CN102668354B - 用于运行变换器电路的方法以及用于实施该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行变换器电路的方法，其中变换器电路具有n个输入相端子(U1、V1、W1)和p个输出相端子(U2、V2、W2)，其中n≥2且p≥2，包括用于开关这些极之间至少一个正电压和至少一个负电压的(np)个两极开关单元(2)，其中每个输出相端子(U2、V2、W2)与每个输入相端子(U1、V1、W1)相应地经由开关单元(2)串联起来，并且每个开关单元(2)具有带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和电容能量存储器，其中，借助于控制信号(S1)对开关单元(2)的功率半导体开关进行控制。为了减少不希望有的环形电流以及为了将所有开关单元(2)的电容能量存储器的平均电压偏差调节成零，在每个串联连接中连入至少一个电感(6)，其中开关单元(2)与电感(6)相应地构成相模块(1)，且对于每个相模块(1)根据相关于相模块(1)上的电压(U1)的参考信号(Vref 、 U1)且根据电感(6)上的电压信号(VL)构成控制信号(S1)，且电感(6)上的电压信号(VL)是根据流经相模块(1)的电流()的电流中间额定值()构成的。此外，给出了用于实施该方法的装置。

Description

用于运行变换器电路的方法以及用于实施该方法的装置
技术领域
本发明涉及功率电子学领域。本发明基于按照独立权利要求的前序部分的用于运行变换器电路的方法以及用于实施该方法的装置。
背景技术
以前，直接变换器、尤其是矩阵变换器主要具有学术意义。然而如今，直接变换器首先对于工业应用赢得了重要性，因为借助于直接变换器能够无需花费大的直流电压中间回路或直流电流中间回路将第一振幅和第一频率的输入电压或者输入电流直接转换成第二振幅和第二频率的输出电压或者输出电流。例如在US 6,900,998 B2给出了这种直接变换器。在此，直接变换器具有n=3个输入相端子和p=3个输出相端子，也就是说，US 6,900,998 B2的直接变换器在输入端侧和输出端侧是构成为三相的。此外，US 6,900,998 B2的直接变换器包括9个相应地带有一个用于开关这些极之间的正电压和负电压的两极开关单元的相模块，其中每个输出相端子与每个输入相端子相应地直接经由开关单元串联起来。这种开关单元具有带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和电容能量存储器。根据US 6,900,998 B2的直接变换器的相模块仅包含开关单元而无电感。由此，在每个支路上的电压，也就是在每个两极开关单元上的电压不能够调节成使得能够实现从输入相端子到输出相端子的连续的电流，借此流经相应支路和流经相应相模块的电流的积极调节是不可能的。相模块的输出相端子的电流被不连续地开关到各个相模块上，也就是说，各个相模块的电流描述了分段地在零和相关联输出相端子中电流的瞬值之间跳动的不连续函数。相模块的输出相端子上的电流的接通和断开需要有一个复杂的控制算法，其经由成本高的表格解决。在此需要注意的是，绝不允许各个相短接到电压网格(Spannungsmasche)上，因为两个相模块的总电压在正常情况不是正好相同的。同时绝不允许端子中的电流中断，也就是说，相模块必须一直正好同时被开关，这意味着大量的控制花费。此外，全电流的接通和断开在构件中并且尤其是在功率半导体开关中造成带有相应高损耗的高有效电流(RMS电流)。
由于不同的原因，如果相模块例如具有多个开关单元的话，相模块的功率并且尤其是还有相模块的所有开关单元的功率的平均值也能够偏离零。原因可能是不充分的控制、瞬时的运行状态、开关操作和流经相模块的电流之间的特定的对称性或还有各组件的构造差异。当相模块的所有开关单元的电容能量存储器的平均电压偏差不等于零时，可产生相模块上的较大电压偏差，其然后又导致不受控制的流经相模块的环形电流。
此外，利用US 6,900,998 B2的直接变换器在各支路之间没有电能交换是可能的或仅有非常受限的电能交换是可能的。然而，如果直接变换器有能力传输大量的电能，那么要相应地将US 6,900,998 B2的开关单元的电容的大小定得大，由此产生这种直接变换器的巨大的位置需求和显著成本。利用这种直接变换器构造的系统由此同样也具有相应大的位置需求并且是相应昂贵的。
