DE2651361A1

DE2651361A1 - Steuerschaltung zur erzeugung von steuersignalen fuer elektrische schalter

Info

Publication number: DE2651361A1
Application number: DE19762651361
Authority: DE
Inventors: Ronald Barry Bailey
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-11-10
Publication date: 1977-05-26
Also published as: FR2331907A1; JPS5266927A; US3999111A

Description

Patentanwälte

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GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStA

Steuerschaltung zur Erzeugung von Steuersignalen für elektrische Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung zur Erzeugung von Steuersignalen für elektrische Schalter eines Energieumformers, der eine Wechselrichterschaltung mit einem an eine Gleichstromquelle anschließbaren Gleichstrom-Eingangsanschluß und mit einem Wechselstrom-Ausgangsanschluß, eine Gleichrichterschaltung mit einem Wechselstrom-Eingangsanschluß und mit einem an eine Gleichstromlast anschließbaren Gleichstrom-Ausgangsanschluß sowie eine Einrichtung zur Kopplung des Wechselstrom-Ausgangsanschlusses der Wechselrichterschaltung mit dem Wechselstrom-Eingangsanschluß der Gleichrichterschaltung enthält, wobei die Gleichrichterschaltung und die Wechselrichterschaltung jeweils ein Paar von steuerbaren elektrischen Schaltern aufweisen, die von der Steuerschaltung ihre Steuersignale erhalten und die abwechselnd zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß der betreffenden zugehörigen Schaltung einen Stromleitweg bereitstellen.

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Gleichrichterschaltungen werden benutzt, um elektrische Wechselstromenergie in Gleichstromenergie umzuformen. Eine Vollweggleichrichterschaltung formt während der gesamten Wechselstromperiode Wechselstrom- in Gleichstromenergie um. Bei einer einfachen einphasigen Vollweggleichrichterschaltung werden abwechselnd zwei unidirektional leitende Elemente in verschiedene stromführende Wege zwischen einem gemeinsamen Gleichstrom-Ausgangsanschluß und zwei Wechselstrom-Ausgangsanschlüssen geschaltet. Bei einer Festkörpergleichrichterschaltung können die unidirektional leitenden Elemente Dioden sein, und bei den Wechselstrom-Eingangsanschlüssen handelt es sich im allgemeinen um die beiden Enden einer mittenangezapften Sekundärwicklung eines Transformators, dessen Primärwicklung an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. In dieser Festkörpergleichrichterschaltung wird die Gleichstromenergie einer Last oder einem Verbraucher zugeführt, der an den gemeinsamen Gleichstrom-Ausgangsanschluß und an die Mittenanzapfung der Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen ist. Jede der Dioden führt den Verbraucherstrom während derjenigen Halbperiode der Wechselstromperiode, in der ihre Anode in bezug auf ihre Kathode positiver ist.

Bei einer phasengesteuerten Gleichrichterschaltung können die unidirektional leitenden Elemente steuerbare elektrische Ventile von einer Art sein, die einen Strom in Vorwärts- oder Durchlaßrichtung sperren, bevor sie nicht durch ein geeignetes Steuer- oder Zündsignal in den leitenden Zustand gebracht worden sind. Eine Familie solcher Ventile ist unter der Sammelbezeichnung "steuerbare Gleichrichter" oder "Thyristoren" bekannt. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf diese Familie von steuerbaren Schaltern erläutert. Bezüglich des Aufbaus und der Wirkungsweise von solchen steuerbaren Halbleitergleichrichtern wird auf die Broschüre "General Electric SCR Manual", 5.Auflage, 1972, General Electric Company, Semiconductor Products Department,

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Syracuse, New York, verwiesen. Bei einer phasengesteuerten Gleichrichterschaltung kann man das Umschalten jedes der Ventile in den leitenden Zustand verzögern, nachdem die Anoden-Kathoden-Spannung des betreffenden Ventils die Nulllinie in positiver Polaritätsrichtung überschritten hat. Durch dieses Steuerungsverfahren, das im allgemeinen mit Phasensteuerung oder Phasenanschnittssteuerung bezeichnet wird, kann man den Mittelwert der gleichgerichteten Spannung an den Gleichstrom-Ausgangsanschlüssen der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung steuern. Falls der an die Gleichstrom-Ausgangsanschlüsse angeschlossene Verbraucher rein resistiv ist, kann man den Mittelwert der gleichgerichteten Spannung von einem Maximum bei einer Verzögerung von 0° bis hinunter auf Null bei einer Verzögerung von 180° elektrisch verändern.

Wenn die Ausgangsanschlüsse einer phasengesteuerten Gleichrichterschaltung mit einem induktiven Verbraucher verbunden sind,. weicht die Betriebsweise der Gleichrichterschaltung gegenüber der Betriebsweise bei einem resistiven Verbraucher ab. Bei einem induktiven Verbraucher ist es im allgemeinen nicht möglich, den Strom momentan zu ändern. Demgegenüber kann man die an einem induktiven Verbraucher abfallende Spannung momentan ändern. Wenn beispielsweise ein in einem Stromweg liegendes Ventil mit einer gewissen Verzögerung gezündet wird und dann ein Strom in einer Richtung durch den induktiven Verbraucher fließt, dann wird dieser Strom durch das Ventil und den induktiven Verbraucher in derselben Richtung weiterfließen, obwohl in der Zwischenzeit die Wechselstromeingangsspannung der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung ihre Polarität umgekehrt hat. Für den Fall, daß das leitende Ventil derart gepolt ist, daß die dem induktiven Verbraucher zugeführte Spannung anfangs positiv ist, tritt bei einem Polaritätswechsel der Wechselstromeingangsspannung eine negative Spannung am induktiven Verbraucher auf. Wenn man das Um-

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schalten in den leitenden Zustand in jedem der Wechselstrompfade um 90° elektrisch verzögert, ist die am induktiven Verbraucher abfallende Spannung während eines Viertels einer Wechselspannungsperiode positiv und während eines sich daran anschließenden Viertels einer Wechselspannungsperiode negativ. Der Mittelwert der Spannung am induktiven Verbraucher ist daher 0. Wenn man die Verzögerung über 90° elektr. hinaus erhöht, wird der Mittelwert der Spannung am induktiven Verbraucher negativ. Bei einer negativen mittleren Gleichspannung wird Energie von den Gleichstrom-Ausgangsklemmen zu den Wechselstrom-Eingangsklemmen der Gleichrichterschaltung übertragen. Dieser Zustand kann nur so lange andauern, wie der mit den Gleichstroraanschlüssen verbundene Verbraucher in der Lage ist, einen Gleichstrom zu liefern. Diese Art der Betriebsweise wird "Wechselrichterbetrieb¹¹ genannt, da der Energiefluß von der Gleichstromseite zur Wechselstromseite erfolgt. Die betreffende Gleichrichterschaltung kann man dann als wechselrichtende phasengesteuerte Gleichrichterschaltung bezeichnen.

