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DE19523731C1 - Power semiconductor setting command system for 4-quadrant regulator - Google Patents

Power semiconductor setting command system for 4-quadrant regulator

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Publication number
DE19523731C1
DE19523731C1 DE1995123731 DE19523731A DE19523731C1 DE 19523731 C1 DE19523731 C1 DE 19523731C1 DE 1995123731 DE1995123731 DE 1995123731 DE 19523731 A DE19523731 A DE 19523731A DE 19523731 C1 DE19523731 C1 DE 19523731C1
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DE
Germany
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quadrant
switching
control error
current control
tolerance band
Prior art date
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Application number
DE1995123731
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German (de)
Inventor
Joachim Dr Ing Boecker
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Alstom Transportation Germany GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Publication date
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Abstract

The system provides setting commands for both positive and negative network voltages as a cyclic sequence of switch conditions for the switching power semiconductors, represented by a pulse pattern provided by a microprocessor pulse pattern generator. The transition from one switch condition to the next switch condition when the regulation error for the current through the 4-quadrant regulator reaches the limits of the tolerance band, or when the error lies outside the tolerance band for a defined interval.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren ist durch den Beitrag von Ch. Endrikat "DIGITAL CONTROL OF A FOUR-QUADRANT CONVERTER USING PREDICTIVE CURRENT CONTROL" Proceedings EPE ′91, Florenz 1991, Vol. 2, pp. 48-51 bekannt.The invention relates to a method according to the Preamble of claim 1. Such a method is through the contribution of Ch. Endrikat "DIGITAL CONTROL OF A FOUR-QUADRANT CONVERTER USING PREDICTIVE CURRENT CONTROL " Proceedings EPE ′91, Florence 1991, Vol. 2, pp. 48-51 known.

Traktionsantriebe für elektrische Lokomotiven oder Triebzüge auf der Basis von Asynchronmotoren bestehen danach aus einem oder mehreren parallel arbeitenden Netzstromrichtern zur Speisung eines Gleichspannungszwischenkreises und einem oder mehreren Pulswechselrichtern zur Versorgung und Steuerung der Antriebsmotoren. Die Netzstromrichter für das üblicherweise einsträngige Wechselspannungs-Bahnnetz arbeiten dabei jeweils als Vierquadrantensteller. Die Vierquadrantensteller können in Zweistufen- oder in Dreistufen-Technik (oft auch als 2- oder 3-Level-Technik bezeichnet) ausgeführt sein, das heißt es stehen gleichspannungsseitig zwei Potentialstufen (Plus und Minus) oder drei Potentialstufen (Plus, Null, Minus) zur Verfügung (siehe auch den Beitrag von S. Salama und S. Lennon "OVERSHOOT AND LIMIT CYCLE FREE CURRENT CONTROL METHOD FOR PWM INVERTERS" Proceedings EPE ′91, Florenz 1991, Vol. 3, pp. 247-251).Traction drives for electric locomotives or Multiple units are based on asynchronous motors then one or more people working in parallel Mains converters for feeding a DC link and one or more Pulse inverters for supplying and controlling the Drive motors. The line converter for that usually single-stranded alternating voltage rail network work here each as a four-quadrant. The Four-quadrant controllers can be in two-step or in Three-stage technology (often also as a 2- or 3-level technology designated) to be executed, that is, to stand two potential levels on the DC voltage side (plus and minus) or three potential levels (plus, zero, minus) are available (see also the contribution by S. Salama and S. Lennon "OVERSHOOT AND LIMIT CYCLE FREE CURRENT CONTROL METHOD FOR  PWM INVERTERS "Proceedings EPE ′91, Florence 1991, Vol. 3, pp. 247-251).

Der Netzstromrichter mit der zugehörigen Regelung hat dabei die Aufgabe, die Energieversorgung der Antriebseinheiten aus dem Bahnnetz zu gewährleisten. Dies erfolgt durch die Regelung der Zwischenkreisspannung(en) auf einen konstanten Wert. Die Regelung bedient sich hierbei des Netzstromrichters als Stellglied. Aufgabe der Stromregelung für einen derartigen Steller ist es also, einen von der überlagerten Regelung vorgegebenen Sollwert für den Strom als Istwert einzustellen, das heißt die Reglerstellgrößen sind die Stellbefehle zum Schalten der Leistungshalbleiterschalter bzw. der durch diese gebildeten Umrichterstränge.The power converter with the associated control has the task of powering the drive units to ensure from the rail network. This is done by the Regulation of the intermediate circuit voltage (s) to a constant Value. The regulation uses the Mains converter as an actuator. The task of current regulation for such an actuator it is therefore one of the superimposed control predetermined setpoint for the current to be set as the actual value, i.e. the controller manipulated variables are the control commands for switching the Power semiconductor switch or the one formed by this Converter strings.

Die Regelung hat aber auch noch zusätzliche Randbedingungen zu erfüllen, unter anderem die Netzrückwirkungen, das heißt die aufgrund des schaltenden Stellgliedes erzeugten, netzseitigen Oberströme gering zu halten sowie einen definierten Phasenwinkel zwischen der Netzspannung und dem Netzstrom (cos ϕ = 1 bzw. netzstützender Phasenwinkel) zu gewährleisten. Dies bedeutet für die Regelung, einen möglichst exakten sinusförmigen Netzstrom in Phase mit der Netzspannung mit minimalem Stromrippel einzuprägen.The regulation also has additional constraints to fulfill, among other things, the network perturbations, that is those generated due to the switching actuator, to keep line-side overcurrents low and one defined phase angle between the mains voltage and the Mains current (cos ϕ = 1 or grid-supporting phase angle) guarantee. For the regulation, this means one as exact as possible sinusoidal mains current in phase with the Impress the mains voltage with a minimal current ripple.

Bisher werden bei den Umrichtern vor allem wegen der notwendigen Schaltleistung GTO-(Gate-Turn-Off-)Thyristoren als Leistungshalbleiterschalter eingesetzt. GTO-Thyristoren erlauben allerdings aufgrund ihrer Schaltverluste nur eine Pulsfrequenz von einigen 100 Hz.So far, the converters are mainly because of necessary switching power GTO (gate turn-off) thyristors used as a power semiconductor switch. GTO thyristors allow only one due to their switching losses Pulse frequency of some 100 Hz.

Obwohl der Vierquadrantensteller nur wenige, diskrete Schaltzustände annehmen kann, wird durch eine diesem Stellglied vorgelagerte Pulsweitenmodulation ein scheinbar wertemäßig kontinuierliches Verhalten erzeugt. Durch die geeignete Realisierung dieser Pulsweitenmodulation können die leistungselektronischen Anforderungen nach beschränkter und gleichmäßiger Schaltfrequenz leicht erfüllt werden.Although the four-quadrant set only a few, discrete Switching states can be assumed by one of these Actuator upstream pulse width modulation an apparently generates continuous behavior in terms of value. Through the suitable implementation of this pulse width modulation the power electronics requirements for more limited  and even switching frequency can be easily met.

Sowohl die Regelung als auch die Pulsweitenmodulation werden dabei bisher synchron aufeinander abgestimmt, mittels eines Rechners (Mikroprozessors) realisiert (vgl. S. Salama, S. Lennon a.a.O.). Die Abtastzeit der Regelung und der Pulsweitenmodulation ist unter anderem abhängig von der Anzahl versetzt getakteter, paralleler Umrichter und der verwendeten Pulsmusterstrategie.Both the regulation and the pulse width modulation have been synchronized with each other so far, realized by means of a computer (microprocessor) (cf. S. Salama, S. Lennon op. Cit.). The sampling time of the scheme and the pulse width modulation depends among other things on the number of offset clocked parallel converters and the pulse pattern strategy used.

Der Nachteil der mit GTO-Thyristoren ausgeführten Netzstromrichter besteht selbst bei optimal ausgeführter Regelung in einem relativ großen Stromrippel und damit starken Netzrückwirkungen aufgrund der niedrigen Pulsfrequenz. Daneben kann die Regelung bei verzerrten Netzspannungen bzw. aufgrund der relativ großen Schaltverzögerungszeiten der GTO-Thyristoren keinen ideal sinusförmigen Netzstrom erzeugen.The disadvantage of using GTO thyristors Mains converter exists even with optimally executed Regulation in a relatively large current ripple and thus strong network perturbations due to the low Pulse rate. In addition, the scheme can be distorted Mains voltages or due to the relatively large Switching delay times of the GTO thyristors are not ideal Generate sinusoidal mains current.