在WO 2008/067788 A1中给出了一种用于运行根据WO 2007/023064 A1的变换器电路的方法，该变换器电路调节开关单元的能量含量。在WO 2008/067788 A1中描述的方法仅适用于根据WO 2007/023064 A1的变换器电路的实施方式，该变换器电路将系统的三个相与另一系统的两个相连接起来。在“On Dynamics and Voltage Control of the Modular Multilevel Converter”(Power Electronics and Applications, 2009, EPE 2009, 13th European Conference on IEEE, 2009年9月18日)中给出了另一用于运行变换器电路的方法，在该方法中每个相模块包括多个彼此串联的两极开关单元且每个开关单元具有带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和电容能量存储器。另外，在WO 2008/067784 A1中也给出了一种这种类型的用于运行变换器电路的方法。
发明内容
因此本发明的目的是给出一种用于运行变换器电路、尤其是直接变换器的方法，借助于该方法能够减少流经变换器电路的相模块的不希望有的环形电流。此外，本发明的目的是给出一种装置，利用该装置能够以特别简单的方式实施按照本发明的方法。
该目的通过权利要求1或者权利要求5和8所述特征得到解决。在从属权利要求中给出了本发明的有利改进方案。
变换器电路(其尤其是直接变换器)具有n个输入相端子和p个输出相端子，其中 且2。此外，变换器电路包括个两极开关单元，所述个两极开关单元用于开关这些极之间的至少一个正电压和至少一个负电压，其中每个输出相端子与每个输入相端子相应地经由开关单元串联起来。每个开关单元具有带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和电容能量存储器。在方法方面，借助于控制信号对开关单元的功率半导体开关进行控制。根据本发明，现在，在每个串联连接中连入至少一个电感，其中开关单元相应地与电感构成相模块，且对于每个相模块，根据相关于相模块上的电压的参考信号并且根据电感上的电压信号构成控制信号。此外，根据流经相模块的电流的电流中间额定值构成电感上的电压信号。通过相关联相模块上的相应电流中间额定值参与电感上的电压信号的构成且由此参与控制信号的构成，能够实现将流经变换器电路的相模块的不希望有的环形电流有利地调节成零。此外，能够有利地影响或者准确地预先给定该调节所需的环形电流对输出相端子中电流的作用。此外，电流在输入相端子以及在输出相端子上的分布能够通过按照本发明的方法实现到各个相模块上的连续不同的分量。在此描述的方法适合于具有任意相数的变换器电路。
用于实施用于运行变换器电路的方法的按照本发明的装置对于每个相模块具有用于产生控制信号的控制电路，该控制电路与相模块的开关单元的功率半导体开关相连。相关于每个相模块，将相关于相模块上的电压的参考信号和电感上的电压信号的总和输送给用于构成控制信号的控制电路。最后，相关于每个相模块设置第一计算单元，第一计算单元用于根据流经相模块的电流的电流中间额定值构成电感上的电压信号。对此的备选方案是，也可想到对于全部相模块，提供共同的第一计算单元，共同的第一计算单元用于构成相应地相关联的相模块的电感上的电压信号，该构成是根据流经该相模块的电流的电流中间额定值的。
用于实施用于运行变换器电路的方法的按照本发明的装置由此是可非常简单并且低成本地实现的，因为电路花费能够保持异常低并且此外仅需要少量用于构造的组件。由此，借助于该装置是可特别简单地实施该按照本发明的方法。
根据下文结合附图对本发明优选实施例的详细说明，使本发明的这些以及另外的目的，优点和特征更为清晰。
附图说明
图1示出了用于实施用于运行变换器电路的按照本发明的方法的按照本发明装置的第一实施方式；
图2示出了用于实施用于运行变换器电路的按照本发明的方法的按照本发明装置的第二实施方式；
图3示出了变换器电路、尤其是直接变换器的第一实施方式；
图4示出了变换器电路、尤其是直接变换器的第二实施方式；以及
图5示出了变换器电路、尤其是直接变换器的第三实施方式。
具体实施方式
在参考标记列表中，以汇总的形式列出了附图中使用的参考标记及其含义。原则上，图中相同部分配设有相同的参考标记。所说明的实施方式表示本发明主题的示例，而不具有限制作用。
