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DE3414102C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3414102C2
DE3414102C2 DE3414102A DE3414102A DE3414102C2 DE 3414102 C2 DE3414102 C2 DE 3414102C2 DE 3414102 A DE3414102 A DE 3414102A DE 3414102 A DE3414102 A DE 3414102A DE 3414102 C2 DE3414102 C2 DE 3414102C2
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DE
Germany
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generator
signal
short
circuit
pulse
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Expired - Lifetime
Application number
DE3414102A
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English (en)
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DE3414102A1 (de
Inventor
Shigeta Hitachi Jp Ueda
Mitsuyuki Katsuta Jp Hombu
Yasuo Hitachi Jp Matsuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Priority claimed from JP58066760A external-priority patent/JPH0669295B2/ja
Priority claimed from JP58078600A external-priority patent/JPH0724462B2/ja
Priority claimed from JP58204673A external-priority patent/JPH0732606B2/ja
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE3414102A1 publication Critical patent/DE3414102A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3414102C2 publication Critical patent/DE3414102C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/525Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency
    • H02M7/527Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuersatz für einen mehrphasigen stromeingeprägten Wechselrichter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solcher Steuersatz ist durch EP 00 81 133 A1 bekannt geworden.
Wechselrichter zur Umwandlung von Gleichstromleistung in Wechselstromleistung mit vorgegebener Frequenz werden grob in spannungseingeprägte Wechselrichter und stromeingeprägte Wechelrichter (im folgenden Spannungs- und Stromwechselrichter genannt) unterteilt. Bei Spannungswechselrichtern ist die Wellenform des Ausgangsstromes im allgemeinen sinusförmig, während die Wellenform der Ausgangsspannung Impulse enthält, die nach einem sinusförmigen Muster verteilt sind. Demgegenüber ist bei Stromwechselrichtern die Wellenform der Ausgangsspannung sinusförmig, während die Wellenform des Ausgangsstromes Rechteckform besitzt.
Bezüglich der letzteren Art eines Stromwechselrichters mit Thyristoren ist bekannt, den Wechselrichter entsprechend einem Pulsbreiten-Modulationsverfahren zu Steuern, das dem für die Steuerung eines Spannungswechselrichters eingesetzten Verfahren ähnlich ist, um die Wellenform des Ausgangsstromes zu verbessern. So sind beispielsweise in der Zeitschrift "Elektrische Bahnen", Bd. 48 (1977), S. 82-90 und in der US-PS 37 42 330 Steuersysteme mit Pulsbreitenmodulation für einen Stromwechselrichter beschrieben. In der DE-OS 29 40 747 ist ein Verfahren angegeben, mit dem das Leerlaufverhalten von Stromzwischenkreisumrichtern verbessert werden soll, indem die Zündimpulse für positiven Maschinenstrom und die für negativen Maschinenstrom um den gleichen Winkel voreilend verschoben werden.
Aufgrund der Betriebskenngrößen der Thyristoren, die zum Aufbau der Stromwechselrichter nach dem Stand der Technik verwendet wurden, gibt es jedoch eine Begrenzung des Modulationsfrequenzbereiches, und die gewünschte Verbesserung der Wellenform des Ausgangsstromes mittels der pulsbreiten Modulationstechnik ist auf einen spezifischen Frequenzbereich beschränkt.
Ein solcher Stromwechselrichter mit abschaltbaren Elementen kann eine Wellenform für den Ausgangsstrom liefern, die näher bei einer sinusförmigen Wellenform liegt als beim Stand der Technik, wenn die Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulation ausgeführt wird. Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, nicht nur die Wellenform des Ausgangsstromes, sondern auch den Wert der Ausgangsströme bei dem vorgeschlagenen Stromwechselrichter zu steuern, solange man die bekannte Art und Weise der Pulsmustersteuerung anwendet. Im Falle eines Stromwechselrichters, der mit Gleichstrom aus einer Gleichstromquelle versorgt wird und der anders als ein Spannungswechselrichter nicht im Zustand eines offenen Stromkreises gelassen werden darf, muß nämlich das Pulsmuster zum Ausführen der Steuerung nach der Pulsbreitenmodulationstechnik innerhalb der oben gegebenen Begrenzung festgelegt werden.
Genauer gesagt müssen bei einem Stromwechselrichter einer der Zweige mit positivem Anschluß und einer der Zweige mit negativem Anschluß (nachstehend positive und negative Zweige genannt) im EIN-Zustand sein. Wird daher die Breite der an einen der Zweige angelegten Pulse verschmälert, um den Ausgangsstrom dieses Zweiges herabzusetzen, so muß die Breite der Pulse, die an den anderen Zweig angelegt werden, verbreitert werden. Wenn beispielsweise die Breite des Einschaltpulses P u der U-Phase verkleinert wird, so muß die Breite des Einschaltpulses P v der V-Phase vergrößert werden. Dies führt nicht nur zu einem Ungleichgewicht der Ausgangsströme auf den drei Phasen, sondern auch zu einer nicht-sinusförmigen Wellenform des Ausgangsstromes. Man erhält daher nicht die gewünschte Ausgangswellenform, wenn das Gleichgewicht zwischen den drei Phasen und die Stromwellenformen der drei Phasen beachtet werden.
Eine Technik zum Erzeugen einer sinusförmigen Wellenform des Ausgangsstromes bei einem Stromwechselrichter ist in dem Artikel mit dem Titel "A Novel PWM Technique for Three Phase Inverter/Converter" von T. Ohnishi u. a. in IEEJ, Conference Record IPEC-Tokyo, März 1983, S. 384-395 diskutiert worden.
