DE10161632A1 - Generating AC with variable voltage amplitude and sign profile, e.g. for ac motor, involves applying pulsed voltage to intermediate stage, smoothing with at least one smoothing element - Google Patents

Generating AC with variable voltage amplitude and sign profile, e.g. for ac motor, involves applying pulsed voltage to intermediate stage, smoothing with at least one smoothing element

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DE10161632A1 DE2001161632 DE10161632A DE10161632A1 DE 10161632 A1 DE10161632 A1 DE 10161632A1 DE 2001161632 DE2001161632 DE 2001161632 DE 10161632 A DE10161632 A DE 10161632A DE 10161632 A1 DE10161632 A1 DE 10161632A1
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Paul Beckers
Michael Hoffmann
Frank Dybowski
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    • 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
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    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
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Abstract

The method involves applying a pulsed voltage to an intermediate stage via an input switch element (3) in a clocked manner, smoothing the profile in the intermediate circuit with at least one smoothing element (6-8) so the smoothed profile (U') corresponds to the variable voltage amplitude, whereby only the sign profile is produced by changing over an intermediate circuit pole inverter on the output side. AN Independent claim is also included for the following: an intermediate circuit inverter.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Erzeugungsverfahren für eine Wechselspannung mit einer variablen Spannungshöhe und einem Vorzeichenverlauf, wobei einem Zwischenkreis über ein eingangsseitiges Schaltelement getaktet ein pulsartiger Spannungsverlauf eingeprägt wird, wobei der Spannungsverlauf im Zwischenkreis mittels mindestens eines Glättungselements geglättet wird, wobei der geglättete Spannungsverlauf vorzeichenrichtig über einen Polwender an eine Last ausgegeben wird. The present invention relates to a production method for an AC voltage with a variable voltage level and a sign course, with an intermediate circuit over an input-side switching element clocked a pulse-like Voltage curve is impressed, the voltage curve in the intermediate circuit by means of at least one smoothing element is smoothed, the smoothed voltage curve output to a load with the correct sign via a pole changer becomes.

Derartige Erzeugungsverfahren sind allgemein bekannt. Sie werden beispielsweise bei Elektrofiltern oder bei Speisevorrichtungen für Antriebe eingesetzt. Such production methods are generally known. she are for example in the case of electrostatic filters or Feeding devices used for drives.

Für Antriebsspeisungen wird der Polwender getaktet betrieben, um aus einer Zwischenkreisspannung einen Motorstrom zu erzeugen, der in seiner Stromhöhe und seiner Flussrichtung variiert. Um die Leistungsbilanz des Polwenders dabei günstig zu gestalten, wird der Polwender hochfrequent getaktet. Das Einstellen des Stroms erfolgt über das Taktverhältnis. Die Mittelung des Motorstroms erfolgt über die Induktivität des Motors. Dabei entstehen durch die hohe Schaltfrequenz des Polwenders und die hierdurch hervorgerufenen steilflankigen Impulse auf der Zuleitung zum Motor kapazitive Verluste. Darüber hinaus müssen zur Vermeidung von elektromagnetischen Störaussendungen oftmals zwischen dem Polwender und dem Motor Ausgangsfilter angeordnet werden. Dies wirkt sich negativ auf die Baugröße, die Kosten und den Gesamtwirkungsgrad des Zwischenkreisumrichters aus. The pole changer is operated clocked for drive supplies, to generate a motor current from an intermediate circuit voltage generate that in its current level and its flow direction varied. In order to cheaply the pole balance's current balance design, the pole changer is clocked at high frequency. The The current is set via the clock ratio. The The motor current is averaged via the inductance of the Engine. The high switching frequency of Polwenders and the resulting steep-sided Pulses on the supply line to the motor capacitive losses. In addition, to avoid electromagnetic Interference emissions are often between the pole changer and the motor Output filters are arranged. This has a negative effect the size, cost and overall efficiency of the DC link converter.