Wenn eine phasengesteuerte Gleichrichterschaltung mit idealen Schaltelementen bei einem induktiven Verbraucher im Wechselrichterbetrieb betrieben wird, kann man das Durchschalten der Schaltelemente in den leitenden Zustand nahezu bis zu 180° elektr. verzögern, also nahezu für eine volle Halbperiode der Wechselstromeingangsspannung. Für diesen Fall wird ein maximaler Energietransfer von der Gleichstromseite zur Wechselstromseite erzielt. In der Praxis stehen aber solche idealen Schaltelemente nicht zur Verfügung, und die maximal mögliche Verzögerung wird durch den Umstand begrenzt, daß man eine ausreichende Zeit zur Verfügung stellen muß, um den Stromtransfer von einem Schaltelement auf das andere Schaltelement sicherzustellen, bevor die Wechselspannung an den Wechselstromeingangsklemmen ihre Polarität umkehrt. Bei einer

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phasengesteuerten Gleichrichterschaltung mit Thyristoren als Schaltelemente ist die maximale Phasenverzögerungszeit durch die Zeit begrenzt, die erforderlich ist, um den Strom von einem Thyristor auf einen anderen zu transferieren. Diese Zeit wird im allgemeinen Kommutierungszeit genannt. Zu dieser Kommutierungszeit kommt noch eine Zeit hinzu, die sicherstellen muß, daß der zuletzt leitende Thyristor im Anschluß an die Kommutierung seine volle Sperrfähigkeit in Vorwärtsrichtung erreicht hat. Falls sich die Eingangswechselspannung umkehrt, bevor der Thyristor seine volle Sperrfähigkeit in Vorwärtsrichtung erreicht hat, wirkt der Thyristor wie ein Gleichrichter und gestattet es, daß es sowohl in der Wechselstromschaltung als auch in der Gleichstromschaltung zu einer übermäßigen Stromzirkulation kommt.

Bei vielen Anwendungen für phasengesteuerte Gleichrichterschaltungen wird die Eingangswechselspannung von einer stabilen, konstanten Frequenzquelle geliefert. Bei solchen Anlagen ist die Zeitdauer jeder Halbperiode der Wechselspannung konstant, und es ist daher verhältnismäßig einfach, für eine ausreichende Kommutierungszeit Sorge zu tragen. Eine Anordnung zur Steuerung eines Energieumformers bei verhältnismäßig konstanter Frequenz der Wechselspannung ist aus der US-PS 3 466 525 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung werden die Phasenverzögerungsschaltungen und Phasenvoreilschaltungen bei den Nulldurchgängen der Wechselspannung getriggert, und es werden entsprechende Ausgangssignale erzeugt, die das Durchschalten jedes steuerbaren Schalters vor Erreichen einer minimalen Zündzeit in jeder Periode verhindern und die, falls notwendig, ein Durchschalten zu einer maximalen Zündzeit erzwingen. Da die maximale Zündzeit in bezug auf den Nulldurchgang der Wechselspannung festgelegt ist, kann es bei einer Änderung der Frequenz der Wechselspannung zu einer Änderung der Zeitdauer zwischen der maximalen Zündzeit und dem nächsten

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Nulldurchgang kommen. Falls die Frequenz zunimmt, wird die verfügbare Kommutierungszeit vermindert, und die verbleibende Zeit reicht möglicherweise nicht aus, um das Ventil zu sperren.

Bei anderen Anwendungen für phasengesteuerte Gleichrichterschaltungen wird die Eingangswechselspannung von einer nichtstabilen oder veränderlichen Frequenzquelle geliefert, beispielsweise von einer Wechselrichterschaltung. Eine Wechselrichter schaltung dient zur Umformung von Gleichstromenergie in Wechselstromenergie, Bei einer Wechselrichterschaltung werden die Frequenz und die Zeitpunkte der Nulldurchgänge der Ausgangswechselspannung durch Steuersignale bestimmt, die den Schaltelementen des Wechselrichters zugeführt werden. Die Schaltelemente können steuerbare Halbleitergleichrichter oder Thyristoren enthalten, die verschiedenartig angeordnet sein können. Bei einem zyklischen Ein- und Ausschalten der Thyristoren erhält man aus der den Eingangsanschlüssen des Wechselrichters zugeführten Gleichstromenergie eine Ausgangswechselspannung. Solche Wechselrichter müssen geeignete Mittel enthalten, um die Thyristoren am Ende eines vorgeschriebenen Intervalls der Verbraucherstromleitfähigkeit zuverlässig zu sperren und um sicherzustellen, daß der Strom vollständig von dem abgebenden oder sperrenden Thyristor auf den übernehmenden Thyristor übergegangen ist. Dieser Stromtransfer wird !Commutation genannt. Zahlreiche bekannte Arten von Wechselrichterschaltungen sind in einem Buch "Principles of Inverter Circuits", B. D. Bedford und R. G. Hoft, 1964, John Wiley & Sons, New York, N.Y. beschrieben. Zur Erläuterung der Erfindung wird auf einen komplementärimpulskommutierten Wechselrichter von der Art Bezug genommen, der im Kapitel 7 des genannten Buches erläutert ist. Anstelle dieses komplementärimpulskommutierten Wechselrichters kann man aber auch für die erfindungsgemäßen Zwecke irgendeinen steuersignal synchronisierten Wechselrichter verwenden.

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Bei einem komplementärimpulskommutierten Wechselrichter v/erden abwechselnd gezündete Thyristoren in verschiedene verbraucherstromführende Wege zwischen einer Gleichstromquelle und einem Verbraucher eingeschaltet. Bei dem Verbraucher kann es sich um eine transfonnatorgekoppelte phasengesteuerte Gleichrichterschaltung handeln. Die der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung zugeführte Wechselspannung hat eine Frequenz, die durch die Zündfrequenz der Thyristoren in der Wechselrichterschaltung bestimmt ist.