In diesem Artikel ist ein Wechselrichter-Steuersatz dargestellt, der in der Lage ist, eine sinusförmige Wellenform des Ausgangsstromes zu liefern und der weiterhin eine Steuerung des Wertes der Ausgangsströme ermöglicht. Der vorgeschlagene Steuersatz erfordert jedoch eine hohe Schaltfrequenz, was zu einer erhöhten Verlustleistung in den Elementen führt. Das vorgeschlagene Steuergerät hat daher Nachteile im Hinblick auf eine Verbesserung des Wirkungsgrades um ein Ansteigen der Kapazität.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Steuersatz für einen Stromwechselrichter anzugeben, der Ausgangsspannungen und Ausgangsströme mit sinusartiger Wellenform liefert, die nur in einem sehr kleinen Anteil höhere Harmonische enthalten, und der eine variable Steuerung der Ausgangsströme über einen weiten Bereich erlaubt.
Diese Aufgabe wird bei einem Steuersatz nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil dieses Anspruches angegebenen Merkmalen gelöst.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Steuersatz für einen Stromwechseltrichter nach der vorliegenden Erfindung zeichnet sich durch den Umstand aus, daß während der Zeitperiode, in der durch das Pulsbreitenmodulationssignal jedes der die Wechselrichterbrücke bildenden Schaltelemente eingeschaltet wird, ein Triggerimpuls oder Triggerimpulse für eine vorgegebene Zeitspanne auch an das Schaltelement angelegt werden, das mit dem vorerwähnten Schaltelement in Reihe geschaltet ist und mit ihm ein Paar bildet, so daß für diese Zeitperiode der Gleichstromweg kurz geschlossen wird, und daß die Pulsbreite des Triggerimpulses oder der Triggerimpulse und der Triggerzeitpunkt (Triggersynchronisierung) gesteuert werden, um die Dauer und den Zeitpunkt des Kurzschließens des Gleichstromweges zu regeln und dadurch Ausgangsströme von gewünschtem Wert zu liefern.
Die Erfindung wird nun anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben und näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Schaltbild eines Stromwechselrichters mit abschaltbaren Elementen;
Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild die Gestalt eines Wechselrichter-Steuersatzes nach dem Stand der Technik;
Fig. 3 zeigt für den in Fig. 2 dargestellten Wechselrichter- Steuersatz nach dem Stand der Technik die Beziehung zwischen den Ausgangspulsen und den Drei-Phasen-Ausgangsströmen des Wechselrichters;
Fig. 4 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau eines Ausführungsbeispieles eines Wechselrichter- Steuersatzes nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt für den in Fig. 4 dargestellte Wechselrichter- Steuersatz die Beziehung zwischen den Ausgangsimpulsen und den Drei-Phasen-Ausgangsströmen des Wechselrichters;
Fig. 6 zeigt ein vergrößertes Wellenformdiagramm eines Teiles der Fig. 5;
Fig. 7 zeigt in einem Blochschaltbild den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt die Arbeitsweise des Kurzschlußimpuls- Generators des Ausführungsbeispieles der Fig. 7;
Fig. 9 zeigt Signal- und Stromwellenformdiagramme um die Arbeitsweise des in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispieles zu erläutern;
Fig. 10(a), 10(b) zeigen die Beziehung zwischen der Breite des Kurzschlußimpulses und der Wellenform des Ausgangsstromes bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel;
Fig. 11 zeigt in einem Blochschaltbild den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 zeigt Signal- und Stromwellenformen, um die Wirkungsweise des in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispieles zu erläutern;
Fig. 13 zeigt ein vergrößertes Wellenformdiagramm als Teil der Fig. 12;
Fig. 14 beschreibt die Arbeitsweise des Wechselrichters bei dem in Fig. 13 dargestellten Signalzustand;
Fig. 15 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 zeigt Signal- und Wellenformen, um die Arbeitsweise des in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispieles zu erläutern;
Fig. 17 zeigt eine vergrößerte Wellenformen als Teil der Fig. 16;
Fig. 18 zeigt die Arbeitsweise des Inverters bei dem in Fig. 17 dargestellten Signalzustand;
Fig. 19 zeigt Signal- und Stromwellenformen, um die Arbeitsweise eines weiteren Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung darzustellen; und
Fig. 20 zeigt ein vergrößertes Wellenformendiagramm als Teil der Fig. 19.
Die Fig. 1 zeigt einen Stromwechselrichter, der abschaltbare Elemente wie z. B. (GTO-Thyristoren) aufweist. Bei der Fig. 1 sind abschaltbare Elemente S U , S X ; S V , S Y ; S W , S Z jeweils paarweise in Serie und die Paare sind zueinander parallel geschaltet, so daß sie eine Brückenspannung eines Stromwechselrichters 3 bilden, der über eine Gleichstromdrossel 2 an eine Gleichstromquelle 1 angeschlossen ist und durch den Steuersatz 6 gesteuert wird. Ausgangsleistung, die jeweils an den Verbindungspunkten zwischen den abschaltbaren Elementen S U und S X , zwischen S V und S Y und zwischen S W und S Z abgenommen werden, werden einer Last 4 zugeführt, die ein Drei-Phasen-Motor sein kann. Drei Ausgangsanschlußkondensatoren 5 in Y- oder Δ-Schaltung sind an die Ausgangsanschlüsse des Wechselrichters 3 gelegt.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Steuersatzes 6 nach dem Stand der Technik, das für die Pulsbreitenmodulation- (PWM)-Steuerung eines solchen Stromwechselrichters mit abschaltbaren Elementen verwendet wird. Bei der Fig. 2 weist der Steuersatz 6 einen Taktgenerator 61, ein PWM-Muster-Generator 62 und eine Treiberschaltung 63 auf. Nach Maßgabe des Anlegens eines Frequenz- Steuersignals f werden Signale P U , P Z , P V , P X , P W und P Y , die die gewünschte PWM-Muster besitzen, jeweils an die Gate- Elektroden der zugeordneten abschaltbaren Elemente S U , S Z , S V , S X , S W und S Y angelegt.
Die Fig. 3 zeigt ein Signal- und Wellenformendiagramm für die Wechselrichter-Ausgangsströme I U , I V und I W im Vergleich zu den Gatesignalen P U , P Z , P V P X , P W und P Y , die an die Gate-Elektroden der jeweiligen abschaltbaren Elemente S U , S Z , S V , S X , S W und S Y in dem Wechselrichter 3 angelegt werden.
