sverläufen, z. B. gemäß Figur 3 oder Figur 4, über längere Zeit, nämlich über etwa die halbe Periodendauer, nur jeweils einer der beiden Kommutiei'ungskondensatoren CkV -^k2 ⁸^ ^"^en ^^{ΟΙΙιηια}^ΐ^ΘΓυη£^Θη beteiligt. Die im anderen der beiden Kommutierungskondensatoren während dieser Zeit entstehenden Ladun^sverluste werden mittlerweile durch die zugehörige Wachladeeinrichtung ausgeglichen. Wird beispielsweise längere Zeit nur der Kommutierungskondensator C,,. zu den Kommutierungen herangezogen, so werden die Ladungsverluste des Kommutierungskonciensators C- ,-. wahrend dieser Zeit bei durchgeschaltetem Hauptventil h1 über das hauptventil h1, die Kommu-

509808/0481 __2Ü_

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tierungsdrossei C^₂ ^und d-^ie Kachladeeinrichtung R2, d4 aus den Gleichspannungsquellen Ü1, Q2 ausgeglichen.

Bei großem Laststrom i^, z. B. bei i^ £· 500 A, kann von den Kommutierungskondensatoren C_k1, C^₂ während des ilachladevorgan es mehr Energie aus den Spannungsquellen Q1, Q2 aufgenommen werden, als zur Deckung der Umschwin&verluste erforderlich ist. Um dieses zu verhindern, sind beim Wechselricnter in Figur ? noch zwei Rückladezweige vorgesehen. Diese bestehen jeweils aus der Serienschaltung eines unresteuerten Rückladeventils r1 bzw. r2 mit einem RücKladewiderstand R5 bzw. R4. Der ohmsche V/ert der Rückladewiderstande R3, Rh liegt z. B. in der Größenordnung von einem Ohm. Der Rückladezweig r1, R3 ist zwischen der Endklemrne E1 uiiu dem oberen Belag des Kommutierun.-skondensators C-^p angeordnet. Der Rückladezweig r2, R4 ist zwischen dem oberen Belag des Kommutierun₀skondensators C,,. und die Endklernme E2 geschaltet. Dabei ist die Katnode des RücKladeventils r1 mit dem Pluspol der G-leicLspannun^squelle u1 und die Anode des Rückladeventils r2 mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle 0.2 verbunden. Über diese Rückladezweige r1, R3 und r2, R4 fließt die überschüssige Energie in die Gleichspannungsquellen Q1 bzw. Q2 ab. Ist beispielsweise im Schaltzustand ζ 3 die Spannung des Kommutierungskondensatcrs C^₂ größer als die Gleichspannung U = 2 U1 = 2 U2, dann schließt sich der Rückladekreis über den Rückladewiderstand R3, das Rückladeventil r1 , die Gleichspannungsquellen Q1, Q2 und weiter je nach der Richtung des Laststroms i.g entweder über das Rückarbeitsventil d2, die Drosselspulen L -₇, L₀^ und die Kommutierungsdrossel L, 2 oder über das Hauptventil h4 und die Kommutierungsdrossel

Es wurde bereits erwähnt, daß zur Nachladung jedes Kommutierun, skondensators C^. in der zweiten Kommutierungsstufe jeweils eine der beiden Gleichspannungsquellen Q1, Q2 und der Laststrom i,^ beitragen. Der in Figur 7 dargestellte Wechselrichter hat die Eigenschaft, daß auch bei hohem Last strom i^, ζ. B. bei i^ = 1000 A und mehr, diese Nachladung nur gering ist. Sie bewirkt ein Ansteigen der Kondensatorspannung um z. B. nur 10 %. Die

5098 Q8/(U.81

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Mittel zur Rückspeisung der geringen überschüssigen Ladung in die Gleichspannungsquellen Q1, Q2, also die Rückladekreise R3, Π, Rh, r2 können daher so bemessen sein, daß zur geringe ohmsche Verluste entstehen. Der dargestellte Wechselrichter arbeitet daher selbst an der Grenze, die durch den maximal zu-Inssi&en Strom der heute üblichen Halbleiterventile vorgegeben ist, mit gutem Wirkungsgrad.