图1示出了用于实施用于运行变换器电路的按照本发明方法的按照本发明装置的第一实施方式，其中为了清晰性起见在图1中仅示出了变换器电路的相模块1，下文仍更详细地阐述该相模块1。有能力将第一振幅和第一频率的输入电压或者输入电流直接转换成第二振幅和第二频率的输出电压或者输出电流的变换器电路(其尤其是直接变换器)一般包括n个输入相端子U1、V1、W1和p个输出相端子U2、V2、W2，其中且。此外，该变换器电路(其尤其是实施成直接变换器)包括用于开关这些极之间的至少一个正电压和至少一个负电压的个两极开关单元2，其中每个输出相端子U2、V2、W2与每个输入相端子U1、V1、W1相应地经由开关单元2串联起来。在图3中示例性地示出了具有n=3个输入相端子U1、V1、W1和p=3个输出相端子U2、V2、W2的变换器电路的该串联连接。此外，图4示出了具有n=2个输入相端子U1、V1和p=3个输出相端子U2、V2、W2的变换器电路且图3示出了具有n=2个输入相端子U1、V1和p=2个输出相端子U2、V2的变换器电路。每个开关单元2一般具有带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和电容能量存储器。该相应可控功率半导体开关尤其是构成为可关断晶闸管(GTO - Gate Turn-Off Thyristor)或构成为相应地具有一个反并联二极管的集成门极换流晶闸管(IGCT - Integrated Gate Commutated Thyristor)。然而也可想到的是，将可控功率半导体开关例如构成为带有附加反并联二极管的功率MOSFET或带有附加反并联二极管的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
在方法方面，对于每个相模块1，借助于控制信号S1对开关单元2的功率半导体开关进行控制。对于每个开关单元2，该控制信号S1优选是时间上错开的，使得能够有利地在时间上错开地控制每个开关单元2。
按照本发明，在每个串联连接中，也就是说，如前所述，在经由相关联两极开关单元2的输出相端子U2、V2、W2和输入相端子U1、V1、W1之间的相应连接中连入至少一个电感6，其中开关单元2相应地与这种电感6构成相模块1，且对于每个相模块1，根据相关于相模块1上的电压U1的参考信号并且根据电感6上的电压信号VL构成控制信号S1。此外，根据流经相模块1的电流的电流中间额定值构成电感6上的电压信号VL。因此，电流中间额定值是中间参量。在每个串联连接中、也就是在输入相端子U1、V1、W1和输出相端子U2、V2、W2之间的每个支路中，电感6能够通过开关单元2有利地进行电压调节，使得能够实现从输出相端子U1、V1、W1到输出相端子U2、V2、W2的连续的电流，由此，通过相应支路的积极的电流调节是可能的。另外，借助该变换器电路，各支路之间的几乎任意的电能交换是可能的。通过相关联相模块1上的相应电流中间额定值参与构成电感6上的电压信号VL且由此参与构成相应控制信号S1，能够实现，能够将流经变换器电路的相模块1的不希望有的环形电流有利地减少或者调节成零。有利地，通过前述方法步骤不会在相模块1的输出相端子U2、V2、W2上引起电流iu的不希望有的改变，也就是不形成对电流iu的不希望有的影响。此外，能够有利地影响或者准确地预先给定该调节所需的环形电流对输出相端子U2、V2、W2中电流iu的作用。
为了构成电感6上的电压信号VL使用如下公式：
由此在一定程度上对流经相模块1的电流进行预先控制。
按照图1，每个开关单元2例如具有四个根据桥接电路、尤其是全桥电路类型相连的、带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和与功率半导体开关的桥接电路并联的电容能量存储器，其中相模块1一般附加地具有至少一个另外的连入该串联连接的两极开关单元2，该连入该串联连接的两极开关单元2用于开关这些极之间至少一个正电压和至少一个负电压，其中在图1中对此示例性地示出了相模块1的四个开关单元。然而也可想到的是，两极开关单元2(其一般构成为多层电路)有能力开关这些极之间至少一个正电压和至少一个负电压。借助于已经在上文提及的在各个支路之间且由此在各个开关单元2之间的几乎任意的电能交换，在变换器电路(尤其是实施成为直接变换器)应该有能力传输大量电能的情况下，开关单元2的电容能量存储器的大小能够有利地定为相应小的，由此相对于已知的直接变换器明显节约了位置且明显减少了成本。利用这种变换器电路构造的系统因此同样也能够具有相应小的位置需求且是相应低成本的。另外，所有相模块1在每一时间都构成封闭的电压网格。各开关单元2的任何电压差异会在电感6上下降。同时流经电感6的连续电流确保相模块1的输出相端子U2、V2、W2上的电流从不中断。