Bei der komplementärimpulskommutierten Wechselrichterschaltung wird der Stromfluß in einem Verbraucherstrompfad mit dem Einsetzen des Stromflusses in einem anderen Verbraucherstrompfad beendet. Das bedeutet, daß der stromabgebende Thyristor durch die Wirkung des stromübernehmenden Thyristors in den Sperrzustand kommutiert wird. Um die !Commutation durchzuführen, werden bei dieser Art von Wechselrichterschaltungen impulserzeugende LC-Reihenschaltungen verwendet, die den jeweiligen Thyristoren zugeordnet sind. Wenn sich die Zündfrequenz für die Thyristoren der Wechselrichterschaltung ändert oder falls ruckartige Phasenverschiebungen auftreten, entstehen in der der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung zugeführten Wechselspannung Störungen, die dazu führen können, daß die Steuerschaltung nicht mehr in der Lage ist, die Zündzeiten der Thyristoren in der Gleichrichterschaltung zuverlässig zu begrenzen. Es können daher Kommutationsschwierigkeiten auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine phasengesteuerte Gleichrichterschaltung, die mit einer variablen Frequenz gespeist wird, eine geeignete Phasensteuerung vorzusehen.

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Weiterhin soll nach der Erfindung eine Begrenzung der maximalen Zündverzögerung für eine phasengesteuerte Gleichrichterschaltung vorgesehen werden, wenn diese Schaltung in Verbindung mit einer Wechselstromquelle verwendet wird, deren Frequenz Abweichungen oder Veränderungen ausgesetzt ist.

Nach der Erfindung ist die eingangs beschriebene Steuerschaltung gekennzeichnet durch einen Generator für periodische Taktsignale, eine erste Steuersignal-Erzeugungseinrichtung, die auf aufeianderfolgende Taktsignale ansprechend im Ergebnis abwechselnd dem einen und dann dem anderen Schalter des Schalterpaares der Wechselrichterschaltung ein Steuersignal zuführt, das in bezug auf das zugeordnete Taktsignal um ein festes Zeitintervall verzögert ist, und eine zweite Steuersignal-Erzeugungseinrichtung, die auf aufeinanderfolgende Taktsignale Verzögernd ansprechend im Ergebnis abwechselnd dem einen und dann dem anderen Schalter des Schalterpaares der Gleichrichterschaltung ein Steuersignal zuführt, das in bezug auf das zugehörige Taktsignal um ein variables Zeitintervall verzögert ist, das wesentlich größer als das feste Zeitintervall ist, wobei während der Zeit zwischen einem Taktsignal und der nächsten Ansteuerung eines Schalters der Wechselrichterschaltung den Schaltern der Gleichrichterschaltung keine Steuersignale zugeführt werden können.

Insbesondere ist nach der Erfindung in Verbindung mit einer wechselrichtergespeisten, phasengesteuerten Gleichrichterschaltung eine Steuerschaltung vorgesehen, die der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung und dem Wechselrichter Steuersignale zuführt. Die Steuerschaltung enthält einen Oszillator zum Erzeugen von periodischen Taktsignalen und eine Verzögerungsschaltung, die die Taktsignale um ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert,

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bevor sie dem Wechselrichter zugeführt werden. Während des vorbestimmten Zeitintervalls wird die Zufuhr von Steuersignalen zu der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung gesperrt, um auf diese Weise sicherzustellen, daß für die phasengesteuerte Gleichrichterschaltung ein ausreichendes Kommutationsintervall besteht. Die Steuerschaltung enthält einen Rampen- oder Sägezahngenerator, der mit dem Taktsignalgenerator synchronisiert ist, um mit irgendeiner ausgewählten Phasenverzögerungszeit zwischen der Zeit, bei der dem Wechselrichter Steuersignale zugeführt werden, und der Zeit, bei der das nächste Taktsignal auftritt, Steuersignale an die phasengesteuerte Gleichrichterschaltung zu legen. Auf diese Weise wird vor jeder Umkehr der Eingangswechselspannung der Betrieb der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung für ein Kommutationsintervall gesperrt, so daß der stromabgebende Thyristor hinreichend Zeit hat, um seine volle Sperrfähigkeit in Vorwärtsrichtung zu erlangen.

Nach der Erfindung wird somit die Phasenverzögerungszeit einer phasengesteuerten Gleichrichterschaltung in einer Energieumformeranlage gesteuert. Dabei speist eine taktimpulssynchronisierte Wechselspannungsquelle die phasengesteuerte Gleichrichterschaltung. Die Taktimpulse, die die Spannungsquelle steuern, werden erfaßt und vor ihrer Anlegung an die Spannungsquelle um ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert. Ein mit den Taktimpulsen synchronisierter Rampenspannungsgenerator und ein den Rampenspannungssignalpegel mit einem Bezugspegel vergleichender Vergleicher bilden Mittel zum Erzeugen von Steuerimpulsen, die die Phasenverzögerungszeit der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung zwischen einer maximalen und einer minimalen Verzögerungszeit steuern. Die maximale Verzögerungszeit wird durch das Auftreten eines Taktimpulses bestimmt, indem ein Steuersignal der Gleichrichterschaltung zugeführt wird, falls die Gleich-

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richterschaltung vor der Feststellung des Taktimpulses nicht gezündet worden ist. Weitere Steuersignale werden gesperrt, Ms die Wechselspannungsquelle ihre Polarität umgekehrt hat, und zwar aufgrund der verzögerten Taktimpulse. Auf diese Weise wird eine minimale Verzögerungszeit erstellt. Das vorbestimmte Zeitintervall zwischen der Feststellung des Taktimpulses und dem Anlegen des verzögerten Taktimpulses an die Wechselspannungsquelle ist so gewählt, daß dieses Zeitintervall mindestens ausreicht, um eine !Commutation zu gestatten und um sicherzustellen, daß die fraglichen Komponenten der phasengesteuerten Gleichrichterschaltung ihre volle Sperrfähigkeit in Vorwärtsrichtung erlangen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer wechselrichtergespeisten, phasengesteuerten Gleichrichterschaltung mit einer zugehörigen Steuerschaltung nach der Erfindung und

Fig. 2 in der Anordnung nach der Fig. 1 auftretende Signalverlaufe.