Das Prinzip des bisher erläuterten einphasigen Dreipunkt-Wechselrichters läßt sich zum Mehrpunkt-Wechselrichter und zum Mehrphasen-Wechselrichter erweitern. Der Mehrpunkt-Wephselrichter kann dabei ein- oder mehrphasig sein, oder - anders ausgedrückt der Mehrphasen-Wechselrichter kann · Dreipunkt- oder Mehrpunktverhalten haben. Als Beispiele werden im folgenden noch die Schaltung eines einphasigen n-Punkt-Wechselrichters in prinzipieller und ausführlicher Darstellung und eines dreiphasigen Dreipunktwechsel - riehters angegeben. Diese Wechselrichter zeichnen sich ebenfalls dadurch aus, daß sie mehr als zwei Schaltglieder pro Ausgangsklemme haben.

Die Figuren 9 und 10 zeigen im Prinzip bzw. in ausführlicher Darstellung einen einphasigen n-Punkt-Wechselrichter. Um die Übersicht zu wahren, sind die Indizes an den Bezugszeichen der einzelnen Bauelemente tiefgesetzt. Die Nachladeeinrichtungen sind der Einfachheit halber weggelassen. Aus diesem n-Punkt-Wechseiriehter geht mit η = 3 der Dreipun^t-Wechselrichter von Figur 7 hervor, wovon man sich durch Einsetzen von η = 3 an den Indizes leicht überzeugen kann.

Der einphasige n-Punkt-Wechselrichter besteht aus n-1 Abschnitten mit (n-1) Gleichspannungsquellen Q^, ... Q^, ... Q_n_-j» wobei i eine der Zahlen i = 2, 3, ... (n-2) ist. Der Verbindungspunkt E ist i. a der Spannungsmittelpunkt aller (n-1) hintereinander geschalteten Gleichspannungsquellen Q₁ ... Q^ ... Q_n-1* Bei einer ungeradzahligen Anzahl (n-1) wird die mittlere Gleichspannungsquelle eine Mittelanzapfung besitzen, die den Verbindungspunkt E zum Anschluß der Last P bildet. Die Abschnitte 1

509808/0481 -22-

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und (n-1) In Figur 10 sind identisch mit den Abschnitten 1 und n-1 c 2 in Figur 7, so daß darauf nicht nochmals eingegangen zu werden braucht.

Die dazwischen liegenden (n-3) Abschnitte i zeigen einen untereinander gleichartigen Aufbau, der weitgehend mit dem Aufbau der Abschnitte 1 und (n-1) übereinstimmt. Jedes Schaltglied S- mit i = 2, ... , (n-1), also alle Schaltglieder mit Ausnahme der Schaltglieder S>. und S an den beiden äußeren Enden des Wechselrichters, enthält eine direkte Antiparallelschaltun& von zwei gesteuerten Hauptventilen una in Reihe dazu eine Drosselspule. Aus der gestrichelten Abtrennung im Abschnitt i von Figur 10 ergibt sich, daß ein jedes Schaltglied S- nur zum Teil im Abschnitt i vertreten ist. Der andere Teil dieses Schaltgliedes befindet sich im benachbarten Abschnitt (i-1). Ein Abschnitt i umfaßt somit einen Teil des Schaltgliedes S^, eine Löschanordnung L_{1 i+1} und einen Teil des benachbarten Schaltgliedes S^ j.. Die Anordnung 4es Wechselrichter« ist also wiederum so getroffen, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Schaltgliedern S. una S. ^ ein· einzige Löschanordnung L. . .. mit einem für beide Schaltglieder S-, S^ <· gemeinsamen Kommutierungskon- , densator C^ angeordnet ist. Der Konunutierungskonaensator C_ki wird also sowohl zum Löschen des Hauptventils ^i-1 ^im Schaltglied. S^ als .auch, zum Löschen des Hauptventils hp^ im benachbarten Schaitglied S^ ^ herangezogen.