Es ist durch den Aufsatz von H. Kehrmann, W. Lienau, R. Nill "Vierquadrantensteller - eine netzfreundliche Einspeisung für Triebfahrzeuge mit Drehstromantrieb" in: Elektrische Bahnen, 45 (1974) Heft 6, Seiten 135 bis 141 bereits ein Regelverfahren für einen Vierquadrantensteller bekannt, bei dem durch mehrere Zweipunktregler sowohl eine Taktung der Leistungshalbleiterschalter als auch eine von der Richtung der Netzspannung abhängige Polaritätsvorgabe erfolgt. Dabei wird eine Taktung der Leistungshalbleiterschaltung durch einen Zweipunktregler innerhalb eines Toleranzbandes für den Strom vorgenommen, während eine Polaritätsumschaltung bei geänderter Polarität der Gegenspannung durch eine zusätzliche (gegenüber dem Toleranzband größerdimensionierte) Hysterese angestoßen wird, was einen großen Aufwand an Komparatoren erfordert.It is through the essay by H. Kehrmann, W. Lienau, R. Nill "four-quadrant controller - a network-friendly Infeed for traction vehicles with three-phase drive "in: Elektro Bahnen, 45 (1974) Issue 6, pages 135 to 141 already a control procedure for a four-quadrant generator known, in which both one Clocking the power semiconductor switch as well as one of the polarity specification depending on the direction of the mains voltage he follows. A clocking of the Power semiconductor circuit through a two-point controller made within a tolerance band for the current, during a polarity switch with changed polarity the counter tension by an additional (compared to the Tolerance band larger dimensioned) hysteresis initiated becomes, which requires a large amount of comparators.

Alternativ zu den GTO-Thyristoren stehen neuerdings einfache und leistungsfähige, schnell schaltende IGBT- (Insulated Gate Bipolar Transistor-)Ventile zur Verfügung. As an alternative to the GTO thyristors are now available simple and powerful, fast switching IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) valves available.  

Aufgrund der Tendenz, Einzelachs- oder Einzelrad-Antriebe über den Zug zu verteilen, reduziert sich die Leistungsanforderung an den einzelnen Stromrichter, wodurch die Einsatzmöglichkeit der im Vergleich zu GTO-Umrichtern noch leistungsschwächeren IGBT-Umrichter auch für Vollbahnen heute schon gegeben ist. IGBT-Umrichter erlauben eine vorteilhaftere höhere Pulsfrequenz (1-3 kHz).Because of the tendency to single-axle or single-wheel drives distributing it over the train reduces the Power requirement on the individual converter, whereby the possible use of compared to GTO inverters even less powerful IGBT converters for Full railways already exist today. Allow IGBT converter a more advantageous higher pulse frequency (1-3 kHz).

Bei der Beibehaltung der bisherigen Regelungsstruktur erfordert die höhere Pulsfrequenz einen zusätzlichen Aufwand hinsichtlich der Leistungsfähigkeit der Rechner (Mikroprozessoren): Zumindest muß der Takt des Pulsmustergenerators der höheren Pulsfrequenz angepaßt werden.While maintaining the previous regulatory structure the higher pulse frequency requires an additional one Effort regarding the performance of the computers (Microprocessors): At least the clock of the Pulse pattern generator adapted to the higher pulse frequency will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem zur Aufwandsreduzierung auf den Einsatz eines auf einem Mikroprozessor realisierten Pulsmustergenerators gänzlich verzichtet werden kann.The invention has for its object a method of Specify the type mentioned at the beginning Reduction of effort to use one on one Microprocessor implemented pulse pattern generator entirely can be dispensed with.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the Characteristics characterized claim 1 solved.

Vorteilhafterweise wird damit statt der bisherigen Umrichteransteuerung über Pulsmustergeneratoren, die auf Mikroprozessoren realisiert sind, eine direkte Ansteuerung durch eine Strom-Schaltregelung vorgenommen. Eine derartige Schaltregelung zeichnet sich durch Robustheit gegenüber Parameterschwankungen, sehr hohe Dynamik und hohe Störunterdrückung aus. Darüber hinaus ist sie durch ein Schaltwerk (zum Beispiel in EPLD-Technik) einfach und billig zu realisieren. Auch die Anforderungen an den Regelungsprozessor werden dadurch reduziert.This is advantageous instead of the previous one Inverter control via pulse pattern generators based on Microprocessors are realized, a direct control made by a current switching regulation. Such Switching control is characterized by robustness Parameter fluctuations, very high dynamics and high Noise suppression off. In addition, it is through a Rear derailleur (for example in EPLD technology) simple and cheap to realize. The requirements for the This reduces the control processor.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen gekennzeichnet.Advantageous further developments of the method according to Invention are characterized in the remaining claims.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigenThe invention is intended in the following with reference to the drawing illustrated embodiments are explained. It demonstrate

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines einpha­ sigen Vierquadrantenstellers in Zweistu­ fen-Technik, wobei die dort dargestellten GTO-Elemente auch durch IGBT- oder andere geeignete Bauelemente ersetzbar sind. Fig. 1 shows the basic structure of a one-phase four-quadrant actuator in two-stage technology, the GTO elements shown there can also be replaced by IGBT or other suitable components.

Fig. 2 Pulsmuster und Schaltzustandsgraphen für den Vierquadrantensteller gemäß Fig. 1 Fig. 2 pulse patterns and switching state graphs for the four-quadrant controller in FIG. 1

Fig. 3 zwei Zustandsgraphen für den in Fig. 1 gezeigten Vierquadrantensteller für die beiden Polaritäten einer Netzspannung, Fig. 3, two state graph for the case shown in Fig. 1 four-quadrant controller for the two polarities of a mains voltage,

Fig. 4 ein Zustandsgraph für die Schaltregelung des in Fig. 1 gezeigten Vierquadranten­ stellers, Fig. 4 Steller a state graph for the switching control of the four quadrants shown in Fig. 1,

Fig. 5 das Prinzipschaltbild eines Vierquadran­ tenstellers in Dreistufen-Technik, wobei auch hier wieder andere Leistungs­ halbleiter-Bauelemente statt der GTO denkbar sind, Fig. 5 shows the principle circuit diagram of a Vierquadran least tellers in three-step technique, wherein here also other power semiconductor devices are conceivable instead of the GTO,

Fig. 6a bis c Pulsmuster und zugehörige Zustandsgraphen für den in Fig. 5 gezeigten Vierquadrantensteller, FIGS. 6a-c pulse pattern and associated state graph for the in Fig. 5 shown four-quadrant controller,

Fig. 7 vier Grundzyklen für die Schaltregler eines Vierquadrantenstellers gemäß Fig. 5, Fig. 7, four basic cycles of the switching regulator of a four-quadrant controller in accordance with Fig. 5,

Fig. 8 einen Zustandsgraph für die Schaltregelung eines Vierquadrantenstellers gemäß Fig. 5, Fig. 8 is a state graph for the switching control of a four-quadrant controller in accordance with Fig. 5,

Fig. 9 den zeitlichen Ablauf von Strom, Spannungen und Schaltsignalen bei einem Wechsel zwischen zwei Hauptzyklen eines Vierquadrantenstellers gemäß Fig. 5, Fig. 9 shows the timing of current, voltages, and switching signals when changing between two cycles of a four-quadrant controller in accordance with Fig. 5,

Fig. 10 das Entstehen eines Grenzzyklus bei einer Gegenspannung Null durch einen Stromsollwertsprung, Fig. 10, the creation of a limit cycle in a counter-zero voltage by a current reference step,

Fig. 11 einen Zustandsgraph für die Schaltregelung eines Vierquadranten­ stellers gemäß Fig. 5 mit der Berücksich­ tigung von Mindestzeiten und Fig. 11 is a state graph for the switching control of a four-quadrant actuator according to FIG. 5 with the consideration of minimum times and

Fig. 12 einen Zustandsgraph für die Schaltregelung eines Vierquadrantenstellers gemäß Fig. 5 mit der Berücksichtigung von Mindestzeiten und mit einer Gleichspannungssymmetrierung. FIG. 12 shows a state graph for the switching control of a four-quadrant actuator according to FIG. 5, taking into account minimum times and with DC voltage balancing.