在变换器电路(尤其是构成为直接变换器)的为了清晰性未示出的实施方式中，在每个串联连接中连入用于开关这些极之间至少一个正电压和至少一个负电压的至少一个另外的两极开关单元2，借此在输入相端子U1、V1、W1和输出相端子U2、V2、W2之间的全部串联连接上的待开关的电压，也就是电压承载能力能够有利地被提高。也可想到的是，至少一个另外的两极开关单元2并联连接到每个开关单元2上，例如尤其是如前所述构成，用于开关这些极之间至少一个正电压和至少一个负电压。借此能够通过输入相端子U1、V1、W1和输出相端子U2、V2、W2之间的全部串联连接有利地实现较高的电流，也就是说提高的电流承载能力。也可能的是，用于开关这些极之间至少一个正电压和至少一个负电压的两极开关单元2与至少一个另外的电感6的至少一个另外的串联电路并联连接到开关单元2与至少一个电感6的每个串联电路上。
为了在开关单元2出故障的情况下实施保护，优选能够有短路元件与每个开关单元2并联。
通过相关联相模块1上的相应电流中间额定值参与构成电感6上的电压信号VL且由此参与构成控制信号S1，此外能够有利地实现，将按照具有多个开关单元2的相模块1的前述变型方案的相模块1的所有开关单元2的电容能量存储器的平均电压偏差调节成零。
对于每个相模块1(其按照前述变型方案具有多个开关单元2)，根据相模块1的开关单元2的电容能量存储器上的电压UC1的总和Usum1并且根据总和电压额定值构成流经相模块1的电流的电流中间额定值。这根据如下公式进行：
如果对于相模块1仅设置唯一的开关单元2，那么该总和Usum1在逻辑上与相模块1的该唯一开关单元2的电容能量存储器上的电压UC1相应。
根据公式[2]，附加地，根据可预先给定的调节函数F构成流经相模块1的电流的电流中间额定值。对于调节函数F优选如此选择比例特性，使得例如调节函数F选为
F=K
其中K是比例因子。当然可想到的是，一般相关于调节函数F选择每个调节特性。通过选择调节函数F能够有利地预先给定非常特殊的且例如针对变换器电路的特定应用的调节特性。
典型地，相关于相模块1上的电压U1的参考信号由用于调节流经相应的相模块1的电流的上级调节装置产生，使得按照本发明的方法从属于电流调节。
用于实施用于运行变换器电路的方法的按照本发明的装置对于每个相模块1具有用于产生控制信号S1的控制电路3，该控制电路3与相模块1的开关单元2的功率半导体开关相连。按照根据图1图1的实施方式，在相模块1具有多个开关单元2的情况下，则该控制电路3与相模块1的开关单元2的功率半导体开关相连。根据本发明，相关于每个相模块1，将相关于相模块1上的电压U1的参考信号和电感6上的电压信号VL的总和输送到用于构成控制信号S1的控制电路3中。另外，相关于每个相模块1，设置第一计算单元4，第一计算单元4用于根据流经相模块1的电流的电流中间额定值构成电感6上的电压信号VL。第一计算单元4尤其是按照公式[1]根据流经相模块1的电流的电流中间额定值构成电感6上的电压信号VL。
另外，按照图1，对于每个相模块1，设置第二计算单元5，第二计算单元5用于根据相模块1的开关单元2的电容能量存储器上的电压UC1的总和Usum1并且根据总和电压额定值构成流经相模块1的电流的电流中间额定值，其中尤其是借助于公式[2]构成流经相模块的电流的电流中间额定值。
第二计算单元5附加地根据可预先给定的调节函数F构成流经相模块1的电流的电流中间额定值，尤其是如公式[2]示出的。
在图2中示出按照本发明的装置的图1的备选实施方式。与图1不同的是，根据图2中备选的实施方式，现在对于全部相模块1设置共同的第一计算单元4，共同的第一计算单元4用于构成相应地相关联的相模块1的电感6上的电压信号VL，该构成是根据流经相模块1的电流的电流中间额定值的。由此，相模块1的电感6上的电压信号VL的构成有利地在唯一单元中集中地进行。如在图2中示出，对此，将流经相模块1的电流的电流中间额定值的总和输送给共同的第一计算单元4。然后，共同的第一计算单元4根据流经相应地相关联的相模块1的电流的电流中间额定值的相应总和构成相应地相关联的相模块1的电感6上的电压信号VL。共同的第一计算单元4尤其是按照公式[1]构成相应地相关联的相模块1的电感6上的电压信号VL。
另外，按照图2，对于全部相模块1，设置共同的第二计算单元5，共同的第二计算单元5用于根据相模块1的开关单元3的电容能量存储器上的电压UC1的总和Usum1并且根据总和电压额定值构成流经所有相模块1的电流的电流中间额定值，其中尤其是借助于如下公式[3]构成流经相模块1的电流的电流中间额定值：
由此，有利地在唯一单元中集中地构成电流中间额定值。需要提出的是，公式[3]表示为矢量方程并且相模块1的电流中间额定值是电流中间额定值矢量的元素，即相模块1的总和Usum1是总和电压矢量的元素，且参考信号是参考信号矢量的元素。
共同的第二计算单元5附加地根据可预先给定的调节函数F、尤其是按照公式[3]构成流经相模块1的电流的电流中间额定值。