Die Figuren 11 und 12 zeigen den Verlauf Möglicher Ausgan_rjsweciiselspsnnungen IL·^ in Abhängigkeit von der Zeit t für einen (nicxit im einzelnen dargestellten) n-Punkt-Wechselrichter mit η = 4 ^eiaäß Fii.;ur 9 oder 10, also für einen Vierpunkt-Wechselrichter. Dieser Vierpunkt-Wechselrichter entsteht, wenn man in Figur 10 die gestrichelten waagerechten Linien zwischen den einzelnen Abschnitten als Verbindun_i:,sleitun_en ausführt. Ein solcher Vferpunkt-Wechselrichter besitzt η = 3 Gleichspannungsquellen Q1, Q2 und Q3. Die mittlere Gleichspannungsquelle Q2 soll dabei eine Mittelanzapfung E zum Anschluß der Aus- ■ gangsklemme B besitzen. Es wird weiter vorausgesetzt, daß die drei Gleicuspannungen U^, U₂, U^ gleich groß sind. Es gilt also

5 0 9 8 0 8/0481 ^

BAD

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U₁ = Up = U-, = 1/3 U .. Aus den. Figuren 11 und 12 ist ersichtlich, daß der Maximalwert der Ausgangswechselspannung U.g dann 1/2 U beträgt. Es gibt η = 4 Schaltzustände: Schaltzustand z1 mit + 1/2 U , Schaltzustand z2 mit + 1/6 U , Schaltzustand z3 mit - 1/6 U₀ und Schaltzustand z4 mit - 1/2 U_Q. Die Umschaltung erfolgt während jeder Periodendauer T stets nur zwischen benachbarten Schaltzuständen. Sie kann so vorgenommen werden, daß der Oberschwingungsgehalt der Ausgangswechselspannung U^ minimal wird oder daß eine vorgegebene Amplitude der Grundschwingung der Ausgangswechselspannung eingestellt wird. Das Aussehen der Schaltmuster, von denen die Figuren 11 und lediglich zwei mögliche Beispiele zeigen, ist also nach diesen

oder
Kriterien/beliebig wählbar.

Figur.13 zeigt in prinzipieller Darstellung einen dreiphasigen DreipunKt-Wechselrichter. Er enthält (n-1) = 2 Gleichspannungsquellen Q1 und Q2, die an der Mittelklemme E2 in Reihe geschaltet sind. Die Endklemmen der,Reihenschaltung sind mit E1, E3 bezeichnet. Die Gleichspannungen U1 und U2 sind bevorzugt gleicn groß, es gilt also. U1 » U2. Sie speisen über drei Schaltglieder S1, S2 und S3, die insbesondere als steuerbare Halbleiter-Ventile ausgeführt sind, eine dreiphasige Last P, die als Drehstrommaschine eingezeichnet ist. Die Wicklungen

1SX

sind im Stern geschaltet. Der Sternpunkty mit M bezeichnet. Prinzipiell können die Wicklungen auch im Dreieck geschaltet sein.

Jedes Schaltglied S1, S2 und S3, das drei Schaltstellungen besitzt, ist mit einer Strangklemme R, S bzw. T der Last P verbunden. In jeder Schaltstellung ist eine der drei Klemmen E1, E2 oder E3 der Gleichspannungsquellen Q1, Q2 an die betreffende Strangklemme R, S oder T gelegt. Eine nicht gezeigte Steuerungseinrichtung sorgt für die Umschaltung zwischen den einzelnen Schaltstellungen. .-..

Die einzelnen Spannungen des Dreipunkt-Wechselrichters sind auf die Mi.ttelklemme E2 bezogen. Zwischen der Strangklemme R und der Mittelklemme E2 liegt somit die Spannung U_R, zwischen

5 0 9 8 0 8 / U 4 8 1

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der Strangklemme S und der Mittelklemme E2 die Spannung Ug und zwischen der Strangklemme T und der Mittelklemme E2 die Spannung U™. Die Spannung zwischen dem Mittelpunkt M der Last P und der Mittelklemme E2 ist mit U_M bezeichnet. An de: Wicklung der Strangklemme R liegt die Spannung TJ