In der Fig. 1 ist ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das als Steuerschaltung für einen elektrischen Gleichstrommotor verwendet werden kann. Eine als Batterie 10 dargestellte Gleichstrom-Energiequelle ist mit ihrem negativen Anschluß an eine negative Sammelleitung 12 und mit ihrem positiven Anschluß über einen Leistungsschalter 14 an eine positive Sammelleitung 16 angeschlossen. Ein Zerhacker 18, ein Motoranker 20 und eine Motorfeldwicklung 22 liegen in Reihe zwischen der Sammelleitung 16 und der Sammelleitung 12. Bei dem Zerhacker handelt es sich im wesentlichen um einen Schalter,

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der periodisch geöffnet und geschlossen wird. Die Steuerung des Zerhackers wird von einer Zerhackersteuerschaltung 24 übernommen, die über eine Leitung 26 dem Zerhacker ein Ein-Steuersignal und über eine Leitung 28 ein AusSteuersignal zuführt. Das Leitfähigkeitstastverhältnis des Zerhackers 18 wird durch die Zeitverhältnissteuerung der Ein- und Aus-Perioden des Zerhackers gesteuert. Verschiedenartige Zerhackerschaltungen und zugehörige Steuerschaltungen sind beispielsweise aus der Broschüre "SCR Manual", General Electric Company, 5»Auflage, Abschnitt 13.2.4, sowie aus der US-PS 3 515 970 bekannt. Zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels der Erfindung genügt es zu wissen, daß der Motor durch periodisches Einschalten des Zerhackers 18 betrieben wird, wobei von der Sammelleitung 16 Strom durch den Zerhacker 18, den Motoranker 20 und die Motorfeldwicklung 22 zur Sammelleitung 12 fließt.

Während der Anfangsstufe des Motorbetriebs reicht die Spannung der Batterie 10 aus, um den Motor längs einer im wesentlichen flachen Drehmoment-Drehzahl-Kurve zu beschleunigen. Wenn aber die Motordrehzahl ansteigt, wächst die Gegen-EMK des Motors oder die ankererzeugte Spannung bis zu einem Punkt an, bei dem sie gleich der Spannung der Batterie 10 ist. Unterhalb dieser Drehzahl liefert der Motor ein konstantes Drehmoment. Sobald die Gegen-EMK beginnt, die Batteriespannung zu überwinden, haben der Motorstrom und damit das Motordrehmoment die Neigung abzunehmen. Ein Verfahren zum Betreiben des Motors oberhalb dieses Drehzahlpunktes besteht darin, den Motor in einem Konstantleistungsmodus zu fahren. Bei der dargestellten Anordnung wird dieser Übergang zum Konstantleistungsbetrieb dadurch erreicht, daß durch Herabsetzung des Feldstromes durch ein als Feldschwächung bekanntes Verfahren ein konstanter Ankerstrom und eine konstante Ankerspannung aufrechterhalten werden. Die Feldschwächung

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besteht im wesentlichen darin, daß parallel zur Feldwicklung für einen Teil des Ankerstroms ein Ausweichstrompfad vorgesehen wird. Die Feldschwächung wird hier mittels einer Umformerschaltung vorgenommen, die eine phasengesteuerte Gleichrichterschaltung 30 und eine auch nur als Wechselrichter bezeichnete Wechselrichterschaltung 32 enthält.

Der Wechselrichter 32 kann eine beliebige Anzahl von verschiedenen Arten von bekannten taktimpulssynchronisierten Wechselrichtern enthalten; zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung ist jedoch der Wechselrichter von einer Art, die als komplementimpulskommutierter Wechselrichter bekannt ist. Der Wechselrichter 32 enthält ein Paar von Filterkondensatoren 34 und 36, die in Reihe zwischen die Sammelleitungen 16 und 12 geschaltet sind. Diese Filterkondensatoren bewirken, daß die Batterie 10 als eine Energiequelle mit Mittenanzapfung erscheint. Die Umformung der Gleichstrom-Eingangsenergie in die Wechselstrom-Ausgangsenergie geschieht mit Hilfe einer ersten und einer zweiten steuerbaren Schalteinrichtung, bei denen es sich um gesteuerte Siliciumgleichrichter oder Thyristoren 38 und 40 handeln kann. Es sei bemerkt, daß ein Thyristor ein steuerbarer elektronischer Schalter mit einer Anoden-, Kathoden- und Steuerelektrode bzw. entsprechenden Anschlüssen ist, der ein Einrichtungselement darstellt, durch das ein Strom nur fließen kann, wenn die Anode bezüglich der Kathode positiv v'orgespannt ist. Der Zustand, daß die Anode auf einem positiveren Potential als die Kathode liegt, wird als Vorwärtsvorspannung bezeichnet, wohingegen der umgekehrte Zustand, bei dem die Kathode positiver als die Anode ist, mit Rückwärtsvorspannung bezeichnet wird. Wenn der Thyristor in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, veranlaßt ein dem Steueranschluß zugeführtes Signal, daß der Thyristor Strom zu leiten beginnt. Die Stromleitung kann nur beendet werden, indem der Strom

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unter einen minimalen Schwellwert oder Haltepegel herabgedrückt wird, beispielsweise dadurch, daß der Thyristor in Rückwärtsrichtung vorgespannt wird. Die Anode des Thyristors 38 ist mit der Sammelleitung 16 verbunden. Die Kathode des Thyristors 38 ist mit dem einen Ende einer in der Mitte angezapften Spule 42 verbunden. Das andere Ende der Spule 42 ist an die Anode des Thyristors 40 angeschlossen. Die Kathode des Thyristors 40 ist mit der Sammelleitung 12 verbunden. Die Mittenanzapfung der Spule 42 ist an einen ersten Anschluß einer Primärwicklung 44 eines Ausgangstransformators 46 angeschlossen. Ein zweiter Anschluß der Wicklung 44 führt zum Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 34 und 36. Die Sekundärwicklung 48 des Transformators 46 stellt eine Wechselstromausgangsquelle dar. An die Sekundärwicklung ist die phasengesteuerte Gleichrichterschaltung 30 angeschlossen, die im folgenden lediglich Gleichrichter genannt wird. Die Kombination aus Transformator 46 und phasengesteuertem Gleichrichter 30 erscheint dem Wechselrichter 32 als eine induktive Belastung.

Der Thyristor 40 wird durch die Wirkung einer Schaltung mit der Spule 42, einer freilaufenden Diode 50 und einem Kondensator 52, der der Diode 50 parallelgeschaltet ist, kommutiert oder abgeschaltet. Unter der freilaufenden Diode 50 wird dabei eine Diode verstanden, die für die Zeitspanne, während der der Zerhacker 18 nicht leitend ist, eine Bahn für induktiven Strom vorsieht. Die Anode der Diode 50 ist mit der Mittenanzapfung der Spule 42 verbunden, und die Kathode der Diode 50 ist an die Anode des Thyristors 38 angeschlossen. Eine Schaltung zum Kommutieren des Thyristors 38 enthält die Spule 42, eine Diode 54 und einen Kondensator 56 _T der der Diode 54 parallelgeschaltet ist. Die Diode 54 ist mit ihrer Anode an die Kathode des Thyristors 40 und mit ihrer Kathode an die Mittenanzapfung der Spule 42 angeschlossen.