Noch problematischer ist die Speisung von Motoren mit geringer Induktivität. In diesem Fall kann es vorkommen, dass die Induktivität des Motors nicht ausreicht, um in den Ansteuerpausen, während derer der Polwender gesperrt ist, einen kontinuierlichen Motorstrom aufrecht zu erhalten. In diesem Fall verschlechtern sich die mechanisch-elektrischen Kennwerte des Motors, insbesondere seine Nennleistungsabgabe und sein Wirkungsgrad. The feeding of motors is even more problematic low inductance. In this case, the Inductance of the motor is not sufficient to in the Driving breaks during which the pole changer is blocked, one to maintain continuous motor current. In this case the mechanical-electrical characteristics of the Motors, especially its rated power output and its Efficiency.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Umrichter mit Blockbestromung zu beschreiben, also den Polwender mit relativ niedriger Frequenz zu takten. Dieses Verfahren kann auch für Motoren mit geringer Induktivität eingesetzt werden. Es ergibt sich aber aufgrund der unstetigen Bestromung des Motors ein unstetiger Drehmomentverlauf. Auch werden auch in diesem Fall Ausgangsfilter benötigt. It has already been suggested using the converter Describe block current, i.e. the pole reverser with relative clock at low frequency. This procedure can also be used for Motors with low inductance can be used. It but results from the inconsistent energization of the motor an inconsistent torque curve. Also be in this Case output filter needed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Erzeugungsverfahren für eine Wechselspannung mit einer variablen Spannungshöhe und einem Vorzeichenverlauf zu schaffen, das auf einfache Weise eine Erzeugung des Wechselspannungsverlaufs möglich und insbesondere Ausgangsfilter überflüssig macht. The object of the present invention is a Generation method for an AC voltage with a to create variable voltage levels and a sign curve, that easily generates the AC voltage curve possible and especially superfluous output filter makes.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das eingangsseitige Schaltelement derart getaktet wird, dass der mittels des Glättungselements geglättete Spannungsverlauf bereits der variablen Spannungshöhe der Wechselspannung entspricht, und nur der Vorzeichenverlauf der Wechselspannung durch ein Umschalten des Polwenders erzeugt wird. The task is solved in that the input side Switching element is clocked such that the by means of Smoothing element smoothed voltage curve already the variable voltage level corresponds to the AC voltage, and only the sign of the alternating voltage through a Switching the pole changer is generated.

Es wird also gemäß der vorliegenden Erfindung die Zwischenkreisspannung durch entsprechendes Takten des Schaltelements gemäß der gewünschten variablen Spannungshöhe moduliert und dann mittels des Polwenders nur noch blockweise vorzeichenrichtig auf die Last durchgeschaltet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich somit ein nahezu idealer Spannungs- und Stromverlauf an der Last und - bei einem Motor - somit ein sehr gleichmäßiger Motorlauf. So it is according to the present invention DC link voltage by clocking the switching element accordingly modulated according to the desired variable voltage level and then using the pole reverser only in blocks connected to the load with the correct sign. By the The method according to the invention thus results in an almost ideal one Voltage and current curve on the load and - for a motor - thus a very smooth engine run.

Die Art der Variation der Spannungshöhe und auch der Vorzeichenverlauf sind prinzipiell beliebiger Natur. Im Regelfall aber wird die Wechselspannung einen - vorzugsweise offsetfreien - sinusförmigen Verlauf aufweisen. The type of variation of the voltage level and also the Signs are basically of any nature. As a general rule but the AC voltage will be one - preferably have an offset-free - sinusoidal curve.

Das Einstellen der variablen Spannungshöhe kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das eingangsseitige Schaltelement pulsweitenmoduliert getaktet wird. Setting the variable voltage level can take place, for example, in that the input-side switching element pulse width modulated is clocked.

Wenn die variable Spannungshöhe und/oder ein vom Zwischenkreis abgegebener Strom erfasst wird und das eingangsseitige Schaltelement geregelt getaktet wird und/oder das Umschalten des Polwenders geregelt erfolgt, ergibt sich eine noch bessere Erzeugung der gewünschten Wechselspannung. If the variable voltage level and / or one of the Intermediate circuit current is detected and the input side Switching element is clocked regulated and / or switching of the pole changer takes place, there is still one better generation of the desired AC voltage.