Die Figuren 14 bis 16 zeigen die Spannungen U_R, Ug und U^ in Abhängigkeit von der Zeit t. Aus diesen Figuren 14 bis 16 ergibt sich, daß die Schaltglieder S1, S2 und S3 mit einer Phasenverschiebung von je 120° el. gesteuert werden. Jede Spannung U_R, Ug und Ufj, zeigt einen treppenförmigen Verlauf, der durch die drei Schaltzustände zustandekommt. Die Breite einer Spannungs-Zeitfläche pro Halbperiode T/2 ist über den Steuerwinkel o6 einstellbar. Über den Steuerwinkel °6 wird also der Effektivwert der Grundschwingung jeder Spannung U^, Ug und U^ eingestellt.

Figur 17 zeigt den zugehörigen zeitlichen Verlauf der Spannung U« zwischen der Mittelklemme E2 und dem Mittelpunkt M der Last P. Bemerkenswert ist, daß die Amplitude den Wert 1/3 U1 nicht überschreitet.

In Figur 18 ist der Verlauf der St rang spannung TJ an der Strangklemme R in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Dieser Verlauf ergibt sich durch Subtraktion der Spannung U« von der zugehörigen Spannung U_R. Man erkennt, daß der zeitliche Verlauf weitgehend der Sinusform angeglichen ist. Der sinusförmige Verlauf der Grundschwingung ist gestrichelt eingezeichnet. Die Amplitude dieser Grundschwingung ist, wie ohne weiteres zu ersehen ist, eine Punktion des Steuerwinkels *L .

Besonders kleine Grundschwingungsamplituden lassen sich erreichen, wenn die Spannungszeitflächen pro Halbperiode in den Figuren 14 bis 16 nicht geschlossen, sondern von Spannungspausen durchsetzt sind, so daß sich ein Impulsmuster ergibt. Einen solchen zeitlichen Verlauf zeigt beispielsweise Figur 4. Auch

509808/0481 "²⁵ "

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hier kann das Aussehen des Impulsmusters wiederum so gewählt werden, daß bei vorgegebener GrundSchwingungsamplitude der Oberschwingungsanteil in der Ausgangsspannung (Strangspannung U_r in Figur 18) minimal wird.

Figur 19 zeigt ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines dreipha-sigen Dreipunkt-Weohselrichters in ausführlicher Darstellung. Dieser Dreipunkt-Wechselrichter ergibt sich im wesentlichen durch eingangsseitige Parallelschaltung von drei einphasigen Dreipunkt-Wechselrichtern gemäß Figur 7, wobei deren Ausgänge an die Strangklemmen der dreiphasigen Last P angeschlossen werden. Die Rückleitung zwischen den Klemmen B und E2 in Figur 7 fehlt also jeweils. Der erste der drei einphasigen Dreipunkt-Wechselrichter gemäß Figur 7 ist in Figur 19 durch verstärkte Strichführung hervorgehoben. Die Bezugszeichen seiner Bauelemente sind wie die der beiden anderen einphasigen Dreipunkt-Wechselrichter mit zwei Indizes versehen, wobei der erste Index, der überall "1^H lautet, den ersten dieser einphasigen Dreipunkt-Wechselrichter bezeichnen soll. Der zweite Index stimmt mit dem Index des entsprechenden Bauelements in Figur 7 überein. Entsprechend bezeichnet der jeweils "2" lautende erste Index den zweiten und der jeweils "3" lautende Index den dritten einphasigen Dreipunkt-Wechselrichter. Diese drei einphasigen Dreipunkt-Wechselrichter sind in Figur 19 der leichteren Übersichtlichkeit wegen verechachtelt angeordnet. Sie sind um 120° el. gegeneinander versetzt gesteuert. Ihre Funktionsweise braucht, da bereits bei Figur 7 im einzelnen erläutert, nicht nochmals betrachtet zu werden.