按照公式[3]，在本发明方面，附加地相应地根据可预先给定的去耦矩阵V构成流经相模块1的电流的电流中间额定值，该去耦矩阵V用于从输出相端子U2、V2、W2中的电流iu中将流经相模块1的环形电流去耦。事先将电流中间额定值映射到子空间，该子空间是与相模块9的输出端子U2、V2、W2上的那些电流正交的，这些电流不应改变。例如能够根据连接矩阵T事先计算出来这种子空间和该映射所需的去耦矩阵V，其中然后T的奇异值分解定义如下：
且U是酉矩阵，是酉矩阵V的共轭矩阵并且是实矩阵，其中的在主对角线外的所有元素必须等于零。
是V的如下的列，其奇异值(中的相关联元素)等于零。是去耦矩阵V的如下列，其是电流中间额定值的子空间的基，该子空间与相模块9的输出端子上的那些电流是正交的。然后，是的转置。
对于变换器电路、尤其是直接变换器电路，例如根据图3能够如下列出连接矩阵T：
且能够例如如下列出：
有利地，通过前述按照公式[3]构成电流中间额定值不引起相模块9的输出端子上电流iu的改变，也就是说没有对该电流iu产生影响。
根据图2，然后共同的第二计算单元5附加地根据可预先给定的去耦矩阵V、尤其是按照公式[3]构成流经相模块1的电流的电流中间额定值。由此，电流中间额定值同时通过矩阵V被去耦。
总之，能够看出，尤其是在图1和图2中示出的用于实施用于运行变换器电路的按照本发明的方法的按照本发明的装置是能够非常简单并且低成本实现的，因为电路花费是异常低的并且此外仅需要少量用于构造的组件。由此利用该装置可特别简单地实施按照本发明的方法。
参考标记列表
1相模块
2开关单元
3控制电路
4第一计算单元
5第二计算单元
6电感。

Claims (9)

1.用于运行变换器电路的方法，其中所述变换器电路具有n个输入相端子(U1、V1、W1)和p个输出相端子(U2、V2、W2)，其中 且，包括用于开关至少一个正电压和至少一个负电压的个两极开关单元(2)，其中每个输出相端子(U2、V2、W2)与每个输入相端子(U1、V1、W1)相应地经由开关单元(2)串联起来，并且每个开关单元(2)具有带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和电容能量存储器，
其中，借助于控制信号(S1)对所述开关单元(2)的所述功率半导体开关进行控制，
其特征在于，
在每个串联连接中连入至少一个电感(6)，其中开关单元(2)相应地与这种电感(6)构成相模块(1)，且对于每个相模块(1)，根据相关于所述相模块(1)上的电压(U1)的参考信号()且根据所述电感(6)上的电压信号(VL)构成所述控制信号(S1)，以及
根据流经所述相模块(1)的电流()的电流中间额定值()构成所述电感(6)上的电压信号(VL)，
其中附加地根据可预先给定的去耦矩阵(V)构成流经所述相模块(1)的电流()的电流中间额定值()，该去耦矩阵(V)用于从所述输出相端子(U2、V2、W2)中的电流(iu)中将流经所述相模块(1)的环形电流去耦。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个开关单元(2)具有四个根据桥接电路类型相连的带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和与所述功率半导体开关的桥接电路并联的电容能量存储器，所述相模块(1)附加地具有至少一个另外的连入所述串联连接的两极开关单元(2)，所述至少一个另外的两极开关单元(2)用于开关所述极之间至少一个正电压和至少一个负电压，且流经所述相模块(1)的电流()的电流中间额定值()是根据所述相模块(1)的开关单元(2)的电容能量存储器上的电压(UC1)的总和(Usum1)且根据总和电压额定值()构成的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，附加地根据可预先给定的调节函数(F)构成流经所述相模块(1)的电流()的电流中间额定值()。
4.用于实施用于运行变换器电路的方法的装置，其中所述变换器电路具有n个输入相端子(U1、V1、W1)和p个输出相端子(U2、V2、W2)，其中且，包括用于开关至少一个正电压和至少一个负电压的个两极开关单元(2)，其中每个输出相端子(U2、V2、W2)与每个输入相端子(U1、V1、W1)相应地经由开关单元(2)串联起来，且每个开关单元(2)具有带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和电容能量存储器，
带有用于产生控制信号(S1)的控制电路(3)，该控制电路(3)与所述开关单元(2)的功率半导体开关相连，