Wenn der Zwischenkreisumrichter einen Stromfühler aufweist, der mit der Steuereinheit verbunden ist und mittels dessen ein vom Polwender abgegebener Strom erfassbar ist, ist insbesondere auch bei einer unsymmetrischen Last eine gleichmäßige Ansteuerung der Last möglich. If the DC link converter has a current sensor, which is connected to the control unit and by means of it a current delivered by the pole reverser is detectable especially even with an asymmetrical load Control of the load possible.

Ein häufiger Anwendungsfall besteht darin, dass mittels des Zwischenkreises eine induktive Last, insbesondere ein Einphasen-Wechselstrommotor, z. B. ein Linearantrieb, gespeist wird. A common use case is that the DC link an inductive load, especially a Single phase AC motor, e.g. B. a linear drive is fed.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung Further advantages and details emerge from the following description of an embodiment. there show in principle

Fig. 1 einen Zwischenkreisumrichter, Fig. 1 is an indirect converter,

Fig. 2 eine Wechselspannung, Fig. 2 is an AC voltage,

Fig. 3 eine Ansteuerkurve für ein Schaltelement und Fig. 3 shows a control curve for a switching element and

Fig. 4 einen Ansteuerverlauf für einen Polwender. Fig. 4 shows a control curve for a pole changer.

Gemäß Fig. 1 wird ein Zwischenkreisumrichter über einen Gleichrichter 1 mit einer konstanten Gleichspannung U0 versorgt. Diese Gleichspannung U0 stellt eine obere Grenze für eine Zwischenkreisspannung U' dar. Dem Gleichrichter 1 ist dabei ein Stützkondensator 2 zugeordnet. Der Gleichrichter 1 und der Stützkondensator 2 sind - zumindest im vorliegenden Fall - nicht Bestandteile des Zwischenkreisumrichters. Referring to FIG. 1 is supplied via a rectifier 1 with a constant DC voltage U0 an indirect converter. This DC voltage U0 represents an upper limit for an intermediate circuit voltage U '. A rectifying capacitor 2 is assigned to the rectifier 1 . The rectifier 1 and the backup capacitor 2 are - at least in the present case - not part of the intermediate circuit converter.

Der Zwischenkreisumrichter weist eingangsseitig ein Schaltelement 3 auf. Das Schaltelement 3 wird von einer Steuereinheit 4 über einen Pulsweitenmodulator 5 angesteuert. Das eingangsseitige Schaltelement 3 wird also pulsweitenmoduliert betrieben. Es wird dabei mit einer Frequenz F getaktet, die in der Regel erheblich größer als eine auszugebende Wechselspannungsfrequenz f ist. Die Taktfrequenz F des Schaltelements 3 ist erheblich größer als die Taktfrequenz einer Leistungs-Ausgangsbrücke des Standes der Technik. Sie bewegt sich typischerweise oberhalb 50 kHz. Z. B. liegt sie zwischen 80 und 500 kHz. Die - gegebenenfalls variable - Wechselspannungsfrequenz f hingegen liegt typischerweise unterhalb 1 kHz, z. B. bei 20 bis 200 Hz. The intermediate circuit converter has a switching element 3 on the input side. The switching element 3 is controlled by a control unit 4 via a pulse width modulator 5 . The input-side switching element 3 is therefore operated with pulse width modulation. It is clocked at a frequency F, which is usually considerably larger than an AC voltage frequency f to be output. The clock frequency F of the switching element 3 is considerably higher than the clock frequency of a power output bridge of the prior art. It typically moves above 50 kHz. For example, it is between 80 and 500 kHz. The - optionally variable - AC voltage frequency f, however, is typically below 1 kHz, z. B. at 20 to 200 Hz.