Der dreiphasige Dreipunkt-Wechselrichter in Figur 19 weist eine vorteilhafte Besonderheit auf, die sich nicht aus Figur 7 ergibt. In Figur 7 war davon ausgegangen worden, daß zwei getrennte Gleichspannungsquellen vorliegen, die an "einer Mittelklemme E2 in Reihe geschaltet sind. Die Endklemmen der Reihenschaltung waren mit E1 und E3 bezeichnet worden. Diese Klemmen EL, E2 und E3, von denen aus die drei einphasigen Dreipunkt-Wechselrichter gespeist werden, sind auch in Figur 19 einge-

509808/0481 "²⁶ "

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tragen. Jedoch wird hier eine einzige Versorgungsgieichspannungsqueile G mit den EndKieramen £1 una der Mittelkiernme E2 zur Darstellun der Gleicixspannun^squellen Q1, 0.2 (vergleiche Figur 7) verwendet. Diese Versoi7j;un₀sgleichspannungsquelle G umfaßt eine Anordnung von Dioden d1 bis d6 in Drehstrom-Brüc.enschalturig, die über einen Transformator T mit den EinfcanivSklemmen u, v, v/ aus einem Drehstromnetz N gespeist wira. Die Primärwicklung des Transforinators T ist bevorzugt im Dreieck geschaltet. Seine Sekundärwicklung muß dann im Stern geschc-ltet sein. Zur VersorgunoStjieichspannuncvsquelle G gehören noch zwei Kondensatoren C1 und C2, die in Reihe zwischen die Endklemmen E1 und Έ5 geschaltet sind. Ihre Verbindung sieitung bildet den Anschluß für die Mittelklemme E2. Diese Mittelkiemme E2 ist über eine Verbindungsleitung Z an den' Sternpunkt der Sekundärwicklung des Transformatjra T angeschlossen. - Üblicherweise wird man - abweichend von Figur iy - den Transformator T weglassen, die BrücKerianordnung direkt aus dem Drehstromnetz N speisen und die Mittelklerame E2 über die VerbindungGleitung Z an den (nicht gezeigten) Sternpunkt des Drehstromnetzes N anschließen.

Die in Figur 19 gezeigte Versorgungsgleichspannungsquelle G enthält, was hervorgehoben werden soll, nur eine einzige Gieickspannungsquelle. Sie hat gegenüber zwei getrennten Gleichspannungsquellen in Form von zwei Gleichrichtern, die Jeweils aus einem Transformator gespeist werden, den Vorteil, daß Bauelemente eingespart werden. Die Verwendung einer solchen Versorgungsgleichspannungsquelle G ist deshalb möglich, weil die gleichspannungsseitige Parallelschaltung der drei einphasi.·. en Dreipuiwt-Wechselrichter bei jeweils symmetrischer Steuerung (gleich große Spannungs-Zeitflachen in allen positiven und negativen Halbperioden) bewirkt, daß durch die Endklemmen E1 und E3 Ströme fließen, deren Gleichstromanteile gleich groß sind. Die Kondensatoren C1 und C2, die einen Spannungsteiler darstellen, bleiben daher im Mittel auf dieselbe Spannung aufgeladen. Die Kondensatoren C1 und C2 wirken praktisch wie zwei

509808/0431 BAD ORfGINAL

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einzelne unabhängige Gleichspannungsquellen entsprechend den Gleichspannungsquellen 0.1 und Q2 in Figur 7. Mit anderen Worten: Das Potential der Mittelklemme E2 in'Verbindung beider Kondensatoren C1 und C2 kann im zeitlichen Mittel als konstant angesehen werden.

Damit unvermeidliche Abweichungen von der gewünschten Symmetrie der Steuerung keine Verminderung dieses Potentials an der Mittelklemme E2 bewirken, ist - wie bereits erwähnt - die Mittelklemme E2 an den Sternpunkt der Sekundärwicklung des Transformators ϊ oder des Drehstromnetzes N angeschlossen. Somit bildet die Brückenhälfte, die aus den Dioden d1, d3 und d5 besteht, für den Kondensator C1 eine Nachladeeinrichtung in dreiphasiger Mittelpunktschaltung, die bei unsymmetrischer Ansteuerung der drei einphasigen Wechselrichter ein Absinken.der Kondensatorspannung verhindert. Entsprechendes gilt für die Brückenhälfte, die aus den Dioden d2, d4 und d6 besteht, und den Kondensator C2. Jede der beiden Nachladeeinrichtungen belastet den Transformator T nur gering. Dieser braucht daher,was als Vorteil angesehen wird, in seiner Typenleistung nicht für eine Belastung durch dreiphasige Mittelpunktschaltungen, sondern lediglich für eine Belastung durch eine Drehstrom-Brüci.enschaltung ausgelegt zu v/erden.