In Fig. 1 ist ein Prinzipschaltbild eines einsträngigen Zweistufen-Vierquadrantenstellers dargestellt, wie er als Netzstromrichter für Traktionsantriebe verwendet werden kann.In Fig. 1 is a schematic diagram of a single-strand two-stage four-quadrant controller shown as it can be used as power converters for traction drives.

Der Vierquadrantensteller besteht aus einem ersten Stellerzweig 1 mit einem GTO-Thyristor T11 und einem GTO- Thyristor T12 sowie den beiden Thyristoren T11 und T12 antiparallelgeschalteten Freilaufdioden D11 und D12. Ein zweiter Stellerzweig 2 des Vierquadrantenstellers weist GTO-Thyristoren T21 und T22 sowie diesen antiparallelgeschaltete Freilaufdioden D21 und D22 auf. Statt der konventionellen GTO-Thyristoren werden immer häufiger IGBT-Ventile mit höherer möglicher Schaltfrequenz vorteilhaft eingesetzt.The four-quadrant actuator consists of a first actuator branch 1 with a GTO thyristor T11 and a GTO thyristor T12 and the two thyristors T11 and T12 antiparallel connected freewheeling diodes D11 and D12. A second actuator branch 2 of the four-quadrant actuator has GTO thyristors T21 and T22 and these freewheeling diodes D21 and D22 connected in anti-parallel. Instead of the conventional GTO thyristors, IGBT valves with a higher possible switching frequency are being used more and more advantageously.

Wechselspannungsseitig ist jeder Stellerzweig 1, 2 des Vierquadrantenstellers mit einem Anschluß einer einsträngigen Wechselspannungsquelle N (zum Beispiel einem Bahnnetz) verbunden. Mit L ist eine Glättungsinduktivität in der wechselspannungsseitigen Zuleitung bzw. die Streu­ induktivität eines nicht dargestellten Transformators bezeichnet.On the AC voltage side, each actuator branch 1 , 2 of the four-quadrant actuator is connected to a connection of a single-stranded AC voltage source N (for example a rail network). L denotes a smoothing inductance in the supply line on the AC voltage side or the leakage inductance of a transformer (not shown).

Gleichspannungsseitig weist der Vierquadrantensteller einen Zwischenkreiskondensator C zwischen den beiden Potentialen + und - auf, die eine Potentialdifferenz entsprechend einer Zwischenkreisspannung ud repräsentieren. An den Zwischenkreis ist üblicherweise ein (hier nicht gezeigter) Pulswechselrichter mit nachgeschaltetem Asynchronmotor angeschlossen.On the DC voltage side, the four-quadrant actuator has an intermediate circuit capacitor C between the two potentials + and -, which represent a potential difference corresponding to an intermediate circuit voltage u d . A pulse inverter (not shown here) with a subsequent asynchronous motor is usually connected to the intermediate circuit.

Aufgabe einer Stromregelung für den Strom i durch einen derartigen Vierquadrantensteller ist es, einen von einer (nicht gezeigten) überlagerten Regelung vorgegebenen Stromsollwert als Stromistwert einzustellen. Dazu bedient man sich der insgesamt vier möglichen verschiedenen Schaltzustände des Stellers, die durch zwei Potentialstellbefehle S₁, S₂ der beiden Stellerzweige definiert werden. Jeder Potentialstellbefehl kann die Werte "+" und "-" annehmen. Dadurch wird das Zweigpotential entweder auf das positive oder auf das negative Zwischenkreispotential entsprechend der Verbindung des Wechselspannungsanschlusses über einen der Thyristoren T11 bis T22 jedes der Zweige 1 und 2 mit dem Potential + oder - des Zwischenkreises gesteuert. Für die Aufgabe der Stromregelung ist aber allein die Stellerspannung us, die sich als Differenz der Zweigpotentiale ergibt, relevant. Die Stellerspannung us ergibt sich in Abhängigkeit der Stellbefehle nach folgender TabelleThe task of a current control for the current i by such a four-quadrant controller is to set a current setpoint specified by an overlaid control (not shown) as the current actual value. To do this, one uses a total of four possible different switching states of the actuator, which are defined by two potential setting commands S₁, S₂ of the two actuator branches. Each potential setting command can have the values "+" and "-". As a result, the branch potential is controlled either to the positive or to the negative intermediate circuit potential in accordance with the connection of the AC voltage connection via one of the thyristors T11 to T22 of each of branches 1 and 2 to the potential + or - of the intermediate circuit. For the task of current regulation, however, only the actuator voltage u s , which results as the difference between the branch potentials, is relevant. The actuator voltage u s depends on the control commands according to the following table

Die Stellerspannung kann also drei verschiedene Werte annehmen (-ud, 0, +ud), wobei die Nullspannung durch zwei verschiedene Schaltzustände einstellbar ist. Um einen möglichst geringen Stromrippel und eine niedrige Schaltfrequenz zu erreichen, ist es sinnvoll, unter den drei zur Verfügung stehenden Stellerspannungen nur jeweils die beiden Stellerspannungen zu benutzen, die der Gegenspannung un (Netzspannung) am nächsten kommen. Das heißt konkret, daß für positive Gegenspannungen un nur die Stellerspannungen 0 und +ud, für negative Gegenspannung un nur die Stellerspannungen 0 und -ud benutzt werden sollten.The actuator voltage can therefore assume three different values (-u d , 0, + u d ), the zero voltage being adjustable by means of two different switching states. In order to achieve the lowest possible current ripple and a low switching frequency, it makes sense to use only the two actuator voltages that come closest to the counter voltage u n (mains voltage) among the three available actuator voltages. Specifically, this means that for positive counter voltages u n only the actuator voltages 0 and + u d , for negative counter voltages u n only the actuator voltages 0 and -u d should be used.

Fig. 2 zeigt jeweils zwei verschiedene realisierbare Pulsmuster, die dieser Forderung gerecht werden: Pulsmuster P1 und P3 für negative und Pulsmuster P2 und P4 für positive Gegenspannung un. Die in Fig. 2 und in den folgenden Figuren dargestellten Pulsmuster sind jeweils nur dem Prinzip nach skizziert. Die tatsächlich erforderlichen Pulsbreiten werden hier nicht wiedergegeben. Fig. 2 shows two different realizable pulse patterns that meet this requirement: pulse patterns P1 and P3 for negative pulse pattern, and P2 and P4 for positive reverse voltage u n. The pulse patterns shown in FIG. 2 and in the following figures are only sketched according to the principle. The pulse widths actually required are not shown here.

Bei den Pulsmustern P3 und P4 ist zu beachten, daß bei betragsmäßig kleiner Gegenspannung jeweils einer der Zweige sehr schmale Pulse schalten müßte, denen aufgrund der leistungselektronisch vorgegebenen Mindestpulsbreite eine Schranke gesetzt ist. Es ist daher günstiger, die beiden Umschaltungen eines kurzen Pulses der Stellerspannung nicht innerhalb eines Stellerzweiges 1 oder 2, sondern durch Verteilung auf die beiden Stellerzweige 1 und 2 zu realisieren. Da die beiden Stellerzweige 1, 2 voneinander unabhängig gestaltet werden können, treten bei diesem Vorgehen keine zeitlichen Beschränkungen auf. Diese Methode wird bei den Pulsmustern P1 und P2 benutzt, so daß Spannungen nahe der Nullspannung ohne Einschränkung realisiert werden können, weshalb diese Varianten bevorzugt werden. Nahe der Vollaussteuerung tritt das Problem der Mindestpulsbreiten ebenfalls auf - jedoch bei allen Varianten gleichermaßen.In the case of the pulse patterns P3 and P4, it should be noted that if the countervoltage is small in magnitude, one of the branches would have to switch very narrow pulses, which are set a barrier due to the minimum pulse width specified by the power electronics. It is therefore more favorable to implement the two switchovers of a short pulse of the actuator voltage not within one actuator branch 1 or 2 , but by distributing it over the two actuator branches 1 and 2 . Since the two actuator branches 1 , 2 can be designed independently of one another, there are no time restrictions with this procedure. This method is used for the pulse patterns P1 and P2, so that voltages close to the zero voltage can be realized without restriction, which is why these variants are preferred. The problem of minimum pulse widths also occurs near the full modulation - but equally in all variants.