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Der phasengesteuerte Gleichrichter 30 enthält ein Paar von steuerbaren Gleichrichtern oder Thyristoren und 60, deren Kathoden mit den entgegengesetzten Enden der Primärwicklung 48 des Transformators 46 verbunden sind. Die Anoden der Thyristoren 58 und 60 sind gemeinsam an den Verbindungspunkt zwischen dem Anker 20 und der Feldwicklung 22 angeschlossen.

Nach der Erfindung dient eine Steuerschaltung 62 zur Zufuhr von Steuersignalen zu dem phasengesteuerten Gleichrichter 30 und zum Wechselrichter 32. Die Steuerschaltung 62 für die Steuersignale enthält einen Taktoszillator 64, der kontinuierlich Taktimpulse erzeugt. Ein Ausgangsanschluß des Oszillators 64 ist mit einem Eingangsanschluß einer ersten Verzögerungsschaltung 66 verbunden, die beispielsweise einen monostabilen Multivibrator enthalten kann. Ein Ausgangsanschluß der Verzögerungsschaltung 66 ist mit einem Eingangsanschluß einer zweiten Verzögerungsschaltung 68 verbunden, die ebenfalls einen monostabilen Multivibrator enthalten kann. Ein Ausgangsanschluß der Verzögerungsschaltung ist an einen Takteingangsanschluß eines Flipflop 70 angeschlossen, das von einer an sich bekannten Art ist. Das Flipflop weist einen Q-Ausgangsanschluß und einen Q-Ausgangsanschluß auf. Der Q-Ausgangsanschluß führt zum Steueranschluß des Thyristors 40 und der Q-Ausgangsanschluß des Flipflop 70 zum Steueranschluß der Thyristors 38. Das Flipflop 70 liefert somit die Steuersignale zum Betrieb des Wechselrichters 32.

Die Steuersignale für den phasengesteuerten Gleichrichter 30 werden von einer Schaltung bereitgestellt, die einen ersten Vergleicher 72 enthält, dessen einer Eingangsanschluß mit einem Aus gangs ans chluß der Verzögerungs schaltung 66 verbunden ist. Weiterhin ist dieser Ausgangs anschluß der Verzögerungsschaltung 66 über'einen Wider-

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stand 7k an einen ersten Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 76 angeschlossen. Ein Kondensator 78 ist mit dem ersten Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 76 verbunden. Dieser Kondensator veranlaßt, daß der Operationsverstärker 76 im Integrationsmodus arbeitet. Das bedeutet, daß die Kombination aus Operationsverstärker und Kondensator einen Rampengenerator bildet, der mit den verzögerten Taktimpulsen am Ausgang der Verzögerungsschaltung 66 synchronisiert ist. Ein zweiter Eingangsanschluß des Vergleichers 72 ist mit einem verschiebbaren Abgriff eines Potentiometers 80 verbunden, um ein Bezugspotential bereitzustellen. Das eine Ende des Potentiometers 80 ist an die Sammelleitung 16 und das andere Ende an die Sammelleitung 12 angeschlossen. Ein Ausgangsanschluß des Vergleichers 72 führt über einen Widerstand 82 und eine Diode 84 zum ersten Eingangsanschluß des Verstärkers 76. Ein zweiter Eingangsanschluß des Verstärkers ist zur Bereitstellung eines Bezugspegels mit der Sammelleitung 12 verbunden.

Der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers ist an einen ersten Eingangsanschluß eines zweiten Vergleichers 86 angeschlossen. Ein zweiter Eingangsanschluß des Vergleichers 86 ist mit einem bewegbaren Abgriff eines Potentiometers 88 verbunden. Das Potentiometer ist wie das Potentiometer 80 an die Sammelleitung 16 und an die Sammelleitung 12 angeschlossen. Am einstellbaren Abgriff des Potentiometers 88 tritt ein Bezugspegel für den Vergleicher 86 auf. Ein Ausgangsanschluß des Vergleichers 86 ist mit einem ersten Eingangsanschluß eines NAND-Glieds 90 verbunden. Ein zweiter Eingangsanschluß des NAND-Glieds 90 ist an den Ausgangsanschluß der Verzögerungsschaltung 66 angeschlossen. Der Ausgangsanschluß des NAND-Glieds 90 führt zum Eingangsanschluß eines monostabilen Multivibrators 92. Das NAND-Glied 90 arbeitet

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derart, daß es dem Multivibrator 92 Triggersignale zuführt. Ein Ausgangsanschluß des Multivibrators 92 führt sowohl zum Steueranschluß des Thyristors 58 als auch zum Steueranschluß des Thyristors 60 in dem phasengesteuerten Gleichrichter 30. Der Multivibrator 92 liefert somit die Steuersignale für den Gleichrichter 30.

Bevor die Arbeitsweise der in der Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung erläutert wird, sei unterstellt, daß die Gleichstrom-Energiequelle vollkommen stabil ist. Falls die dargestellte Schaltungsanordnung Teil eines Transport- oder Triebwagensystems wäre, könnte es sein, daß die Gleichstrom-Energiequelle nicht stabil ist. In diesem Fall müßten die Potentiometer 80 und 88 durch geeignete Schaltungen ersetzt werden, die in der Lage sind, stabile Bezugspotentiale zu liefern.

Die Betriebsweise des Wechselrichters 32 als auch diejenige des phasengesteuerten Gleichrichters 30 und des Zerhackers 18 sind an sich bekannt und brauchen daher im einzelnen nicht erläutert zu werden. Wenn der Schalter 14 geschlossen wird, gelangt Energie von der Gleichstrom-Energiequelle in Form der Batterie 10 zum Zerhacker 18 und zum Wechselrichter 32. Unter dem Befehl der Zerhacker Steuer schaltung 24 beginnt der Zerhacker 18 mit seinen periodischen Schaltvorgängen, so daß von der Sammelleitung 16 durch den Anker 20 und die Feldwicklung 22 ein Strom zur Sammelleitung 12 fließen kann. Während der Beschleunigungsphase liefert die Batterie 10 den Ankerund Feldstrom in einer befohlenen Weise. Dies wird so lange fortgesetzt, bis die Drehzahl einen Wert erreicht hat, bei dem die Gegen-EMK des Motors gleich der Spannung der Batterie 10 ist. Es könnte mehr Strom geliefert werden, wenn die Spannung der Batterie 10 erhöht werden könnte. Da es nicht praktikabel ist, die Spannung der Batterie 10 zu erhöhen, wird ein anderes, mit Feldschwä-