24 Patentansprüche
19 Fi.-uren

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Claims

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Patentansprüche

1J Selbstgeführter Wechselrichter mit einer Gleichspannungs- ^— quelle, deren positiver oder negativer Pol über Schaltglieder wahlweise an mindestens eine Ausgangsklemme schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl n-1 von Gleichspannungsquellen (Q₁, Q₂, — Q_n-1) hintereinander geschaltet ist, wobei η eine ganze Zahl größer als 2 ist, und daß die beiden äußeren Endklemmen (E-,, E) der Hintereinanderschaltung und die Verbindungspunkte (E₂, ... ^E _n_i) ^der einzelnen Gleichspannungsquellen (Q₁, Q₂, ··· Qj, ··· Q_n_i) jeweils über ein Schaltglied (S₁, S bzw, S₂, S. ... S₁) an eine gemeinsame Ausgangsklemme (A) gelegt sind.
2..Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglieder (S₁, S_n) zwischen den Endklemmen (E₁, E_n) und der gemeinsamen Ausgangsklemme (A) jeweils im wesentlichen aus der Antiparallelsehaltung eines gesteuerten Hauptventils (h₁, ⁿ2 2^ ^mi'^t einem ungesteuerten Rückarbeitsven-. til (d.j, d₂) und daß die Schaltglieder (S. ... S₁) zwischen den Verbindungspunkten (E₂, ... E., ... E₁) und der gemeinsamen Ausgangskiemme (A) jeweils im wesentlichen aus der Antiparallelsehaltung von zwei gesteuerten Hauptventilen (z. B. hp. p, hp. .j) bestehen.
3. Wechselrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gesteuerte Hauptventile (h₁, ... ⁿ2n-2^ Thyristoren und als ungeateuerte Rückarbeitsventile (d₂, d^) Halbleiter-Dioden vorgesehen sind.
4. Wechselrichter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Löschen der Hauptventile (ⁿpi-i♦ ⁿ2i^ benach- ■ barter Schaltglieder (z. B. S., S. ..) zwischen diesen Schaltgliedern (S^, S_i+1) eine Löschanordnung (L. _i+1 ) mit einem

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für beide Schaltglieder (S₁, S_i+1) gemeinsamen Kommutierungs kondensator (Gt,- ) angeordnet ist.
5. Wechselrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kommutierungskondensator (G, .) eine Kommutierungsdrossel (l^j) in Reihe geschaltet ist.
6. Wechselrichter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutierungskondensator (G^.) über Löschventile (lpi-1' ''"Pi^ wahlweise an die Hauptventile (hp._₁ bzw. h_2i) der benachbarten Schaltglieder (S^, S_i+1) schaltbar ist.
7. Wechselrichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Löschventile (z. B. Ip.., Ip-) Thyristoren vorgesehen sind.
8. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit jedem Hauptventil (h., hp p) ^¹¹¹* ^-ⁿ Reike ^mi"t jeder Rückarbeitsdiode (d.., dp) eine Drosselspule angeordnet ist.
9. Wechselrichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hauptventile Ch₁, h_{2 2}) ^des ersten und η-ten Schalt gliedes (Β.,, S) eine gemeinsame Drosselspule (I<_si)» für die Rückarbeitsventile (d^, d₂) des ersten und η-ten Schaltgliedes (S., S) ebenfalls eine gemeinsame Drosselspule (L_8n und für die beiden Hauptventile (z. B. h_2i, ^_-1) der übrigen Schaltglieder ('z. B. S.) jeweils gleichfalls eine gemein same Drosselspule (L .) vorgesehen ist.
10. Wechselrichter nach einem der. Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß' füiP-jeden Kommutierungskondensator (G^₁, ... C, ₁) eine Nachladeeinrichtung vorgesehen ist.