Diese Pulsmuster lassen sich mit Hilfe einer Pulsweitenmodulation recht einfach erzeugen, die jedoch bei der angestrebten Schaltregelung gerade nicht angewendet werden soll. Dennoch kann das vorgebbare zu realisierende Pulsmuster als Grundlage zum Entwurf der Schaltregelung dienen:
Der erste gedankliche Schritt besteht darin, die angestrebten Pulsmuster in eine zyklische Folge der beteiligten Schaltzustände zu zerlegen, wie dies in Fig. 2 bereits dargestellt ist. Im Zustandsgraphen über den Pulsmustern P1 bis P4 ist jeweils der Schaltzustand des Vierquadrantenstellers durch die Angabe der beiden Stellbefehle S₁, S₂ rechts oben und die resultierende Stellerspannung us unten angegeben (vgl. auch obige Tabelle). Dabei ist es wichtig, Schaltzustände, die innerhalb eines Zyklus mehrfach auftreten, als unterschiedliche Zustände aufzufassen und entsprechend mehrfach aufzuführen, wie zum Beispiel den Zustand (S₁, S₂) = (-+) im Pulsmuster P1. Die Stellerspannung alterniert im Pulsmuster P1 jeweils zwischen 0 und -ud.
These pulse patterns can be generated quite simply with the aid of pulse width modulation, which, however, is not intended to be used in the desired switching control. Nevertheless, the specifiable pulse pattern to be implemented can serve as the basis for the design of the switching control:
The first conceptual step consists in breaking down the desired pulse pattern into a cyclic sequence of the switching states involved, as is already shown in FIG. 2. In the state graph over the pulse patterns P1 to P4, the switching state of the four-quadrant actuator is indicated by the two control commands S 1, S 2 at the top right and the resulting actuator voltage u s at the bottom (see also the table above). It is important to understand switching states that occur several times within a cycle as different states and to list them accordingly several times, such as the state (S₁, S₂) = (- +) in the pulse pattern P1. The actuator voltage alternates in the pulse pattern P1 between 0 and -u d .

Dieser Übergang zwischen den Zuständen ist direkt durch den Stromregelfehler steuerbar. Dazu werden zwei logische Signale aus dem negativen Stromregelfehler Δi, nämlich der Differenz zwischen dem Istwert i des Stromes und dem Stromsollwert iw (Δi = 1 - iw) und einer Hysteresebrei­ te Δi₁ eines ersten Toleranzbandes für den Stromregelfehler definiert:This transition between the states can be controlled directly by the current control error. For this purpose, two logic signals from the negative current control error Δi, namely the difference between the actual value i of the current and the current setpoint i w (Δi = 1 - i w ) and a hysteresis range Δi₁ of a first tolerance band for the current control error are defined:

R + : = i - iw < + Δi₁,
R - : = i - iw < - Δi₁.
R +: = i - i w <+ Δi₁,
R -: = i - i w <- Δi₁.

Mit diesen Signalen werden zunächst für positive und für negative Gegenspannung zwei separate Zustandsgraphen aufgestellt, die die gewünschte Folge der Schaltzustände der Pulsmuster P1 und P2 der Fig. 2 erzeugen. Das ergibt einen Zustandsgraph mit separaten Zyklen für die beiden Polaritäten der Gegenspannung un < 0 bzw. un < 0, wie er in Fig. 3 dargestellt ist.These signals are used first to set up two separate state graphs for positive and negative countervoltage, which generate the desired sequence of the switching states of the pulse patterns P1 and P2 in FIG. 2. This results in a state graph with separate cycles for the two polarities of the counter voltage u n <0 and u n <0, as shown in FIG. 3.

Wechselt die Gegenspannung das Vorzeichen, muß ein Übergang zwischen den Zustandsgraphen der Fig. 3 erfolgen.If the opposite voltage changes its sign, a transition must take place between the state graphs of FIG. 3.

Prinzipiell könnte für eine Umschaltung zwischen den Zyklen der Schaltzustände das Vorzeichen der Netzspannung (Gegenspannung un) dienen. Dazu müßte der Spannungsmeßwert der Schaltregelung zur Verfügung gestellt werden. Dieses Vorgehen würde aber Spannungsabfälle an Streuinduktivitäten und Widerstände nicht berücksichtigen. Es ist jedoch möglich, allein aus dem Stromregelfehler ein zutreffendes Umschaltsignal zu erzeugen. Dazu sind drei verschiedene Strategien verwendbar:In principle, the sign of the mains voltage (reverse voltage u n ) could be used for switching between the cycles of the switching states. For this purpose, the voltage measurement of the switching control would have to be made available. However, this procedure would not take voltage drops in leakage inductances and resistors into account. However, it is possible to generate an appropriate switchover signal solely from the current control error. Three different strategies can be used:

Eine erste Möglichkeit ist dadurch gegeben, daß jedes der beiden Regelfehlersignale R+, R- eine Umschaltung (eine Zustandsänderung) anstößt. In der Regel wird kurz nach der Umschaltung auf eine neue Stellerspannung das Regelfehlersignal wieder erlöschen, weil der Strom wieder in das erste Toleranzband Δi₁ eintritt. Steht dennoch ein Regelfehlersignal weiterhin an, ist dies ein Zeichen, daß die gewählte Stellerspannung nicht ausreicht bzw. die Gegenspannung das Vorzeichen gewechselt haben muß. In diesem Fall wird in den anderen Zyklus umgeschaltet. Es werden also zwei weitere logische Signale definiert:A first possibility is given by the fact that each of the two control error signals R +, R- a changeover (one Change of state). Usually shortly after Switching to a new actuator voltage Control error signal go out again because of the current again enters the first tolerance band Δi₁. Admitted nevertheless Control error signal still on, this is a sign that the selected actuator voltage is insufficient or the Counter voltage must have changed the sign. In in this case, the system switches to the other cycle. It two further logical signals are defined:

RT+ : = R+ steht länger als eine Zeit T an,
RT- : = R- steht länger als die Zeit T an.
RT +: = R + is pending longer than a time T,
RT-: = R- is present longer than the time T.

Da niemals R+ und R- gleichzeitig anstehen können, ist es zweckmäßig, zunächst ein gemeinsames Zeitsignal RT zu erzeugen:
RT : = R+ ∨ R- steht länger als die Zeit T- an. Durch Verknüpfung der Signale RT mit den Signalen R+ bzw. R- können dann die Signale RT+ und RT- gebildet werden.
Since R + and R- can never be present at the same time, it is advisable to first generate a common time signal RT:
RT: = R + ∨ R- is present longer than the time T-. The RT + and RT- signals can then be formed by linking the RT signals with the R + and R- signals.

Problematisch ist jedoch die richtige Bemessung der Zeit T. Sie darf nicht zu kurz gewählt werden, um nicht durch Schaltverzögerungen verursachte kurze Überschreitungen des Toleranzbereichs irrtümlich eine Umschaltung auszulösen; sie darf nicht zu lang bemessen werden, da sonst der Strom sich zu weit vom Toleranzbereich entfernen kann. Die Wahl der Zeit T richtet sich nach den verwendeten Schaltelementen. Hierbei sind Zeitverzögerungen der Impulsbildung, der Impulsverstärker und des eigentlichen Halbleiterventils mit seiner Beschaltung zu berücksichtigen. Diese Zeit muß mindestens abgewartet werden, um die Auswirkung der letzten Umschaltung auf den Regelfehler beurteilen zu können. Bei Verwendung von GTO- Thyristoren sind für T ca. 100 . . . 200 µs bei IGB-Transistoren ca. 2 . . . 10 µs zu wählen.However, the correct measurement of time T is problematic. It must not be too short, not to go through Switching delays caused brief overshoots of the Tolerance range to trigger a switchover; it must not be too long, otherwise the current can move too far from the tolerance range. The vote the time T depends on the used Switching elements. Here are time delays Pulse formation, the pulse amplifier and the actual Semiconductor valve with its wiring too  consider. This time must at least be waited for the impact of the last switch on the To be able to assess control errors. When using GTO Thyristors are about 100 for T. . . 200 µs at IGB transistors approx. 2. . . 10 µs to choose.