Der erfindungsgemäße Stromwechselrichter, der abschaltbare Elemente besitzt, hat den Vorteil, daß trotz seines einfachen Aufbaus eine Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulation durchgeführt werden kann, um Ausgangsströme zu liefern, die höhere Harmonische nur in einem sehr kleinen Anteil enthalten. Solange jedoch das Triggern des vorgeschlagenen Stromwechseltrichters durch PWM-Mustersignale gesteuert wird, bei denen berücksichtigt ist, daß der Inverter nicht im Zustand des offenen Schaltkreises bleiben darf, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, ist es ebenso wie im Fall der Stromwechselrichter nach dem Stand der Technik unmöglich, den Wert des Ausgangsstromes des Wechselrichters selbst zu steuern.
Fig. 4 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau eines Ausführungsbeispieles eines Wechselrichter-Steuersatzes nach der vorliegenden Erfindung, welcher eine solche Funktion ausführt, daß dann, wenn eines der abschaltbaren Elemente eines Paares eingeschaltet wird, ein EIN-Impuls an das andere Element dieses Paares zur gleichen Zeit angelegt wird.
Bei der Fig. 4 erzeugt ein Taktgenerator 61 ein Taktsignal, dessen Frequenz proportional zu einem an ihn angelegten Stromrichter-Frequenz-Befehlssignal f ist. Ein PWM-Mustergenerator 62 erzeugt synchron zu dem Taktsignal PWM- Pulsmustersignale mit Pulsbreiten, die den Triggerzeiträumen (EIN-AUS) der einzelnen abschaltbaren Elemente S U , S Z , S V , S X , S W und S Y entsprechen. Diese Muster sind derart, daß die Pulsbreitenverteilung einen Stromrichterausgangsstrom von sinusförmiger Wellenform liefert. Auf der Basis der an sie angelegten PWM-Mustersignale erzeugt eine Treiberschaltung 63 Gate-Signale P U , P Z , P V , P X , P W und P Y , die jeweils an die Gate-Elektroden der zugeordneten abschaltbaren Elemente S U , S Z , S V , S X , S W und S Y angelegt werden.
Das Ausgangssignal des Taktgenerators 61 wird nicht nur an den PWM-Mustergenerator 62, sondern auch an den Kurzschlußimpulsgenerator 64 angelegt. Dieser Kurzschlußimpulsgenerator 64 erzeugt Kurzschlußimpulse, die an die abschaltbaren Elemente eines Zweigpaares angelegt werden. Der PWM-Mustergenerator 62 ist ähnlich der in Fig. 2 dargestellten Schaltung, und seine Ausgangssignale sind den in Fig. 3 dargestellten Signalen P U . . ., P Y ähnlich. Die Ausgangssignale des PWM-Mustergenerators 62 werden zusammen mit dem Ausgangssignal des Kurzschlußimpulsgenerators 64 an einen Mischsignalgenerator 65 angelegt, der zusammengesetzte (gemischte) Ausgangssignale erzeugt. Die Ausgangssignale dieses Mischsignalgenerators 65 werden an die Treiberschaltung 63 angelegt und liefern die Signale P U , P Z , P V , P X , P W und P Y mit der in Fig. 5 dargestellten Zeitfolge. Die Signale P U , P Z , P V , P X , P W und P Y der Fig. 5 haben andere Wellenformen als die in Fig. 3 dargestellten Signale, indem die Kurzschlußimpulse, die von dem Kurzschlußgenerator 64 erzeugt werden, den entsprechenden, in Fig. 3 dargestellten Wellenformen zuaddiert sind.
Fig. 6 zeigt einen Teil des Wellenformendiagramms der Fig. 5 in vergrößerter Form, um die Zeitsteuerung für die Erzeugung der Kurzschlußimpulse darzustellen. Nach Fig. 6 wird ein Signal U₁ als das Gate-Signal P U von dem PWM- Mustergenerator 62 erzeugt, und diesem Signal U₁ folgt ein Zug von Kurzschlußimpulsen S₁, S₂ und S₃, die von dem Kurzschlußimpulsgenerator 64 synchron zu der Forderflanke der Impulse X₁, X₂ und X₃ des Gate- Signales P x erzeugt werden. Die Pulsbreite der Kurzschlußimpulse S₁, S₂ und S₃ ist kleiner als die Breite aller von dem PWM-Mustergenerator 62 erzeugten Impulse. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden solche Kurzschlußimpulse an das abschaltbare Element S U angelegt, das mit dem abschaltbaren Element S X ein Paar bildet. Solche Kurzschlußimpulse können jedoch auch an das abschaltbare Element S Y angelegt werden, das mit dem abschaltbaren Element S V ein Paar bildet.
Anhand der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Wellenformen der Ausgangsströme I U , I V und I W kann man erkennen, daß der Wert dieser Ausgangsströme sich in Abhänigkeit von der Pulsbreite d der angelegten Kurzschlußimpulse ändert. Da somit der Wert der Ausgangsströme klein bzw. groß ist, wenn die Pulsbreite d der Kurzschlußimpulse groß bzw. klein ist, kann der Wert der Ausgangsströme durch Steuerung der Pulsbreite d der Kurzschlußimpulse geregelt werden.
Fig. 7 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispieles des Steuersatzes nach der vorliegenden Erfindung. Bei der Fig. 7 haben der Taktgenerator 61, der PWM-Mustergenerator 62 und die Treiberschaltung 63 jeweils eine ähnliche Funktion wie in Fig. 2.
Ein Frequenzteiler 66 teilt die Frequenz des von dem Taktimpulsgenerator 61 erzeugten Taktsignals und erzeugt ein Impulszug-Signal Q₁, das eine dem gewünschten Wert des Ausgangsstromes entsprechende vorgegebene Pulsbreite d s besitzt und synchron zu dem frequenzgeteilten Taktsignal ist. Dieses Impulszug- Signal Q₁ wird an dem Kurzschlußimpulsgenerator 64 angelegt.