其特征在于，
在每个串联连接中连入至少一个电感(6)，其中开关单元(2)相应地与这种电感(6)构成相模块(1)，且相关于每个相模块(1)将相关于所述相模块(1)上的电压(U1)的参考信号()和所述电感(6)上的电压信号(VL)的总和输送到用于构成所述控制信号(S1)的控制电路(3)，且
相关于每个相模块(1)设置第一计算单元(4)，所述第一计算单元(4)用于根据流经所述相模块(1)的电流()的电流中间额定值()构成所述电感(6)上的电压信号(VL)，
其中，对于每个相模块(1)设置第二计算单元(5)，所述第二计算单元(5)附加地根据可预先给定的去耦矩阵(V)构成流经相模块(1)的电流()的电流中间额定值()，该去耦矩阵(V)用于从所述输出相端子(U2、V2、W2)中的电流(iu)中将流经所述相模块(1)的环形电流去耦。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，每个开关单元(2)具有四个根据桥接电路类型相连的带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和与所述功率半导体开关的桥接电路并联的电容能量存储器，所述相模块(1)附加地具有至少一个另外的连入所述串联连接的两极开关单元(2)，所述至少一个另外的两极开关单元(2)用于开关所述极之间至少一个正电压和至少一个负电压，且所述第二计算单元(5)根据所述相模块(1)的开关单元(2)的电容能量存储器上的电压(UC1)的总和(Usum1)且根据总和电压额定值()构成流经所述相模块(1)的电流()的电流中间额定值()。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二计算单元(5)附加地根据可预先给定的调节函数(F)构成流经所述相模块(1 )的电流()的电流中间额定值()。
7.用于实施用于运行变换器电路的方法的装置，其中所述变换器电路具有n个输入相端子(U1、V1、W1)和p个输出相端子(U2、V2、W2)，其中且，包括用于开关至少一个正电压和至少一个负电压的个两极开关单元(2)，其中每个输出相端子(U2、V2、W2)与每个输入相端子(U1、V1、W1)相应地经由开关单元(2)串联起来，且每个开关单元(2)具有带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和电容能量存储器，
带有用于产生控制信号(S1)的控制电路(3)，该控制电路(3)与所述开关单元(2)的功率半导体开关相连，
其特征在于，
在每个串联连接中连入至少一个电感(6)，其中开关单元(2)相应地与这种电感(6)构成相模块(1)，且相关于每个相模块(1)将相关于所述相模块(1)上的电压(U1)的参考信号()和所述电感(6)上的电压信号(VL)的总和输送到用于构成所述控制信号(S1)的控制电路(3)，以及
对于全部相模块(1)设置共同的第一计算单元(4)，所述共同的第一计算单元(4)用于构成相应地相关联的相模块(1)的电感(6)上的电压信号(VL)，所述构成是根据流经所述相模块(1)的电流()的电流中间额定值()的，
其中，对于全部相模块(1)设置共同的第二计算单元(5)，所述共同的第二计算单元(5)附加地根据可预先给定的去耦矩阵(V)构成流经相模块(1)的电流()的电流中间额定值()，该去耦矩阵(V)用于从所述输出相端子(U2、V2、W2)中的电流(iu)中将流经所述相模块(1)的环形电流去耦。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，每个开关单元(2)具有四个根据桥接电路类型相连的带有被控单向通电方向的可控双向功率半导体开关和与所述功率半导体开关的桥接电路并联的电容能量存储器，所述相模块(1)附加地具有至少一个另外的连入所述串联连接的两极开关单元(2)，所述至少一个另外的两极开关单元(2)用于开关所述极之间至少一个正电压和至少一个负电压，且所述共同的第二计算单元(5)根据所述相模块(1)的开关单元(3)的电容能量存储器上的电压(UC1)的总和(Usum1)且根据总和电压额定值()构成流经所有相模块(1)的电流()的电流中间额定值()。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述共同的第二计算单元(5)附加地根据可预先给定的调节函数(F)构成流经所述相模块(1)的电流()的电流中间额定值()。
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