Vorteilhaft bei diesem Vorgehen ist, daß keine zusätzlichen Komparatoren neben denen für das eigentliche Toleranzband benötigt werden.The advantage of this procedure is that no additional Comparators next to those for the actual tolerance band are needed.

Eine zweite Möglichkeit der Bestimmung der Signale RT+ und RT- ist die folgende: Ändert sich die Polarität der Gegenspannung un, reichen die im bisherigen Zyklus gewählten Stellerspannungen nicht mehr aus, um den Stromregelfehler Δi im ersten Toleranzband mit der Breite Δi₁ zu halten. Diese Auswirkung kann man durch Vorgabe eines zweiten, größeren Toleranzbandes Δi₂ < Δi₁ überwachen und zur Erzeugung der Umschaltsignale in den anderen Zyklus nutzen.A second possibility of determining the signals RT + and RT- is the following: If the polarity of the counter voltage u n changes , the actuator voltages selected in the previous cycle are no longer sufficient to keep the current control error Δi in the first tolerance band with the width Δi₁. This effect can be monitored by specifying a second, larger tolerance band Δi₂ <Δi₁ and used to generate the switching signals in the other cycle.

RT : = Δi < + Δi₂ oder Δi < - Δi₂RT: = Δi <+ Δi₂ or Δi <- Δi₂

Aus diesem Signal können dann die eigentlich benötigten Signale durchThis signal can then be used for the actually required ones Signals through

RT+ : = RT ∧ R+ und
RT- : = RT ∧ R-
RT +: = RT ∧ R + and
RT-: = RT ∧ R-

ermittelt werden. Durch diese Überwachung kann der Strom sicher innerhalb der Grenze Δi₂ gehalten werden. Allerdings muß der Strom für jede Umschaltung das kleinere erste Toleranzband Δi₁ verlassen.be determined. Through this monitoring, the electricity be kept safely within the limit Δi₂. However, the current must be the smaller for each switch leave first tolerance band Δi₁.

Die dritte Möglichkeit zur Bestimmung der Umschaltsignale von einem Zyklus zum anderen bei einem Polaritätswechsel der Gegenspannung un aus dem Verlauf des Stromregelfehlers ist aus Fig. 9 erkennbar. Dort sieht man, daß der Spannungsnulldurchgang der Gegenspannung un aufgrund der dabei auftretenden "Stromgirlande" sich auch durch das zweimalige Anstoßen des Regelfehlers Δi an die gleiche Grenze des gestrichelt gezeichneten (ersten) Toleranzbereichs feststellen läßt. Dieses zweite Anstoßen kann also dazu genutzt werden, das Umschaltsignal RT zu erzeugen. Bei diesem Verfahren wird anders als in den zuvor beschriebenen beiden Verfahren der (erste) Toleranzbereich bei der Umschaltung überhaupt nicht verlassen. In der Realität muß jedoch zur Detektion des zweiten Anstoßens eine Zeitschranke Tw nach dem ersten Anstoßen abgewartet werden, um dieses zweifelsfrei vom Rauschen des Regelfehlers zu unterscheiden.The third possibility for determining the changeover signals from one cycle to another in the event of a polarity change in the counter voltage u n from the course of the current control error can be seen from FIG. 9. There you can see that the zero voltage crossing of the counter voltage u n due to the "current garland" that occurs can also be determined by twice thrusting the control error Δi to the same limit of the (first) tolerance range shown in broken lines. This second triggering can therefore be used to generate the switchover signal RT. In this method, unlike the two methods described above, the (first) tolerance range is not left at all when switching over. In reality, however, a time limit T w must be waited for after the first triggering in order to detect the second triggering, in order to distinguish this from the noise of the control error without a doubt.

Das zuletzt beschriebene Verfahren scheint zwar den anderen beiden zunächst überlegen, es sind jedoch Fälle konstruierbar, bei denen diese Strategie versagt. Es empfiehlt sich daher, die zweite und die dritte Möglichkeit zur Bestimmung des Umschaltsignals RT, eventuell auch alle drei Verfahren zu kombinieren.The last described procedure seems to be the other one consider both at first, but there are cases constructible where this strategy fails. It It is therefore advisable to use the second and third options to determine the changeover signal RT, possibly also all to combine three methods.

Der vollständige Zustandsgraph mit der Umschaltung zwischen den beiden in Fig. 3 einzeln dargestellten Zyklen ist in Fig. 4 angegeben. Sowohl in Fig. 3 als auch in Fig. 4 ist in den einzelnen Zustandsgraphen der Zyklen im oberen linken Feld eine willkürliche Numerierung der einzelnen Zustände vorgenommen worden.The complete state graph with the switchover between the two cycles shown individually in FIG. 3 is shown in FIG. 4. Both in FIG. 3 and in FIG. 4, an arbitrary numbering of the individual states has been carried out in the individual state graphs of the cycles in the upper left field.

Obwohl der Zustandsgraph gemäß Fig. 4 durch die gedankliche Betrachtung der Gegenspannung aufgestellt wurde, treten Spannungsmeßgrößen nicht auf. Mit der angegebenen Schaltregelung wird eine gleichmäßige Belastung der einzelnen Ventile und die jeweils günstigste Wahl der Stellerspannung sichergestellt.Although the state graph according to FIG. 4 was set up by considering the counter-voltage, voltage measurement variables do not occur. With the specified switching control, a uniform load of the individual valves and the cheapest choice of actuator voltage is ensured.

Die Schaltfrequenz läßt sich durch die Wahl der Breite des ersten Toleranzbandes Δi₁ beeinflussen. Denkbar ist eine automatische Adaption dieser Hysteresebreite zur Einstellung einer gewünschten Schaltfrequenz.The switching frequency can be selected by choosing the width of the influence first tolerance band Δi₁. One is conceivable automatic adaptation of this hysteresis width to Setting a desired switching frequency.

Die Realisierung der Schaltregelung kann sehr einfach mit einer digitalen Schaltung (gegebenenfalls in PAL- oder EPLD-Technik) erfolgen. The switching control can be implemented very easily with a digital circuit (possibly in PAL or EPLD technology).  

In Fig. 5 ist ein einsträngig aus einer Wechselspannungsquelle N gespeister Vierquadrantensteller in Dreistufentechnik dargestellt. Dabei sind die einzelnen Thyristoren und Freilaufdioden der beiden Zweige 1 und 2 hier nicht näher bezeichnet. Gleichspannungsseitig stehen an zwei (Zwischenkreis-)Kondensatoren C1 und C2 zwei Gleichspannungen ud1, ud2 an. Auch hier sind die GTO- Thyristoren durch IGBT-Ventile vorteilhaft ersetzbar. FIG. 5 shows a four-quadrant actuator fed from an AC voltage source N using a three-stage technique. The individual thyristors and free-wheeling diodes of the two branches 1 and 2 are not described in more detail here. On the DC voltage side, two DC voltages u d1 , u d2 are present on two (intermediate circuit) capacitors C1 and C2. Here, too, the GTO thyristors can advantageously be replaced by IGBT valves.