Fig. 8 zeigt die Arbeitsweise des Kurzschlußimpulsgenerator 64. Entsprechend Fig. 8 empfängt der Kurzschlußimpulsgenerator 64 die PWM-Mustersignalteile Q₂₁ und Q₂₂ des PWM-Mustersignals Q₂, das von dem PWM-Mustersignalgenerator 22 geliefert wird. Diese PWM-Mustersignalteile Q₂₁ und Q₂₂ entsprechen der Phase von 0 bis 1/3π bzw. der Phase von 2/3π bis π. Bei dem Kurzschlußimpulsgenerator 64 werden die PWM-Mustersignalteile Q₂₁ und Q₂₂ zusammen mit dem Impulszugsignal Q₁ von vorgegebener Impulsbreite d s , das von dem Frequenzteiler 66 geliefert wird, an UND-Gatter angelegt, und die resultierenden Kurzschlußimpulszugsignale Q₃₁ und Q₃₂, die jeweils dem PWM-Mustersignalteil Q₂₁ bzw. Q₂₂ entsprechen, werden an dem Mischsignalgenerator 65 angelegt.
In dem Mischsignalgenerator 65 werden die Kurzschlußimpulszugsignale Q₃₂ und Q₃₁ jeweils dem (0 bis 1/3π) bzw. (2/3π bis π)-Phasenanteil des von dem PWM-Mustergenerator 62 erzeugten PWM-Mustersignals Q₅ angelegt um die zugeordneten abschaltbaren Elemente zu steuern. Die resultierenden PWM-Mustersignale Q₆ werden von dem Mischsignalgenerator 65 an die Treiberschaltung 63 angelegt.
Bei dem Steuersatz mit dem Aufbau nach der Fig. 7 werden von der Treiberschaltung 63 Gate-Signale P U , P Z , P V , P X , P W und P Y mit den in Fig. 9 dargestellten Wellenformen erzeugt. Somit erfolgt beispielsweise in der Periode I in Fig. 9 eine EIN-AUS-Steuerung des abschaltbaren Elementes S W mit dem auf dem PWM-Mustersignal Q₂₂ basierenden Gatesignal P W . Andererseits erfolgt entsprechend der Fig. 9 eine EIN-AUS-Steuerung des abschaltbaren Elementes S Z , das mit dem abschaltbaren Element S W ein Zweigpaar bildet, mit Hilfe des Gatesignales P Z , das auf dem Kurzschlußimpulszugsignal Q₃₂ beruht. In ähnlicher Weise wird das abschaltbare Element S U mit dem Gatesignal P U , das auf dem PWM-Mustersignal Q₂₁ basiert, EIN- und AUS- gesteuert, und mit Hilfe des auf dem Kurzschlußimpulszugsignal Q₃₁ basierenden Gate-Signals P X erfolgt eine EIN- Aus-Steuerung des abschaltbaren Elementes S X . Mit anderen Worten werden die abschaltbaren Elemente, die jeweils mit den intermittierend in den Perioden I bis VI der Fig. 9 eingeschalteten abschaltbaren Elementen ein Zwergpaar bilden, jeweils durch die Kurzschlußimpulszugsignale Q₃ eingeschaltet, und weiterhin wird während der Periode mit der Impulsbreite d s die Gleichspannung E D über die Gleichstromdrossel 2 kurzgeschlossen. Während dieser Kurzschlußzeit sind die Ausgangsströme II U , I V und I W Null, und daher haben die Ausgangsströme I U , I V und I W die in Fig. 9 gezeigten Wellenformen. Die Wellenformen der der Last 4 zuzuführenden Ströme werden durch die Funktion der Ausgangsanschluß- Kondensatoren 5 gemittelt, so daß die tatsächlichen Ströme I U , I V und I W , die der Last 4 zugeführt werden, die in Fig. 9 mit den gestrichelten Linien angedeuteten sinusförmigen Wellenformen haben. Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel können die Mittelwerte der Ausgangsströme I U , I V und I W über einen weiten Bereich gesteuert werden, in dem die Pulsbreite d s der Kurzschlußimpulse verändert wird, und weiterhin sind die Stromwellenformen weniger verzerrt als im Fall des ersten Ausführungsbeispieles.
Die Fig. 10 (a) und 10 (b) zeigen die Wellenform (den Halbzyklus) für einen der Ausgangsströme I U , I V und I W bei verschiedenen Pulsbreiten d s der Kurzschlußimpulse. Im Fall der Fig. 10(a), bei der die Pulsbreite d s klein ist, ist der Mittelwert des Ausgangsstromes groß, wie dies durch die gestrichelte Kurve angedeutet ist. Im Gegensatz dazu ist im Fall der Fig. 10 (b), in der die Pulsbreite d s größer ist als in Fig. 10 (a), der Mittelwert des Ausgangsstromes klein. Man sieht somit, daß die Ausgangsströme des Inverters über einen weiten Bereich (von 0% bis 100%) verändert werden können selbst wenn der Wert des Gleichstromes I D aufrechterhalten wird. Selbstverständlich wird der minimale Stromwert durch die kleinstmögliche Pulsbreite der an die abschaltbaren Elemente angelegten Kurzschlußimpulse gesteuert.
Anhand der voran beschriebenen Ausführungsbeispiele eines Steuersatzes nach der vorliegenden Erfindung ist erkennbar, daß ein Stromwechselrichter Ausgangsströme von sinusförmiger Wellenform erzeugen kann, und daß der Wert der Ausgangsströme über einen sehr weiten Bereich veränderbar ist.
Fig. 11 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispieles des Steuersatzes nach der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere so aufgebaut, daß die Impulsmuster für das Triggern oder die Kurzschlußimpulse, die an die abschaltbaren Elemente angelegt werden, dadurch geliefert werden, daß ein Funktionssignal, das die gleiche Periode wie die PWM-Mustersignale hat oder zu ihnen synchron ist, mit dem Sollwert für Wechselstrom-Ausgangsströme verglichen wird.