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chung bezeichnetes Verfahren angewendet, um bei anwachsender Drehzahl die Ankerspannung konstant zu halten. Durch Herabsetzung der Felderregung wird dabei der Ankerstrom auf einem gewünschten Wert gehalten. Die Feldschwächung wird in einer solchen Weise durchgeführt, daß für den Anker strom ein Weg bereitgestellt wird, der es dem Strom gestattet, die Motorfeldwicklung nebenzuschließen. Bei der in der Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung wird dieser Nebenschlußweg durch den phasengesteuerten Gleichrichter 30 bereitgestellt. Da es erwünscht ist, den Motor bis zu einem Zeitpunkt, von dem an die Batterie 10 nicht mehr in der Lage ist, den geforderten Ankerstrom zu liefern, ohne Feldschwächung zu betreiben, muß man die Leitfähigkeits- oder Durchlaßzeit der Thyristoren 58 und 60 anfangs hinreichend verzögern, um es der Spannung an der Feldwicklung 22 zu gestatten, einen Pegel zu erreichen, den sie ohne Feldschwächung normalerweise erreichen würde. Diese Verzögerung der Leitfähigkeit der Thyristoren 58 und 60 ist bezogen auf die Phase der Erregerspannung an der Wicklung 48.

Wenn man zunächst die Arbeitsweise der Steuerschaltung 62 für die Steuersignale betrachtet, erkennt man, daß die Verzögerungsschaltung 66 für jeden vom Oszillator 64 erzeugten Taktimpuls einen verzögerten Taktimpuls abgibt. Die Verzögerungsschaltung 66 liefert somit nach einem ersten vorbestimmten Verzögerungszeitintervall einen verzögerten Taktimpuls an die Verzögerungsschaltung 68. Diese Schaltung gibt nach einem zweiten vorbestimmten Verzögerungszeitintervall einen Taktimpuls an das Flipflop 70 ab. Es wird bemerkt, daß mit dem anfänglichen Einschalten der Steuerschaltung 62 das Flipflop entweder an den Thyristor 38 oder an den Thyristor 40 ein Steuersignal liefert. Dies hängt davon ab, ob zufälligerweise gerade am Q-Ausgangsanschluß oder am Q-Aus-

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gangsanschluß ein positives Potential anliegt. Unter der Annahme, daß das H- Ausgangs signal anfangs positiv ist, kommt es zu einer Zündung des Thyristors 38, so daß durch die obere Hälfte der Spule 42, die Primärwicklung 44 und den Kondensator 36 ein von der Batterie 10 getriebener Strom fließen kann. Dabei lädt sich der Kondensator 56 im wesentlichen bis auf die Batteriespannung auf, Wenn dann die Verzögerungsschaltung 68 dem Flipflop 70 einen Taktimpuls zuführt, ändert das Flipflop 70 seinen Zustand, wobei das Q-Ausgangssignal ein positives Potential annimmt und das Ü-Ausgangssignal auf einen niedrigen Bezugspegel übergeht. Dadurch wird dem Thyristor 40 ein Steuersignal zum Zünden zugeführt, und vom Thyristor wird das Steuersignal entfernt. Der Thyristor 40 gelangt somit in den leitenden Zustand und stellt einen Stromentladungsweg für den Kondensator 56 bereit. Der Kondensator 56 entlädt sich über den unteren Teil der Spule und den Thyristor 40. Die am unteren Teil der Spule 42 auftretende Spannung wird zum oberen Teil der Spule 42 gekoppelt. Diese Kopplungsspannung reicht aus, um in einer Schleife aus der Diode 50, dem Thyristor 38 und dem oberen Teil der Spule 42 einen Strom zirkulieren zu lassen. Die stromführende Diode 50 bewirkt, daß der Spannungsabfall an der Diode 50 sehr klein ist. Infolgedessen liegt auch an der Kombination aus dem Thyristor und dem oberen Teil der Spule 42 eine sehr kleine Spannung an. Das Ergebnis davon ist, daß die im oberen Teil der Spule 42 induzierte Spannung den Thyristor 38 in Rückwärt srichtung vorspannt, so daß der Thyristor 38 aufhört, Strom zu leiten. Der Laststrom fließt jetzt von der Sammelleitung 16 durch den Kondensator 34, die Primärwicklung 44, den unteren Teil der Spule 42 und den Thyristor 40 zur Sammelleitung 12. Es wird darauf hingewiesen, daß der Strom abwechselnd in umgekehrter Richtung durch die Wicklung 44 fließt, und zwar in Abhängigkeit davon, ob der Thyristor 38 oder der Thyristor 40 stromleitend ist.

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Weiterhin geht der Schaltvorgang der Thyristoren 38 und derart vor sich, daß der in der Wicklung 44 fließende Strom im wesentlichen eine periodische Rechteckschwingung ist.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Steuerschaltung 62 wird auf die in der Fig. 2 dargestellten Signalverlaufe verwiesen. Der erste Signalverlauf stellt die Taktiiapulssignale vom Taktoszillator 64 dar. Die dargestellten Taktimpulse treten mit willkürlich gewählten Abständen auf, so daß im folgenden die Fähigkeit der Erfindung erläutert werden kann, solche Abweichungen zu kompensieren. Aufgrund der zugeführten Taktimpulssignale vom Oszillator 64 gibt die Verzögerungsschaltung 66 die an zweiter Stelle in der Fig. 2 dargestellten Ausgangssignale ab. Es sei bemerkt, daß die Anstiegsflanke der Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 66 jeweils mit den TaktimpulsSignalen des Oszillators 64 zusammenfällt, wohingegen die Rückflanke der Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 66 gegenüber der Vorderflanke dieser Signale um einen vorbestimmten Betrag verzögert ist. Die Rückflanke jedes Ausgangssignals der Verzögerungsschaltung 66 triggert die Verzögerungsschaltung 68, die daraufhin die in der Fig. 2 an dritter Stelle dargestellten Signale erzeugt. Die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 68 haben eine vorbestimmte Zeitdauer. Die Gesamtzeit spanne zwischen der Vorderflanke der Ausgangssignale der Verzögerungs schaltung 66 und der Rückflanke der Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 68 ist hinreichend groß, um eine Kommutierung zwischen den Thyristoren 58 und 60 zu gestatten und es zuzulassen, daß das sperrende Ventil seine volle Sperrfähigkeit in Vorwärtsrichtung gewinnt. Die Rückflanke der Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 68 triggert das Flipflop 70. Das Flipflop 70 ändert dann seinen Schaltzustand, wobei das Steuersignal von dem einen der beiden Thyristoren 38 und 40 weggenommen und an den anderen Thyristor gelegt wird.