Gegenüber einem Vierquadrantensteller in Zweistufentechnik sind bei einem Steller in Dreistufentechnik nach Fig. 5 mehr Schaltzustände zu beherrschen: Jeder Zweig 1, 2 kann drei Schaltzustände annehmen (-, 0, +); für den Steller insgesamt ergeben sich 9 Schaltzustände. Die Abhängigkeit der Stellerspannung us von den Stellbefehlen S₁ und S₂ zeigt die nachfolgende TabelleCompared to a four-quadrant actuator in two-stage technology, with an actuator in three-stage technology according to FIG. 5, more switching states can be mastered: each branch 1 , 2 can assume three switching states (-, 0, +); there are 9 switching states for the actuator as a whole. The following table shows the dependency of the actuator voltage u s on the actuating commands S 1 and S 2

Die zuvor beschriebene Entwurfstechnik des Strom- Schaltreglers für den Zweistufen-Vierquadrantensteller kann hier entsprechend angewendet werden. Zunächst sind also die gewünschten Pulsmuster zu entwerfen, die die Schaltregelung erzeugen soll. Auch hier gilt zur Erzielung eines möglichst geringen Stromrippels, daß von den zur Verfügung stehenden Stellerspannungen us nur jeweils die beiden benutzt werden sollen, die der Gegenspannung un am nächsten liegen. Unter der vereinfachenden Annahme, daß beide Zwischenkreisspannungen gleich groß sind (ud1 = ud2 = ud/2) kann der Vierquadrantensteller fünf verschiedene Spannungen schalten (-ud, ud/2, 0, ud/2, ud). Dementsprechend sind für vier Bereiche B1 bis B4 der Gegenspannung un Pulsmuster festzulegen. Verschiedene mögliche Pulsmuster sind in den Fig. 6a, 6b, 6c dargestellt. Die Pulsmuster sind jeweils so konstruiert, daß alle Ventile des Vierquadrantenstellers und die beiden Zwischenkreise gleichmäßig belastet werden. Die verschiedenen Pulsmuster können den Bereichen folgendermaßen zugeordnet werden:The previously described design technique of the current switching regulator for the two-stage four-quadrant actuator can be applied here accordingly. First of all, the desired pulse pattern that the switching control should generate must be designed. Again, the lowest possible current ripple in order to achieve that of the available voltages Steller s u in each case only the two are to be used, the n are closest to the counter voltage u. Under the simplifying assumption that both DC link voltages are equal (u d1 = u d2 = u d / 2), the four-quadrant controller can switch five different voltages (-u d , u d / 2, 0, u d / 2, u d ) . Accordingly, pulse patterns are to be defined for four areas B1 to B4 of the counter voltage and n . Various possible pulse patterns are shown in FIGS . 6a, 6b, 6c. The pulse patterns are each designed so that all valves of the four-quadrant actuator and the two intermediate circuits are loaded evenly. The different pulse patterns can be assigned to the areas as follows:

Bereich B1: (-ud, -ud/2): Pulsmuster P15
Bereich B2: (-ud/2, 0): Pulsmuster P11 oder P13
Bereich B3: (0, ud/2): Pulsmuster P12 oder P14
Bereich B4: (ud/2, ud): Pulsmuster P16
Range B1: (-u d , -u d / 2): pulse pattern P15
Range B2: (-u d / 2, 0): pulse pattern P11 or P13
Range B3: (0, u d / 2): pulse pattern P12 or P14
Area B4: (u d / 2, u d ): pulse pattern P16

Für die Bereiche B2 und B3 können jeweils zwei verschiedene Pulsmuster eingesetzt werden. Beide Varianten weisen Probleme mit Mindestpulsbreiten auf: Die Pulsmuster P11 und P12 können Spannungen knapp oberhalb von ud/2 bzw. knapp unterhalb von ud/2 schlecht realisieren, da hier ein Stellerzweig sehr kurze Pulse schalten muß. Die Pulsmuster P13 und P14 können diese Spannungen ohne Probleme realisieren, weisen aber ihrerseits die gleiche Problematik bei Spannungen um 0 auf. Daher ist es wünschenswert, beide Varianten gleichermaßen zu beherrschen. Zunächst sollen jedoch die Pulsmuster P11 und P12 gewählt werden; die Pulsmuster P13 und P14 werden später eingearbeitet.Two different pulse patterns can be used for areas B2 and B3. Both variants have problems with minimum pulse widths: The pulse patterns P11 and P12 are difficult to implement voltages just above u d / 2 or just below u d / 2, since an actuator branch must switch very short pulses here. The pulse patterns P13 and P14 can implement these voltages without problems, but in turn have the same problem with voltages around 0. It is therefore desirable to master both variants equally. First, however, the pulse patterns P11 and P12 should be selected; the pulse patterns P13 and P14 will be incorporated later.

Damit liegen die Zyklen für die vier Bereiche B1 bis B4 fest, die in Fig. 7 dargestellt sind. Auch hier ist es wichtig, Stellerzustände, die innerhalb eines Zyklus oder in verschiedenen Zyklen mehrfach auftreten, als separate Zustände aufzufassen.The cycles for the four areas B1 to B4, which are shown in FIG. 7, are thus fixed. Here, too, it is important to consider controller states that occur several times within a cycle or in different cycles as separate states.

Der Wechsel zwischen den Zyklen kann ähnlich wie beim Zweistufen-Vierquadrantensteller durch die Signale RT+ und RT- angestoßen werden. Beim Zykluswechsel soll im neuen Zyklus jeweils derjenige Zustand angesprungen werden, der mit minimalen Umschaltungen des Stellers erreichbar ist. Außerdem kann die Problematik der Mindestpulszeiten bei den Zyklenwechseln berücksichtigt werden, indem möglichst derjenige Stellerzweig nach dem Zykluswechsel nicht als nächster schalten soll, der im alten Zyklus zuletzt geschaltet hat. Fig. 8 zeigt den Zustandsgraphen mit den derart konstruierten Übergängen zwischen den Zyklen der Schaltzustände. Nur bei den beiden Übergängen vom Zustand 12 (+0) mit dem Signal RT+ und vom Zustand 16 (-0) mit dem Signal RT- lassen sich die Mindestpulszeiten nicht berücksichtigen.The change between the cycles can be triggered by the signals RT + and RT-, similar to the two-stage four-quadrant controller. When changing the cycle, the status in the new cycle is to be jumped to, which can be reached with minimal switching of the actuator. In addition, the problem of the minimum pulse times during the cycle changes can be taken into account, if possible that the actuator branch that switched last in the old cycle should not switch after the cycle change. Fig. 8 shows the state graph with the thus constructed transitions between cycles of switching states. The minimum pulse times cannot be taken into account only for the two transitions from state 12 (+0) with the RT + signal and from state 16 (-0) with the RT- signal.

Bei den Übergängen könnte im jeweiligen neuen Zyklus statt der in Fig. 8 gewählten Zustände auch gleich der jeweils folgende angesprungen werden. Dadurch könnte eine Umschaltung gespart werden, da nach einem durch die Bedingung RT+ angestoßenen Übergang noch keine Änderung der Stellerspannung vorgenommen wird und somit sofort der nächste Übergang durch die noch anstehende Bedingung R+ erfolgt
(zum Beispiel 12 → 4 statt 12 → 3 → 4 wie in Fig. 8).
For the transitions, instead of the states selected in FIG. 8, the following could also be jumped to in the respective new cycle. This could save a switchover, since after a transition triggered by the RT + condition, no change is made to the actuator voltage and thus the next transition takes place immediately due to the still existing R + condition
(For example 12 → 4 instead of 12 → 3 → 4 as in Fig. 8).

Bezüglich des Realisierungsaufwands erweist sich jedoch die gewählte Variante als günstiger.With regard to the implementation effort, however selected variant as cheaper.

Anders als beim Schaltregler für den Zweistufen- Vierquadrantensteller ist es beim Dreistufen- Vierquadrantensteller möglich, daß die Signale RT+ und RT- nicht nur den Übergang in den nächst benachbarten Zyklus anstoßen, sondern sofort anschließend in weitere Zyklen umschalten. Zum Beispiel wird ausgehend vom Zustand 2 mit R- in den Zustand 3 umgeschaltet. Steht das Signal R- genügend langem an, wird das Signal RT- gesetzt, und es erfolgt sofort eine Kette von Umschaltungen, nämlich Zustand 3 → Zustand 12 → Zustand 5 → Zustand 17 → Zustand 18 → Zustand 23 → Zustand 24. Dieses wird vermieden, indem nach Umschaltung in einen anderen Zyklus das Signal RT zunächst wieder rückgesetzt und das Zeitglied neu gestartet wird. Steht ein Regelfehlersignal nach erneutem Ablauf der Zeit T bzw. Tw immer noch an, wird das Signal RT erneut gesetzt und in den nächsten Zyklus gewechselt. In Fig. 9 ist ein Umschalten von einem Zyklus in einen anderen - wie bereits zum Zweistufen- Vierquadrantensteller zuvor kurz angesprochen - anhand des zeitlichen Verlaufs vom Stromregelfehler Δi und der Spannungen us und un sowie den Signalen R+, R-, RT dargestellt.In contrast to the switching regulator for the two-stage four-quadrant controller, it is possible with the three-stage four-quadrant controller that the signals RT + and RT- not only trigger the transition to the next neighboring cycle, but immediately switch to other cycles. For example, switching from state 2 with R- to state 3 takes place. If the signal R- is present for a sufficiently long time, the signal RT- is set and there is immediately a chain of switches, namely state 3 → state 12 → state 5 → state 17 → state 18 → state 23 → state 24. This is avoided by first resetting the RT signal after a switch to another cycle and restarting the timer. If a control error signal is still present after the time T or T w has elapsed again, the signal RT is set again and changed to the next cycle. In Fig. 9 a switch from one cycle to another - as already briefly mentioned for the two-stage four-quadrant controller - is shown on the basis of the time profile of the current control error Δi and the voltages u s and u n and the signals R +, R-, RT.