Bei der Fig. 11 wird ein Taktsignal mit einer Frequenz, das proportional zu einem Frequenzsollwert f ist, von einem Taktsignalgenerator 61 erzeugt. Das Frequenz-Sollwertsignal f wird ferner an einem Musterauswahlsignalgenerator 76 angelegt. Das Taktausgangssignal des Taktsignalgenerator 61 wird an einen Frequenzteiler 79 angelegt, der Verteilungssignale R U , R Z , R V , R X , R W und R Y erzeugt, die später im einzelnen beschrieben werden. Das Taktsignal wird weiterhin an einen Referenzmustergenerator 72 angelegt, der ein Referenzmustersignal P liefert, sowie an einen Dreiecksignalgenerator 77 zum Erzeugen eines Dreiecksignals Q mit nicht gleichförmiger Periode, das synchron zu dem Referenzmustersignal P ist. Das Dreiecksignal Q wird mit einem Ausgangsstromsollwert I R * in einem Kurzschlußimpulsgenerator 64 verglichen, der Kurzschlußimpulse S erzeugt, um simultan eines der Paare der abschaltbaren Elemente einzuschalten und dadurch den Gleichstromschaltkreis des Wechselrichters zwangsweise kurzzuschließen. Entsprechend dem Anliegen des Referenzmustersignals P und der Kurzschlußimpulse S erzeugt der PWM-Mustergenerator 62 PWM-Mustersignale P F und P R , die einer vorderen 60°-Periode und einer hinteren 60°C-Periode in der gesamten 180°- Periode des Wechselrichterbetriebes entsprechen. Entsprechend den Verteilungssignalen R U , R Z , R V , R X , R W und R Y den PWM-Mustersignalen P F , P R und den Kurzschlußimpulsen S erzeugt ein Mischsignalgenerator 65 zusammengesetzte Mustersignale P U ′, P Z ′, P V ′, P X ′, P W ′ und P Y ′, die über die drei Phasen verteilt sind um jede 180°-Periode des Wechselrichterbetriebes zu steuern. Die Gatesignale P U ′, P Z , P V ′, P X ′, P W ′ und P Y ′, werden an die Treiberschaltung 63 angelegt um Gate- Signale P U , P Z , P V , P X , P W und P Y zu erzeugen, die jeweils an die abschaltbaren Elemente S U , S Z , S V , S X , S W und S Y angelegt werden.
Die Fig. 12 zeigt die Erzeugung der oben beschriebenen Signale. Bei der Fig. 12 haben die Verteilungssignale R U , R Z , R V , R X , R W und R y , die von dem Frequenzteiler 79 erzeugt werden, eine Pulsbreite T, die der 60°-Periode des Inverterbetriebes entspricht, und sie haben eine Phasendifferenz von 60° zueinander. Das Dreieck-Ausgangssignal des Dreiecksignal 77 hat sein Maximum oder seinen Spitzenwert I RMAX zu der Anstiegszeit der Impulse des Referenzmustersignals P.
Das Ausgangsstrom-Sollwertsignal I R * wird mit diesem Dreieckssignal Q verglichen um entsprechend der Fig. 12 den Kurzschlußimpuls S zu liefern. Sodann werden das Referenzmustersignal P und das Kurzschlußimpulssignal S invertiert um ein invertiertes Referenzmustersignal und ein invertiertes Kurzschlußimpulssignal S zu erhalten. Die Signale P und werden einem UND-Gatter zugeführt, um ein Signal P F zu liefern und die Signale und werden einem anderen UND-Gatter zugeführt, um das Signal P R zu liefern. Die Signal P F , R Y ; P R , P Z ; S und R X werden UND-Gattern zugeführt, um jeweils die Signale P F ′, P R ′ und S′ zu liefern, und sodann werden die Signale P F ′, P R ′, S′ und R U an ODER-Gatter angelegt, um das Gate- Signalmuster P U ′ zu liefern, das an das Gatter des abschaltbaren Elementes S U angelegt wird. In ähnlicher Weise erhält man jeweils die Gate-Signalmuster P Z ′, P V ′, P X ′, P W ′ und P Y ′, für die anderen abschaltbaren Elemente S Z , S V , S X , S W und S Y . Die Ausgangsströme I U , I V , I W des Wechselrichters, die in jedem Zyklus des Wechselrichterbetriebs durch die Gate-Signale P u , P Z , P V , P X , P W und P Y gesteuert werden, haben entsprechend der Fig. 12 über 360° pulsbreitenmodulierte Wellenformen.
Fig. 13 zeigt vergrößert die Wellenformen des Dreiecksignals Q, der Gate-Signalmuster P U ′, P Z ′, P V ′, P X ′, P W ′, P Y , und der Ausgangsströme I U , I V , I W in der Inverterbetriebsperiode I, die in Fig. 12 dargestellt ist. In dieser Periode I entspricht der Kurzanschlußimpuls zu S, den man als Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Dreiecksignal Q und dem Ausgangsstromsollwertsignal I R * erhält, dem Gate- Signalmuster P V ′.