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Die Änderung des Schaltzustands des Flipflops 70 veranlaßt, daß der Wechselrichter 32 die Richtung des Laststroms im Transformator 46 umkehrt. Der Transformator liefert somit einen Wechselstromausgang.

Wenn das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 66 in bezug auf den Bezugspegel des Potentiometers 80 auf einen niedrigen Pegel absinkt, nimmt die Ausgangsspannung am Ausgangsanschluß des Vergleichers 72 einen negativen Wert an, so daß für den Kondensator 78 ein Stromentladungs weg über die Diode 84, den Widerstand 82 und den Vergleicher 72 vorgesehen wird. Der Wert des Widerstands 82 ist derart gewählt, daß die Spannung am Ausgangsanschluß des Verstärkers 76 sehr schnell auf einen negativen Sättigungspegel herabgezogen wird. Dieser Sättigungspegel ist in der Fig. 2 bei dem Signalverlauf für den Operationsverstärker 76 in Form eines kleinen, flachen Abschnitts zu Beginn jedes Rampenabschnitts dargestellt. Die Anstiegsgeschwindigkeit jedes Rampenabschnitts hängt von verschiedenen Umständen ab, zu denen auch der Spannungspegel am Ausgang der Verzögerungsschaltung 66, der Wert des Widerstands 74, der Wert des Kondensators 78 und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 76 gehören.

Wenn das Signal der Verzogerungsschaltung 66 zu seinem normalen positiven Pegel zurückkehrt, nimmt der Signalpegel am Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 76 mit einer im wesentlichen linearen Geschwindigkeit zu, um die dargestellte Rampenspannung zu erzeugen. Der Vergleicher 86 vergleicht die erzeugte Rampenspannung mit der durch das Potentiometer 88 voreingestellten Spannung. Die voreingestellte Spannung des Vergleichers 88 ist in bezug auf den Signalverlauf am Ausgang des Verstärkers 76 in der Fig. 2 als eine unterbrochene waagrechte Linie dargestellt. Sobald die Rampenspannung einen Pegel erreicht, der der voreingestellten Spannung des Po-

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ar

tentiometers 88 entspricht, fällt der Spannungspegel am Ausgangsanschluß des Vergleichers 86 auf einen niedrigen Bezugspegel ab, der einem logischen Signal 0 entspricht. Der Signalverlauf am Ausgang des Vergleichers 86 ist ebenfalls in der Pig· 2 dargestellt. Das auftretende logische O-Signal wird dem NAND-Glied 90 zugeführt und veranlaßt, daß der Spannungspegel am Ausgangsanschluß des NAND-Glieds 90 einen positiven Wert annimmt, der den monostabilen Multivibrator 92 triggert. Der Multivibrator 92 spricht auf das Ausgangssignal des NAND-Glieds 90 an und erzeugt einen Ausgangsimpuls, der als Steuersignal den beiden Thyristoren 58 und 60 zugeführt wird.

Die Fig. 2 zeigt auch den Signalverlauf des Wechselrichters 32, wobei es sich um die Ausgangsspannung des Transformators 46 handelt, die zwischen der Mittenanzapfung der Wicklung 48 und der Kathode des Thyristors 58 gemessen wird. Wie man der Fig. 2 entnehmen kann, tritt zu einem mit A bezeichneten Zeitpunkt der Steuerimpuls am Ausgang des Multivibrators 92 unter der herrschenden Bedingung auf, daß der Thyristor 58 gerade leitend und der Thyristor 60 nicht leitend ist. Weiterhin sieht man, daß die Kathode des Thyristors 60 gegenüber der Anode dieses Thyristors negativ ist. Der zum Zeitpunkt A dem Thyristor 60 zugeführte Steuerimpuls veranlaßt somit, daß der Thyristor 60 leitend wird. Der Thyristor 60 beginnt, Strom zu leiten, und der Spannungsabfall am Thyristor 60 wird vernachlässigbar klein. Folglich tritt an der Streureaktanz des Transformators 46 eine negative Spannung auf. Das bedeutet, daß die Ausgangsspannung des Transformators 46 zwisehen der Primärwicklung 44 und der Sekundärwicklung 48 abgesenkt wird. Infolge der induktiven Natur des Transformators 46 ist eine endliche Zeitspanne erforderlich, bevor der Strom im Thyristor 58 zu fließen aufhört. Diese Zeitspanne erkennt man bei der Darstellung in der Fig. 2 daran, daß sowohl der Thyristor 58 als auch

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der Thyristor 60 Strom leiten. Nachdem der Stromfluß im Thyristor 53 aufgehört hat, wird dieser Thyristor in Rückwärt srichtung vorgespannt. Es vergeht eine zweite endliche Zeitspanne, bis der Thyristor 58 seine volle Sperrfähigkeit erlangt hat. Durch Rücksetzen der Rampenfunktion mit dem Auftreten eines vom Oszillator 64 erzeugten Taktimpulses und durch Vorsehen einer vorbestimmten Zeitverzögerung vor einer Zustandsänderung des Wechselrichters 32 wird sichergestellt, daß die Thyristoren 58 und 60 zum Kommutieren und zum Wiedergewinnen der Sperrfähigkeit in Vorwärtsrichtung hinreichend Zeit haben.

Unter Bezugnahme auf die zum Zeitpunkt B in der Fig. 2 dargestellten Umstände. wird auf einen weiteren Vorteil der Erfindung aufmerksam gemacht. Zum Zeitpunkt B erzeugt der Oszillator 64 einen Taktimpuls, bevor am Ausgang des Operationsverstärkers 76 ein Spannungspegel auftritt, der ausreicht, um am Ausgang des Vergleichers 86 eine Änderung des Ausgangsspannungspegels zu bewirken. Um für die Thyristoren 58 und 60 eine ausreichende Umschaltzeit vorzusehen, wird der logische O-Ausgangsimpuls vom Verzögerungsglied 66 dem NAND-Glied 90 zugeführt, das daraufhin einen Trigger impuls an den Multi vibrator 92 legt. Der Multivibrator 92 erzeugt dann ein Steuersignal für die Thyristoren 58 und 60, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Da das Steuersignal zum Zeitpunkt B zu einer Zeit auftritt, die mit dem Taktimpuls vom Oszillator 64 zusammenfällt, ist infolge der Zeitverzögerungen durch die Verzögerungsschaltung 66 und die Verzögerungsschaltung 68 ausreichend Zeit zur Kommutierung der Thyristoren 58 und 60 vorhanden, bevor der Wechselrichter 32 getriggert wird und seinen Zustand umkehrt. Dieses zusätzliche logische O-Signal zum NAND-Glied 90 von der Verzögerungsschaltung 66 löst unter normalen Bedingungen ein Tätigwerden der Steuerschaltung 62 nicht aus, da sonst der Vergleicher 86 vorher den Multivibrator 92 getriggert hat

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und das Schalten des Wechselrichters 32 ausgelöst hat, bevor das zusätzliche logische 0-Signal auftritt.