Diese Strategie zur Umschaltung zwischen den Zyklen der einzelnen Schaltzustände arbeitet in der Regel zuverlässig. Ist jedoch die äußere Gegenspannung un = 0, können durch einen Sprung des Stromsollwerts Grenzzyklen angeregt werden, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist: Durch einen Sprung der Sollwertspannung iw verläßt der Strom i das gestrichelt dargestellte (erste) Toleranzband. Dadurch wird sofort die Stellerspannung um eine Stufe verringert. Hat jedoch der Strom vor Ablauf der Zeit T das Toleranzband nicht wieder erreicht, wird - angestoßen durch das Signal RT - die Spannung erneut verringert. Irgendwann wird das Toleranzband wieder erreicht, doch stößt nun der Strom - getrieben durch die kleinstmögliche Stellerspannung - an die obere Grenze des Toleranzbandes. Bis der Strom wieder in das Toleranzband eintritt, wurde mehrfach durch die Impulse RT die Spannung bis auf den Maximalwert erhöht. Der Vorgang wiederholt sich dann an der unteren Grenze des Toleranzbandes.This strategy for switching between the cycles of the individual switching states generally works reliably. However, if the external counter voltage u n = 0, limit cycles can be excited by a jump in the current setpoint, as shown in FIG. 10: By a jump in the setpoint voltage i w, the current i leaves the (first) tolerance band shown in broken lines. This immediately reduces the actuator voltage by one step. However, if the current has not reached the tolerance band again before the time T has elapsed, the voltage is reduced again, triggered by the RT signal. At some point the tolerance band is reached again, but now the current - driven by the smallest possible actuator voltage - reaches the upper limit of the tolerance band. Until the current returns to the tolerance band, the voltage was increased several times by the RT pulses up to the maximum value. The process is then repeated at the lower limit of the tolerance band.

Der beschriebene Grenzzyklus kann verhindert werden, indem neben den Regelfehlersignalen R+ und R- auch das Vorzeichen der Steigung des Stromregelfehlers Δi berücksichtigt wird:
Steht noch ein Regelfehler (Signal R+) an, sinkt der Stromregelfehler aber bereits, muß das Signal RT verhindert werden, um einen weiteren Zyklenwechsel und damit das Entstehen des Grenzzyklus zu verhindern.
The limit cycle described can be prevented by taking into account the sign of the slope of the current control error Δi in addition to the control error signals R + and R-:
If there is still a control error (signal R +), but the current control error already drops, the signal RT must be prevented in order to prevent another cycle change and thus the occurrence of the limit cycle.

Alternativ ist auch die Filterung des Stromregelfehlers über ein Vorhaltglied denkbar.Alternatively, the filtering of the current control error is also possible conceivable via a retaining link.

Ein derartiger Grenzzyklus kann sich jedoch nur bei sehr kleinen Gegenspannungen einstellen. Beim Betrieb des Vierquadrantenstellers an sinusförmiger Netzspannung kann nur eine Stromsollwertänderung im Spannungsnulldurchgang einen Grenzzyklus auslösen, der jedoch mit wachsender Spannung schnell wieder erlischt.Such a limit cycle can only be very set small counter voltages. When operating the Four-quadrant controller on sinusoidal mains voltage can only a current setpoint change in the voltage zero crossing trigger a limit cycle, but with increasing Voltage quickly disappears.

Wie oben erwähnt, besteht bei den gewählten Pulsmustern P11 und P12 das Problem der Mindestpulsbreiten, was durch Ergänzung der Pulsmuster P13 und P14 vermieden werden könnte. Die Pulsmuster P13 und P14 können aber durch Variation der Pulsmuster P11 und P12 erzeugt werden, indem in den jeweiligen Zyklen die Zustände 7, 11, 15, 19 übersprungen werden (vgl. Fig. 6b und Fig. 7). Das Überspringen dieser Zustände kann von einem Signal MT gesteuert werden, welches anzeigt, ob im jeweiligen Zustand ohne Anstehen eines Regelfehlers schon länger als die Mindestpulszeit der Leistungshalbleiterschalter des Vierquadrantenstellers verharrt wird (Fig. 11). Ist dies bei den Zuständen 6, 10, 14, 18 der Fall, können die folgenden Zustände im jeweiligen Zyklus übersprungen werden. Tritt jedoch vor Ablauf dieser Zeitspanne ein Regelfehler in den Zuständen 6, 10, 14, 18 auf, wird der ursprüngliche Zyklus der Pulsmuster P11 und P12 durchlaufen.As mentioned above, with the selected pulse patterns P11 and P12 there is the problem of the minimum pulse widths, which could be avoided by supplementing the pulse patterns P13 and P14. The pulse patterns P13 and P14 but may be generated P11 and P12 by variation of the pulse pattern by the respective cycles in the states of 7, 11, 15 are skipped, 19 (see. Fig. 6b and Fig. 7). The skipping of these states can be controlled by a signal MT, which indicates whether the respective state has persisted longer than the minimum pulse time of the power semiconductor switch of the four-quadrant actuator without the presence of a control error ( FIG. 11). If this is the case for states 6, 10, 14, 18, the following states can be skipped in the respective cycle. However, if a control error occurs in states 6, 10, 14, 18 before this period, the original cycle of the pulse patterns P11 and P12 is run through.

Die Regelung der Zwischenkreisspannung erfolgt beim Zweistufen-Vierquadrantensteller in einer der Stromregelung überlagerten Regelschleife. Beim Dreistufen- Vierquadrantensteller müssen zwei Zwischenkreisspannungen geregelt werden. Die Stromregelung ist jedoch auch beim Dreistufen-Vierquadrantensteller nur eine Eingrößen- Regelung, das heißt der überlagerten Regelung wird nur eine Stellgröße - der Stromsollwert - zur Verfügung gestellt. Mit nur einer Stellgröße kann eine überlagerte Regelung aber nicht zwei Regelgrößen kontrollieren. Die überlagerte Spannungsregelung kann zwar wie beim Zweistufen- Vierquadrantensteller die Gesamtzwischen­ kreisspannung (ud = ud1 + ud2) regeln. Abweichungen der beiden Zwischenkreisspannungen ud1, ud2 untereinander müssen dagegen in der unterlagerten Regelschleife ausgeregelt werden.The DC link voltage is regulated in a two-stage four-quadrant controller in a control loop that is superimposed on the current control. With the three-stage, four-quadrant controller, two intermediate circuit voltages must be regulated. However, the current control is also only a one-size control for the three-stage four-quadrant controller, i.e. the overlaid control is only provided with one manipulated variable - the current setpoint. With only one manipulated variable, a higher-level control cannot control two controlled variables. The superimposed voltage control can regulate the total intermediate circuit voltage (u d = u d1 + u d2 ) as with the two-stage four-quadrant controller. Deviations between the two intermediate circuit voltages u d1 , u d2 , on the other hand, must be corrected in the lower-level control loop.

Diese Aufgabe kann verhältnismäßig einfach durch eine Erweiterung des Zustandsgraphen gelöst werden. Die gewählten Zyklen der Schaltzustände lassen sich derart modifizieren, daß statt einer alternierenden Belastung der Zwischenkreise ein Zwischenkreis mehrfach belastet bzw. entlastet wird, um Spannungsasymmetrien auszugleichen. In Fig. 12 ist dies durch die Bedingungen gemäß den Signalen U+ und U- angestoßenen Übergänge berücksichtigt.This task can be solved relatively easily by expanding the state graph. The selected cycles of the switching states can be modified such that instead of an alternating load on the intermediate circuits, an intermediate circuit is loaded or relieved several times in order to compensate for voltage asymmetries. In Fig. 12 this is taken into account by the conditions according to the signals U + and U- initiated transitions.