Der Umstand, daß die Ausgangsströme I U , I V und I W des Wechselrichters in der Kurzschlußperiode Null sind, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 beschrieben, und sodann wird beschrieben, wie die Werte der Ausgangsströme I U , I V und I W durch Verändern des Wertes des Ausgangsstromsollwertsignals I R * gesteuert werden können. Die Fig. 14 zeigt den Betrieb der Wechseleinrichterschaltung vor und nach dem Anlegen eines Signals V₂ des in Fig. 13 dargestellten Gate-Signalmusters P V ′. Bei Fig. 13 sei angenommen, daß der Ausgangsstrom I W zur Zeit t₀ ansteigt, zur Zeit t₁ abfällt und wieder zur Zeit t₃ ansteigt, während der Ausgangsstrom I V zu der zwischen den Zeiten t₁ und t₃ liegenden Zeit t₂ ansteigt. Damit ergeben sich die in den Fig. 14 (a), 14(b) und 14(c) dargestellten Zustände des Wechseltrichters von dem Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₃. In den in den Fig. 14(a) und 14(b) jeweils dargestellten Perioden tt t₁ und tt t₃ führt der Wechseltrichter seine üblichen Schaltvorgänge aus. In der in Fig. 14 (b) dargestellten tt t₃ wirkt jedoch das Gate-Signal V₂ und damit der Kurzschlußimpuls S dahin, das abschaltbare Element S V einzuschalten, und der Gleichstromkreis wird durch die abschaltbaren Elemente S V und S Y kurzgeschlossen mit dem Ergebnis, daß der Gleichstrom I D ein Kurzschlußstrom ist. In diesem Zeitpunkt werden die Ausgangsströme der U-Phase, der V- Phase und der W-Phase nicht der Last 4 zugeführt. Wenn der Wert des Ausgangsstromsollwertsignals I R * von 0 auf den Maximalwert I RMAX geändert wird, so ändern sich demgegenüber die Kurzschlußperioden d S ₁, d S ₂ und d S ₃ des Ausgangsstromes I U von d₁, d₂ und d₃ jeweils auf 0, wobei die folgende Beziehung aufrechterhalten bleibt:
Der Ausgangsstrom I W wird im ganzen ähnlich gesteuert. Im Fall des Ausgangsstromes I V ändern sich die Perioden d S ₁, d S ₂, d S ₃, wobei die folgende Beziehung aufrechterhalten bleibt:
Der Wert des Effektivstromes I RMS wird zu dieser Zeit durch die folgende Gleichung gegeben:
Es ist der Wert des Effektivstromes I RMS =0, wenn I R *=0 ist und der Kurzschlußzustand über die Perioden andauern und I RMS wird für den Fall I R *=I RMAX durch die folgende Gleichung gegeben:
Der Wert von I RMX variiert im Verhältnis zu √ da die Werte von I D , I RMAX und d₀ bis d₃ konstant sind.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhält man die PWM-Muster, die der mittleren 60°-Periode der 180°-Arbeitsperiode des Wechselrichters in ähnlicher Weise, wie dies mit den Wellenformen der Ausgangsströme I U , I V und I W in Fig. 12 dargestellt ist, und daher kann der Anteil der höheren Harmonischen in den Ausgangsströmen auf ein Minimum herabgesetzt werden. Weiterhin kann man die Ausgangsströme über einen weiten Bereich von 0 bis zu einem durch die Gleichung 4 gegebenen und von dem PWM-Referenzmustersignal P bestimmten Maximalwert geändert werden.
Bei dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel waren die Kurzschlußimpulse in dem mittleren 60°-Periodenteil der 180°C-Periode enthalten, in dem keine PWM-Mustersignale vorhanden sind. Diese Periode entspricht beispielsweise in Fig. 12 der Wechselrichter-Betriebsperiode V im Fall des Gate-Signalmusters P U ′. Die Kurzschlußimpulse können jedoch auch in dem 120°-Periodenteil der 180°- Periode enthalten sein, in dem kein PWM-Mustersignal vorhanden ist und von dem der mittlere 60°-Periodenteil verschieden ist. Beispielsweise können die Kurzschlußimpulse im Fall des Gate-Signalmusters P U ′ in den Wechselrichterbetriebsperioden IV und VI enthalten sein.
Fig. 15 zeigt ein Blockschaltbild für eine solche Abwandlung des Steuersatzes. Diese Abwandlung unterscheidet sich von dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß Kurzschlußimpulszüge S₁ und S₂ den Ausgangssignalen des PWM-Mustergenerators 62 zuaddiert werden, und die Funktion des Mischsignalgenerators 65 ist anders als bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11. Fig. 16 zeigt den Prozeß der Signalbildung bei dieser Abwandlung. Entsprechend der Fig. 15 und 16 wird das Dreieckssignal Q mit dem Wert des Ausgangsstrom-Sollwertsignals I R * verglichen, um den Kurzschlußimpulszug S zu erzeugen. Dann werden die Signale P und S für die Bildung von invertierten Signalen und invertiert, und die Signale , S und P, S werden UND-Gattern zugeführt, um Kurzschlußsignalimpulszüge S₂ bzw. S₁ zu erhalten. Im Mischsignalgenerator 65 werden dann die Signale P F (=P), R y ; , R U ; P R (=P), R Z ; ₁, R V ; und S₂, R W und UND-Gattern angelegt, damit man Signale P F ′, , P R ′, S′₁ und S₂′ jeweils erhält, und diese Signale P F , , P R ′, S₁′ und S₂′ werden an ein ODER-Gatter angelegt, um das Gate-Signalmuster P U ′ zu erhalten, das an das abschaltbare Element S U angelegt werden soll. In völlig gleicher Weise können die Gate- Signalmuster für die anderen abschaltbaren Elemente erzeugt werden. Demzufolge haben die Ausgangsströme I U , I V und I W des Wechselrichter, der durch die Gate-Signale P U , P Z , P V , P X , P W und P Y gesteuert wird, in jedem Zyklus des Wechselrichterbetriebes pulsbreitenmodulierte Wellenformen über dem Bereich von 360°, wie dies Fig. 16 zeigt.