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11. Wechselrichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, •daß η = 3 gilt, und daß jede Nachladeeinrichtung aus der Reihenschaltung eines Nachladewiderstandes (R₁, R_?) mi"t einem ungesteuerten Nachladeventil (d·*, d.) besteht (Figur 7)
12. Wechselrichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachladeeinrichtungen (R.., d, und R₂, d.) mit der Reihenschaltung der Kommutierungskondensatoren (C, ., ^v-p^ und mit der Reihenschaltung der Gleichspannungsquellen (Q₁* Q₂) ftir den Start eine Vorladeeinrichtung bilden.
13. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungen (U₁, ... U₁) aus einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle durch Spannungsteilung gewonnen sind.
14. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungen (U₁, Up, ... U-.) aller Gleichspannungsquellen (Q₁, ... Q_n-1) gleich groß bemessen sind.
15. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ungeradzahligen Anzahl (n-1) von Gleichspannungsquellen (Q₁, ... Q_n-1) die mittlere Gleichspannungsquelle mit einem Mittelabgriff (E ) versehen ist, und daß dieser Mittelabgriff (E_m) oder bei einer geradzahligen Anzahl (n-1) von Gleichspannungsquellen (Q₁, Q ₁) der mittlere Verbindungspunkt an eine weitere Ausgangsklemme (B) gelegt ist (Figuren 1, 6, 7, 9 und 10).
16. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ausgenommen Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Gleichspannungen (U₁, ... ^₁) der Gleichspannungsquellen (Q₁, ... U ₁) in der Hintereinanderschaltung so bemessen sind, daß jeweils U. = U . gilt, wobei i eine der Zahlen 1 bis (n-1) ist.

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17. Wechselrichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zur Mitte der Hintereinanderschaltung die Gleichspannungen (U,, ... U .) in Richtung auf die beiden Endklemmen (E₁, E_n) kleiner werden.
18. Wechselrichter nach Anspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Wahl der Gleichspannungen (TJ₁, ... U_n_-|) in der Hintereinanderschaltung der Gleichspannungsquellen (Q₁, ... ^CJ_n-1) so getroffen ist, daß sich beim Durchschreiten der' aufeinanderfolgenden Schaltzustände (Z₁ , ... ζ ) an der Ausgangsklemme (A) ein treppenförmiger, der Sinusform weitgehend angenäherter Potentialverlauf ergibt.
19. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 4 bis 18 _t dadurch gekennzeichnet, daß für die Kommutierungskondensatoren (G, .) Rückladezweige vorgesehen sind.
20. Wechselrichter nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß bei η = 3 für jeden Kommutierungskondensator (C^₁* C,p) ein aus einem Rückladeventil (r^» r,) und einem Rückladewider? stand (R4, R3) bestehender Rückladezweig vorgesehen ist (Figur 7).
21. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß drei solcher einphasigen Mehrpunkt-Wechselrichter dadurch zu einem dreiphasigen n-Punkt-Wechselrichter zusammengefaßt sind, daß sie gleichspannungsseitig parallel geschaltet und ausgangsseitig an drei Strangklemmen (R, S, T), an welche eine dreiphasige last (P) anschließbar ist, gelegt sind (Figur 13 und 19)·
22. Wechselrichter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsversorgung des dreiphasigen n-Punkt-Wechselrichters eine Versorgungsgleichspannungsquelle (G) vorgesehen ist, die aus einer einzigen Gleichspannungsquelle besteht, deren Spannung durch zwei in Reihe geschaltete,

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als Spannungsteiler vorgesehene Kondensatoren (01, C2) .in zwei Teilspannungen unterteilt ist.
23. Wechselrichter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleichspannungsquelle eine Anordnung von Dioden (d1, ..., d6) in Drehstrom-Brückenschaltung vorgesehen ist, die an ein Drehstromnetζ (N) anschließbar ist.
24. Wechselrichter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Kondensatoren (C1, G2) über eine Verbindungsleitung (Z) mit dem Sternpunkt des die Dioden (d1, ... d6) speisenden Drehstromnetzes (N) verbunden ist.

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