In der Fig. 2 ist auch die Spannung an der Wicklung 22 dargestellt.

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Claims

Patentansprüche

(Λ 7) Steuerschaltung zur Erzeugung von Steuersignalen für elektrische Schalter eines Energieumformers, der eine Wechselrichterschaltung mit einem an eine Gleichstromquelle anschließbaren Gleichstrom-Eingangsanschluß und mit einem Wechselstrom-Ausgangsanschluß, eine Gleichrichterschaltung mit einem Wechselstrom-Eingangsanschluß und mit einem an eine Gleichstromlast anschließbaren Wechselstrom-Ausgangsanschluß sowie eine Einrichtung zur Kopplung des Wechselstrom-Ausgangsanschlusses der Wechselrichterschaltung mit dem Wechselstrom-Eingangsanschluß der Gleichrichter schaltung enthält, wobei die Gleichrichterschaltung und die Wechselrichterschaltung jeweils ein Paar von steuerbaren elektrischen Schaltern aufweisen, die von der Steuerschaltung ihre Steuersignale erhalten ' und abwechselnd zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß der jeweils zugehörigen Schaltung einen Stromleitweg bereitstellen,
gekennzeichnet durch:

a) einen Generator (64) für periodische Taktsignale,

b) eine erste Steuersignal-Erzeugungseinrichtung (70), die auf aufeinanderfolgende Taktsignale ansprechend im Ergebnis abwechselnd dem einen und dann dem anderen Schalter des Schalterpaares (38, 40) der Wechselrichterschaltung (32) ein Steuersignal zuführt, das in bezug auf das zugeordnete Taktsignal um ein festes Zeitintervall verzögert ist, und

c) eine zweite Steuersignal-Erzeugungseinrichtung (92), die auf aufeinanderfolgende Taktsignale verzögernd ansprechend im Ergebnis abwechselnd dem einen und dann dem anderen Schalter des Schalterpaares (58, 60) der Gleichrichterschaltung (30) ein Steuersignal zuführt, das in bezug auf das zugehörige Taktsignal um ein variables Zeitintervall verzögert ist, das wesentlich größer als das feste

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Zeitintervall ist, wobei während der Zeit zwischen einem Taktsignal und der nächsten Ansteuerung eines Schalters der Wechselrichterschaltung den Schaltern (58, 60) der Gleichrichterschaltung keine Steuersignale zugeführt werden können.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuersignal-Erzeugungseinrichtung Mittel (66, 90, 92) enthält, die wirksam sind, wenn eines der variablen Zeitintervalle die Periode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktsignalen überschreitet, um im wesentlichen unmittelbar mit dem Auftreten des zweiten zweier solcher aufeinanderfolgender Taktsignale dem nicht leitenden Schalter der Gleichrichterschaltung (30) ein Steuersignal zuzuführen.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuersignal-Erzeugungseinrichtung enthält:

a) eine erste Zeitverzögerungsschaltung (66), die zu einer ersten vorbestimmten Zeit nach Empfang eines Taktsignals des Taktsignalgenerators ein erstes verzögertes Signal abgibt,

b) eine zweite Zeitverzögerungsschaltung (68), die eine zweite vorbestimmte Zeit nach Empfang eines ersten verzögerten Signals der ersten Zeitverzögerungsschaltung ein zweites verzögertes Signal abgibt, und

c) eine bistabile Einrichtung (70), an die das zweite verzögerte Signal gelegt ist und die auf jedes dieser zweiten verzögerten Signale anspricht, um im Ergebnis abwechselnd dem einen und dann dem anderen Schalter des Schalterpaares (58, 60) der Gleichrichterschaltung (30) das Steuersignal zuzuführen.

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4. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuersignal-Erzeugungseinrichtung enthält:

a) einen Rampengenerator (76, 78), der ein sägezahnförmige s Spannungssignal erzeugt und den das erste verzögerte Signal in seinen Anfangszustand zurücksetzt, so daß das sägezahnförmige Spannungssignal mit dem ersten verzögerten Signal synchronisiert ist,

b) einen Vergleicher (86), an den als Eingangssignale das sägezahnförmige Spannungssignal und ein Bezugsspannungssignal gelegt sind und der ein drittes verzögertes Signal erzeugt, wenn die Amplitude des sägezahnförmigen Spannungssignals die Amplitude des Bezugsspannungssignals überschreitet, und

c) eine logische Schaltung (90, 92), an die das dritte verzögerte Signal gelegt ist und die aufgrund dieses dritten verzögerten Signals die Steuersignale für die Schalter (58, 60) der Gleichrichterschaltung erzeugt.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung enthält:

a) ein logisches Tor (90), an das als Eingangssignale die ersten verzögerten Signale und die dritten verzögerten Signale gelegt sind und das bei Empfang von entweder dem ersten verzögerten Signal oder dem dritten verzögerten Signal als Ausgangssignal ein viertes verzögertes Signal liefert, und

b) einen Multivibrator (92), an den das vierte verzögerte Signal gelegt ist und der aufgrund des vierten verzögerten Signals die Steuersignale für die Schalter (58, 60) der Gleichrichterschaltung (30) erzeugt.

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6. Steuerschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampengenerator (76, 78) bei Empfang des ersten verzögerten Signals vorübergehend in die Sättigung gezwungen wird, wodurch während des festen Zeitintervalls die Erzeugung von Steuersignalen für die Gleichrichterschaltung (30) unterbunden wird.
7. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampengenerator das sägezahnförmige Spannungssignal mit einer linearen Abhängigkeit von der Zeit erzeugt, und zwar während der Zeitdauer des ersten verzögerten Signals in der einen Polaritätsrichtung und anschließend in der anderen Polaritätsrichtung_o

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