Fig. 17 zeigt in vergrößerter Form Einzelheiten der Wellenform des Dreiecksignals Q, der Gate-Signalmuster P U ′, P Z ′, P V ′, P X ′, P W ′, P Y ′ und der Ausgangsströme I U , I V , I W in der in Fig. 16 dargestellten Wechselrichterbetriebsperiode I. In dieser Periode wird der Kurzschlußimpulszug S, den man als Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Dreieckssignal Q und dem Wechselstromausgangsstromsollwert I R * erhält, aufgeteilt, so daß er in den Signalen P Z ′ und P X ′ enthalten ist. Die Fig. 18 stellt dar, wie der Wechselrichter in der Zeit von t=t₀ bis zur Zeit t=t₃ in dem in Fig. 17 dargestellten Diagramm arbeitet. Fig. 18, die die Zustände der von dem Steuersatz nach Fig. 15 gesteuerten Wechelrichterschaltung darstellt, unterscheidet sich von Fig. 14, welche die Zustände der von dem Steuersatz nach Fig. 11 gesteuerten Wechselrichterschaltung zeigt, dadurch, daß im Fall der letzteren die Gleichstromschaltung in der V-Phase während der Periode tt t₂ kurzgeschlossen ist, während dies bei der ersteren sowohl in der W-Phase wie der V-Phase auftritt. Mit Ausnahme dieses Unterschiedes ist die Art der Steuerung des Ausgangsstromes bei der in Fig. 15 dargestellten Abwandlung ähnlich der des in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispieles.
Anhand der Diagramme der Fig. 14 und 18, die die Schaltungszustände der Ausführungsbeispiele der Fig. 11 bzw. 15 darstellen, kann man erkennen, daß die Wirkung der vorliegenden Erfindung völlig gleich ist, wenn diese beiden Ausführungsbeispiele kombiniert werden, so daß der Kurzschluß des Gleichstromkreises in drei Perioden und verteilt auf die W-Phase, V-Phase und U-Phase auftritt. In diesem Fall ist der Kurzschlußimpulszug S in jeder der 180°-Perioden enthalten, in denen keine PWM-Mustersignale vorhanden sind.
Bei den voran beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Kurzschlußimpulszug S erzeugt worden, indem das Dreiecksignal Q mit dem Ausgangsstromsollwertsignal I R * verglichen worden ist. Die Wirkung der vorliegenden Erfindung ist jedoch völlig gleich, wenn das Dreieckssignal Q in zwei Sägezahnsignale mit nicht gleichförmiger Periode aufgeteilt wird, indem man das Signal Q in seiner Spitze in zwei Teile schneidet. Beispielsweise kann das Dreieckssignal Q der Fig. 12, das von dem in Fig. 11 gezeigten Dreiecksignalgenerator 77 in zwei Sägezahnsignale Q₁ und Q₂ entsprechend Fig. 19 aufgeteilt wird, und diese Signale Q₁ und Q₂ können mit dem Wechselstrom- Ausgangsstrom-Sollwertsignal I R * verglichen werden, um jeweils die Kurzschlußimpulszüge S₁ und S₂ zu erhalten. Diese Kurzschlußimpulszüge S₁ und S₂ werden sodann an ein ODER-Gatter angelegt, um einen Impulszug zu erhalten, der völlig gleich zu dem Kurzschlußimpulszug S der Fig. 12 ist. An die abschaltbaren Elemente anzulegende Gate-Signale können dann auf der Basis des Kurzschlußimpulszuges S wie im Zusammenhang mit Fig. 12 erläutert erzeugt werden, um hiermit Ausgangsströme von völlig gleicher Wellenform zu erzeugen. Weiterhin kann der Wert der Ausgangsströme in ähnlicher Weise wie beschrieben verändert werden.
Weiterhin kann bei dem in Fig. 11 oder 15 dargestellten Ausführungsbeispiel das der vorderen 60°-Periode entsprechende PWM-Mustersignal P F als Referenzmustersignal P verwendet werden, und das der rückwärtigen 60°-Periode entsprechende PWM-Mustersignal P R kann als invertiertes Signal verwendet werden. Die Fig. 20 zeigt die Wellenformen der Gate-Signalmuster und die Ausgangsströme in der Wechselschalter-Betriebsperiode I für einen solchen Fall. Die Fig. 20 unterscheidet sich von der den Betrieb des Ausführungsbeispieles von Fig. 11 darstellenden Fig. 13 dadurch, daß dann, wenn beispielsweise ein Signal V₂ des Gate-Signalmusters P V ′ während der Periode tt t₂ auf hohem Pegel ist, ein Signal W₂ des Gate-Signalmusters P W ′ in der Periode tt t₁′ auf hohem Pegel und ein Signal U₂ des Gate-Signalmusters P U ′ in der Periode t₁′t t₃ auf hohem Pegel ist. Entsprechend dem in Fig. 20 dargestellten Diagramm wird während des Überganges von dem in Fig. 14(a) dargestellten Schaltungszustand zu dem in Fig. 14(b) dargestellten Schaltungszustand das abschaltbare Element S V eingeschaltet, während das abschaltbare Element S W in seinem EIN- Zustand gehalten wird, und dann wird das abschaltbare Element S U zu der Zeit t=t₁′ eingeschaltet, während das abschaltbare Element S V in seinem EIN-Zustand gehalten wird. Danach wird das abschaltbare Element S V zu der Zeit t=t₂ abgeschaltet, um einen Übergang von dem in Fig. 14(b) dargestellten Schaltungszustand zu dem in Fig. 14(c) dargestellten Schaltungszustand herbeizuführen. Wenn das abschaltbare Element S W während des Überganges von dem Schaltungszustand der Fig. 14(a) zu dem der Fig. 14(b) weiter eingeschaltet bleibt, während die Last, die ein elektrischer Motor sein kann, im regenerativen Betriebszustand ist, so würde das Anlegen des Gate-Signals an das abschaltbare Element S V dieses abschaltbare Element S V nicht einschalten, und der gewünschte Wechselrichterbetrieb würde nicht ausgeführt, weil die Spannung der V-Phase höher ist als die der W-Phase. Dieses spezifische Ausführungsbeispiel ist ebenfalls für einen Betrieb mit einem sägeförmigen Wellenformsignal, das keine gleichförmige Periode besitzt, effektiv.
Anhand der voranstehenden, ins einzelne gehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist erkennbar, daß die Ausgangsströme eines Stromwechselrichters über einen weiten Bereich gesteuert werden können, wobei der Anteil höherer Harmonischer in den Ausgangsströmen auf einen sehr kleinen Anteil herabgesetzt wird. Besonders dann, wenn die Last ein elektrischer Motor ist, kann der Oberwellengehalt herabgesetzt und der Wirkungsgrad kann erhöht werden. Die vorliegende Erfindung ist weiter vorteilhaft zur Vereinfachung des Schaltungsaufbaus des Wechselrichters sowie für die Verbesserung des Ansprechverhaltens des Wechselrichters.