Durch das Takten des Schaltelements 3 wird dem Zwischenkreis ein pulsartiger Spannungsverlauf eingeprägt. Der eingeprägte pulsartige Spannungsverlauf wird dabei über eine Freilaufdiode 6 und eine Drossel 7 einerseits sowie einen Glättungskondensator 8 andererseits geglättet, so dass am Glättungskondensator die Zwischenkreisspannung U' ansteht. Die Freilaufdiode 6 weist vorzugsweise eine Verzögerungszeit unter 50 ns auf, typisch von 10 bis 30 ns. Sie ist also als schnelle Diode ausgebildet, insbesondere z. B. als Schottky-Diode. A pulsed voltage curve is impressed on the intermediate circuit by clocking the switching element 3 . The impressed pulse-like voltage curve is smoothed via a freewheeling diode 6 and a choke 7 on the one hand and a smoothing capacitor 8 on the other hand, so that the intermediate circuit voltage U 'is present at the smoothing capacitor. The freewheeling diode 6 preferably has a delay time of less than 50 ns, typically from 10 to 30 ns. So it is designed as a fast diode, especially z. B. as a Schottky diode.

Ausgangsseitig weist der Zwischenkreisumrichter einen Polwender 9 auf. Mittels des Polwenders 9 wird durch entsprechendes Umschalten mit der Wechselspannungsfrequenz f die Zwischenkreisspannung U' auf eine Last 10 durchgeschaltet. Das Umschalten des Polwenders 9 erfolgt dabei nur zum Richtigstellen des Vorzeichens einer ausgangsseitig gewünschten Wechselspannung U. Die Last 10 ist gemäß Fig. 1 ein Einphasen-Wechselstrommotor 10, also eine induktive Last. Der Motor 10 kann dabei z. B. ein Linearantrieb 10 sein. Auch das Umschalten des Polwender 9 wird von der Steuereinheit 4 gesteuert. On the output side, the intermediate circuit converter has a pole changer 9 . By means of the pole changer 9 , the intermediate circuit voltage U 'is switched through to a load 10 by appropriate switching at the AC voltage frequency f. The switching of the pole changer 9 takes place only to correct the sign of an alternating voltage U desired on the output side . According to FIG. 1, the load 10 is a single-phase AC motor 10 , that is to say an inductive load. The motor 10 can, for. B. be a linear actuator 10 . Switching of the pole changer 9 is also controlled by the control unit 4 .

Die am Ausgang des Polwenders 9 abgreifbare Wechselspannung U weist somit eine variable Spannungshöhe U' und einen Vorzeichenverlauf auf. Die Spannungshöhe U' wird dabei durch entsprechendes Takten des Schaltelements 3 bewirkt. Nur das Vorzeichen der Wechselspannung U ist durch das Umschalten des Polwenders 9 bestimmt. Die Spannungshöhe U' ergibt sich hingegen durch die Glättung des pulsartigen Spannungsverlaufs. Im Idealfall weist daher das Spektrum an der Last 10 nur die Grundfrequenz f der Wechselspannung U auf. Daher sind Ausgangsfilter zwischen dem Polwender 9 und der Last 10 nicht mehr erforderlich. The AC voltage U which can be tapped at the output of the pole changer 9 thus has a variable voltage level U 'and a sign curve. The voltage level U 'is effected by clocking the switching element 3 accordingly. Only the sign of the alternating voltage U is determined by switching the pole changer 9 . The voltage level U ', however, results from the smoothing of the pulse-like voltage curve. In the ideal case, the spectrum at the load 10 therefore only has the fundamental frequency f of the alternating voltage U. Output filters between the pole changer 9 and the load 10 are therefore no longer required.

Die durch ihre Spannungshöhe U' und ihren Vorzeichenverlauf über der Zeit t bestimmte Wechselspannung U ist gemäß Fig. 2 einen offsetfreie Wechselspannung U, die einen sinusförmigen Verlauf aufweist. Gestrichelt ist dabei in Fig. 2 die Spannungshöhe U' eingezeichnet, soweit die Wechselspannung U negative Werte annimmt. The AC voltage U determined by its voltage level U 'and its sign curve over time t is, according to FIG. 2, an offset-free AC voltage U which has a sinusoidal curve. The voltage level U 'is shown in dashed lines in FIG. 2 insofar as the AC voltage U assumes negative values.

Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Ansteuerkurve (Testverhältnis) für das Schaltelement 3. Fig. 3 shows an example of a control curve (duty ratio) for the switching element 3.

Fig. 4 zeigt die korrespondierende Ansteuerkurve für den Polwender 9. Ersichtlich ist der Polwender 9 während jeder Halbwelle der Wechselspannung U kontinuierlich gleichartig durchgeschaltet. Lediglich bei den Nulldurchgängen der Wechselspannung U erfolgt ein Umschalten des Polwenders 9. Dieser bestimmt also nicht die Spannungshöhe U', sondern nur das Vorzeichen der Wechselspannung U. Die Spannungshöhe U' entspricht vielmehr der Zwischenkreisspannung U'. Fig. 4 shows the corresponding drive curve for the polarity inverter. 9 As can be seen, the pole changer 9 is continuously switched through in the same way during each half-wave of the AC voltage U. The pole reverser 9 is only switched over at the zero crossings of the AC voltage U. This therefore does not determine the voltage level U ', but only the sign of the AC voltage U. Rather, the voltage level U' corresponds to the intermediate circuit voltage U '.

Der Steuereinheit 4 wird von einer übergeordneten, der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Steuerung ein Ansteuersignal vorgegeben. Das Ansteuersignal kann dabei je nach Ausgestaltung verschiedener Art sein. Beispielsweise ist es möglich, dass der Steuereinheit 4 ein konkretes Steuerverhalten fest vorgegeben ist. In diesem Fall ist es hinreichend, der Steuereinheit 4 ein einfaches Ein- bzw. Ausschaltsignal vorzugeben, das gegebenenfalls vorzeichenbehaftet sein kann, um eine Drehrichtung der Last 10 vorzugeben. Auch ist es möglich, der Steuereinheit 4 eine - vorzeichenbehaftete - Drehzahl vorzugeben. Weiterhin können der Steuereinheit 4 auch eine an die Last 10 abzugebende Leistung oder ein gewünschter Spannungs- oder Stromverlauf (einschließlich der Wechselspannungsfrequenz f) vorgegeben werden. The control unit 4 is given a control signal by a higher-level control, not shown for the sake of clarity. The control signal can be of different types depending on the configuration. For example, it is possible for the control unit 4 to have a specific control behavior. In this case, it is sufficient to provide the control unit 4 with a simple switch-on or switch-off signal, which can be signed if necessary, in order to specify a direction of rotation of the load 10 . It is also possible to predefine a signed speed for the control unit 4 . Furthermore, the control unit 4 can also be given a power to be delivered to the load 10 or a desired voltage or current profile (including the alternating voltage frequency f).

Es ist möglich, den Zwischenkreisumrichter rein gesteuert zu betreiben. Vorzugsweise aber weist der Zwischenkreisumrichter einen Spannungsfühler 11 auf, mittels dessen die Zwischenkreisspannung U' erfassbar ist. Der Spannungsfühler 11 ist mit der Steuereinheit 4 verbunden. Somit ist es insbesondere möglich, das eingangsseitige Schaltelement 3 geregelt zu takten und den Polwender 9 geregelt umzuschalten. Alternativ oder zusätzlich kann der Zwischenkreisumrichter auch einen Stromfühler 12 aufweisen, mittels dessen ein vom Polwender 9 abgegebener Strom I (zumindest betragsmäßig) erfassbar ist. Die Stromrichtung ergibt sich bei nur betragsmäßiger Erfassung des Stromes I aus dem Ansteuerzustand des Polwenders 9. Der Strom I kann einen Maximalwert 10 erreichen. Auch der Stromfühler 12 ist mit der Steuereinheit 4 verbunden. Auch der erfasste Strom I kann zur Regelung des Schaltelements 3 und/oder des Polwenders 9 herangezogen werden. It is possible to operate the DC link converter purely under control. However, the intermediate circuit converter preferably has a voltage sensor 11 , by means of which the intermediate circuit voltage U 'can be detected. The voltage sensor 11 is connected to the control unit 4 . It is thus possible in particular to clock the input-side switching element 3 in a controlled manner and to switch the pole reverser 9 in a controlled manner. Alternatively or additionally, the intermediate circuit converter can also have a current sensor 12 , by means of which a current I emitted by the pole reverser 9 can be detected (at least in terms of amount). The current direction results from the actuation state of the pole changer 9 when the current I is recorded only in terms of amount. The current I can reach a maximum value of 10 . The current sensor 12 is also connected to the control unit 4 . The detected current I can also be used to regulate the switching element 3 and / or the pole reverser 9 .