Diese Bedingungen können zum Beispiel folgendermaßen definiert werden:For example, these conditions can be as follows To be defined:

Claims (13)

1. Verfahren zur Erstellung von Stellbefehlen für die Leistungshalbleiterschalter eines mit einer einpha­ sigen Netzspannung beaufschlagten Vierquadranten­ stellers, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellbefehle (S₁, S₂) für eine positive und für eine negative Netzspannung (un) als zyklische Folgen von Schaltzuständen der Leistungshalbleiterschal­ ter (T11, T12, T21, T22) entsprechend einem angestrebten Pulsmuster vorgegeben werden, daß der Übergang von einem Schaltzustand zum zyklisch benachbarten Schaltzustand dann vorgenommen wird, wenn der Regelfehler des durch den Vierquadrantensteller fließenden Stromes (i) einen der beiden Grenzwerte eines in seiner Breite vorgebbaren (ersten) Toleranzbandes für den Stromregelfehler erreicht und daß der Übergang zwischen den zyklischen Folgen von Schaltzuständen bei einem Vorzeichenwechsel der Netzspannung (un) durch ein aus dem zeitlichen Verlauf des Stromregelfehlers abgeleiteten Signal (RT+, RT-) gesteuert wird.1. A method for creating control commands for the power semiconductor switch of a four-quadrant actuator acted upon with a single-phase mains voltage, characterized in that the control commands (S₁, S₂) for a positive and for a negative mains voltage (u n ) as a cyclical sequence of switching states of the power semiconductor scarf ter (T11, T12, T21, T22) according to a desired pulse pattern that the transition from one switching state to the cyclically neighboring switching state is made when the control error of the current flowing through the four-quadrant current (i) one of the two limit values one in its A wide, predeterminable (first) tolerance band for the current control error is reached and that the transition between the cyclical sequences of switching states when the mains voltage (u n ) changes sign is controlled by a signal (RT +, RT-) derived from the time course of the current control error. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltung zwischen den zyklischen Folgen von Schaltzuständen bei einem Vorzeichenwechsel der Netzspannung (un) vorgenommen wird, wenn der Stromregelfehler die Grenzen eines zweiten, gegenüber dem ersten Toleranzband für den Stromregelfehler breiteren Toleranzbandes erreicht.2. The method according to claim 1, characterized in that a switchover between the cyclical sequences of switching states is carried out when the mains voltage (u n ) changes sign when the current control error reaches the limits of a second tolerance band which is wider than the first tolerance band for the current control error. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltung zwischen den zyklischen Folgen von Schaltzuständen bei einem Vorzeichenwechsel der Netzspannung (un) vorgenommen wird, wenn der Stromregelfehler für eine vorgegebene Zeit außerhalb des (ersten) Toleranzbandes für den Stromregelfehler verbleibt.3. The method according to claim 1, characterized in that a switchover between the cyclic sequences of switching states is carried out when the mains voltage (u n ) changes sign when the current control error remains outside the (first) tolerance band for the current control error for a predetermined time. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltung zwischen den zyklischen Folgen von Schaltzuständen bei einem Vorzeichenwechsel der Netzspannung (un) vorgenommen wird, wenn der Stromregelfehler nach Ablauf einer vorgebbaren Zeit zum zweiten Mal den gleichen Grenzwert des (ersten) Toleranzbandes für den Stromregelfehler erreicht.4. The method according to claim 1, characterized in that a switchover between the cyclical sequences of switching states is carried out with a change of sign of the mains voltage (u n ) when the current control error after a predetermined time for the second time the same limit value of the (first) tolerance band reached for the current control error. 5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kombination der in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichneten Verfahren.5. The method according to claim 1, marked by a combination of those in claims 2 to 4 labeled procedures. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dreistufen-Vierquadrantensteller zwischen den mehreren zur Erreichung eines bestimmten angestrebten Pulsmusters möglichen zyklischen Folgen von Schaltzuständen der Leistungshalbleiterschalter derart ausgewählt wird, daß ein neuer Schaltzustand stets mit minimal möglichen Umschaltungen der Leistungshalbleiterschalter erreicht wird (Fig. 5).6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in a three-stage four-quadrant controller between the several possible to achieve a certain desired pulse pattern, cyclical sequences of switching states of the power semiconductor switch is selected such that a new switching state always with minimal possible switching of the Power semiconductor switch is reached ( Fig. 5). 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dreistufen-Vierquadrantensteller für eine Umschaltung zwischen den zyklischen Folgen von Schaltzuständen derjenige Stellerzweig (1, 2) nicht als nächster geschaltet wird, der im vorhergehenden Zyklus als letzter geschaltet worden ist (Fig. 5). 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in a three-stage four-quadrant for switching between the cyclical sequences of switching states that actuator branch ( 1, 2 ) is not switched as the next, which was switched last in the previous cycle is ( Fig. 5). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dreistufen-Vierquadrantensteller der Übergang zwischen einzelnen zyklischen Folgen stets erst nach Ablauf einer vorgebbaren, mit jedem Übergang jeweils neu beginnenden Zeitspanne (Tw) vorgenommen wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that in a three-stage four-quadrant controller, the transition between individual cyclic sequences is always made only after a predeterminable period of time (T w ) that begins with each transition. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dreistufen-Vierquadrantensteller für einen Übergang von einem Schaltzustand zum zyklisch benachbarten Schaltzustand neben dem Erreichen eines der beiden Grenzwerte des (ersten) Toleranzbandes durch den Stromregelfehler auch noch das Vorzeichen der Steigung des Stromregelfehlers berücksichtigt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized, that with a three-stage four-quadrant controller for a transition from a switching state to cyclical neighboring switching state in addition to reaching a of the two limit values of the (first) tolerance band due to the current control error also the sign the slope of the current control error is taken into account becomes. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dreistufen-Vierquadrantensteller der Stromregelfehler über ein Vorhalteglied gefiltert wird.10. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized, that in a three-stage four-quadrant actuator Current control errors filtered via a lead element becomes. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dreistufen-Vierquadrantensteller einzelne Schaltzustände innerhalb eines Zyklus übersprungen werden, wenn der Stromregelfehler einen der beiden Grenzwerte des (ersten) Toleranzbandes während einer Zeitspanne nicht erreicht, die länger ist, als die für die Leistungshalbleiterschalter notwendige Mindestpulszeit.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized, that with a three-stage four-quadrant actuator individual switching states within a cycle are skipped if the current control error causes a of the two limit values of the (first) tolerance band not reached during a period that longer is than that for the power semiconductor switch necessary minimum pulse time. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dreistufen-Vierquadrantensteller die zyklischen Folgen der Schaltzustände ungleichmäßig auf die Gleichstromkreise am Dreistufen- Vierquadrantensteller verteilt werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized, that with a three-stage four-quadrant controller  cyclical consequences of the switching states unevenly the DC circuits on the three-stage Four quadrant controllers are distributed. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine automatische Adaption der Breite des (ersten) Toleranzbandes.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized by an automatic adaptation of the Width of the (first) tolerance band.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999035733A2 (en) * 1998-01-08 1999-07-15 Abb Daimler-Benz Transportation (Technology) Gmbh Methods for establishing control commands for electronic power converters

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: KEHRMANN, H. u.a.: "Vierquadrantenstellen -eine netzfreundliche Einspeisung für Triebfahr- zeuge mit Drehstromantrieb" in: Elektrische Bahnen 45 (1974), H. 6, S. 135-141 *
ENDRIKAT, CH.: "Digital control of a four-quadrant converter using predictive current control" in: Proceedings EPE '91, Florenz 1991, Vol. 2, pp. 48-51 *
SALAMA, S. u. LENNON, S.: "Overshoot and limit cycle free current control method for PWM inverters" in: Proceedings EPE '91, Florenz 1991, Vol. 3, pp. 247-251 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999035733A2 (en) * 1998-01-08 1999-07-15 Abb Daimler-Benz Transportation (Technology) Gmbh Methods for establishing control commands for electronic power converters
WO1999035733A3 (en) * 1998-01-08 1999-08-26 Abb Daimler Benz Transp Methods for establishing control commands for electronic power converters
DE19801026C1 (en) * 1998-01-08 1999-10-21 Abb Daimler Benz Transp Method for generating control commands for converters

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