Claims (10)

1. Steuersatz für einen mehrphasigen, stromeingeprägten Wechselrichter (3) in Brückenschaltung mit abschaltbaren Elementen (S U , S Z, S V , S X , S W , S Y ), die durch pulsbreitenmodulierte Steuersignale (U₁, Z₁, Z₂, Z₃, V₁, V₂, X₁, X₂, X₃) eines PWM-Mustergenerators (62) so gesteuert werden, daß der Wechselrichter in jedem Schaltzustand einen über die abschaltbaren Elemente und über den Verbraucher geschlossenen Stromkreis darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kurzschlußimpulsgenerator (64) synchron zu den Vorderflanken jedes dieser an einem abschaltbaren Element (S U ) anliegenden Steuersignale (X₁, X₂, X₃) einen zusätzlichen Steuerimpuls (S₁, S₂ . . . S₈) vorgebarer konstanter Impulsbreite an das mit dem abschaltbaren Element (S X ) abgibt.
2. Steuersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußimpulsgenerator (64) und der die pulsbreitenmodulierten Steuersignale erzeugende PWM-Mustergenerator (62) von einem Taktgenerator (61) angesteuert werden, dessen Taktfrequenz einer Frequenzführungsgröße (f) entspricht, und daß die Ausgangssignale des Kurzschlußimpulsgenerators (64) und des PWM-Mustergenerators (62) einem Mischsignalgenerator (65) zugeführt werden, dessen Ausgangssignale über einen Treiber (63) den Schaltelementen des Wechselrichters als Steuersignale zugeführt werden.
3. Steuersatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsbreite der Impulse des Kurzschlußimpulsgenerators (64) entsprechend dem Sollwert des Wechselrichterausgangsstroms variierbar ist.
4. Steuersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsbreite der Impulse des Kurzschlußimpulsgenerators (64) kleiner ist als die der Steuerimpulse, die vom PWM-Mustergenerator (2) erzeugt werden.
5. Steuersatz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der PWM-Mustergenerator (62) von einem Taktgenerator (61) gesteuert wird, dessen Taktfrequenz einer Frequenzführungsgröße (f) entspricht,
daß ein Frequenzteiler (66) vorgesehen ist, der aus dem Taktsignal einen zu ihm synchronen Impulszug (Q₁) gewinnt,
daß in einem Kurzschlußimpulsgenerator (64) die in den Phasenbereichen 0 bis 1/3 π und 2/3 π bis π liegenden Signalteile des pulsbreitenmodulierten Signals des PWM-Mustergenerators (62) mit dem Impulszug zu einem Ausgangssignal UND-verknüpft werden, und
daß mit den Signalen des Kurzschlußimpulsgenerators während dieser Phasenbereiche von 0 bis 1/3 π und von 2/3 π bis π zusätzlich das abschaltbare Element angesteuert wird, welches mit dem vom PWM-Mustergenerator (62) angesteuerten abschaltbaren Element ein Zweigpaar bildet.
6. Steuersatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Kurzschlußimpulsgenerators (64) und des PWM-Mustergenerators (62) einem Mischsignalgenerator (65) zugeführt werden, dessen Ausgangssignale über einen Treiber (63) den Schaltelementen des Wechselrichters als Steuersignale zugeführt werden.
7. Steuersatz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsbreite (d s ) der Impulse des von dem Frequenzverteiler (66) erzeugten Impulszuges (Q₁) entsprechend dem Sollwert des Wechselrichterausgangsstroms variierbar ist.
8. Steuersatz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch
einen Taktgenerator (61), dessen Taktfrequenz einer Frequenzführungsgröße (f) entspricht,
einen Referenzmustergenerator (72), der synchron zu dem Taktsignal ein Referenzmustersignal (P) erzeugt, dessen Phase zwischen 0 und 1/3 π der impulsbreiten modulierten Signale des PWM-Mustergenerators (62) liegt und dazu mit 1/3 π synchron ist,
einen Dreiecksignalgenerator (77), der ein Dreiecksignal (Q) mit nicht-gleichförmiger Periode entsprechend dem Referenzmustersignal (P) und synchron zum Taktsignal erzeugt, und durch
einen Kurzschlußimpulsgenerator (64), der das Dreiecksignal (Q) mit einer Führungsgröße (I* R ) für den Ausgangsstrom des Wechselrichters vergleicht und Kurzschlußimpulssignale (S) erzeugt, mit denen zusätzlich das abschaltbare Element angesteuert wird, welches mit dem vom PWM-Mustergenerator (62) angesteuerten abschaltbaren Element ein Zweigpaar bildet,
daß das Ausgangssignal (P) des Referenzmustergenerators (72) und das Ausgangssignal (S) des Kurzschlußimpulsgenerators (64) dem PWM-Mustergenerator (62) zugeführt werden, und
daß das Ausgangssignal des PWM-Mustergenerators (62) und das Ausgangssignal des Kurzschlußimpulsgenerators (64) einem Mischsignalgenerator (65) zugeführt werden, der Steuersignale erzeugt, die über eine Treiberschaltung (63) den abschaltbaren Elementen des Wechselrichters zugeführt werden.
9. Steuersatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußimpulsgenerator (64) Kurzschlußimpulse in einem Phasenbereich von 1/3 π bis 2/3 π einer Periode π erzeugt, in der keine Signale des PWM-Mustergenerators (62) vorhanden sind.
10. Steuersatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußimpulsgenerator (64) Kurzschlußimpulse in einem Phasenbereich von 0 bis 1/3 π oder von 2/3 π bis π einer Periode π erzeugt, in der keine Impulse des PWM-Mustergenerators (62) vorhanden sind.
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