Der erfindungsgemäße Zwischenkreisumrichter benötigt keinerlei Ausgangsfilter zwischen dem Polwender 9 und der Last 10. Ferner ist es aufgrund der neuartigen Betriebsweise des Zwischenkreisumrichters möglich, die Glättungselemente, also die Drossel 7 und den Glättungskondensator 8, kleiner zu dimensionieren als im Stand der Technik, bei denen der Zwischenkreis mit konstanter Zwischenkreisspannung U' betrieben wird. The intermediate circuit converter according to the invention does not require any output filter between the pole changer 9 and the load 10 . Furthermore, due to the new mode of operation of the intermediate circuit converter, it is possible to dimension the smoothing elements, that is, the inductor 7 and the smoothing capacitor 8 , smaller than in the prior art, in which the intermediate circuit is operated with a constant intermediate circuit voltage U '.

Wenn C die Kapazität des Glättungskondensators 8 und L die Induktivität der Drossel 7 ist, sollte F2LC aber größer als 1 sein, besser sogar größer als 5. Typische Werten für diese Kenngrößen liegen zwischen 10 und 30. If C is the capacitance of smoothing capacitor 8 and L is inductance of inductor 7 , F 2 LC should be greater than 1, better even greater than 5. Typical values for these parameters are between 10 and 30.

Aufgrund dieses Sachverhalts ist es bei der vorliegenden Erfindung - im Gegensatz zum Stand der Technik - für viele Anwendung insbesondere nicht erforderlich, den Glättungskondensator 8 als Elektrolytkondensator auszubilden. Vielmehr kann er z. B. als Folien- oder Keramikkondensator ausgebildet sein. On the basis of this fact, in contrast to the prior art, it is in particular not necessary for many applications in the present invention to design the smoothing capacitor 8 as an electrolytic capacitor. Rather, he can e.g. B. be designed as a film or ceramic capacitor.

Claims (14)

1. Erzeugungsverfahren für eine Wechselspannung (U) mit einer variablen Spannungshöhe (U') und einem Vorzeichenverlauf,
wobei einem Zwischenkreis über ein eingangsseitiges Schaltelement (3) getaktet ein pulsartiger Spannungsverlauf eingeprägt wird,
wobei der Spannungsverlauf im Zwischenkreis mittels mindestens eines Glättungselements (6-8) geglättet wird, so dass der geglättete Spannungsverlauf (U') der variablen Spannungshöhe (U') entspricht,
wobei nur der Vorzeichenverlauf durch ein Umschalten eines ausgangsseitig angeordneten Polwenders (9) des Zwischenkreises erzeugt wird.
1. Generation method for an alternating voltage (U) with a variable voltage level (U ') and a sign curve,
A pulse-like voltage curve is impressed into an intermediate circuit via a switching element ( 3 ) on the input side,
wherein the voltage curve in the intermediate circuit is smoothed by means of at least one smoothing element ( 6-8 ), so that the smoothed voltage curve (U ') corresponds to the variable voltage level (U'),
wherein only the sign curve is generated by switching a pole reverser ( 9 ) of the intermediate circuit arranged on the output side.
2. Erzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung (U) einen sinusförmigen Verlauf aufweist. 2. Production method according to claim 1, characterized, that the AC voltage (U) has a sinusoidal shape having. 3. Erzeugungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung (U) offsetfrei ist. 3. Production method according to claim 1 or 2, characterized, that the AC voltage (U) is offset-free. 4. Erzeugungsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eingangsseitige Schaltelement (3) pulsweitenmoduliert getaktet wird. 4. Generation method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the input-side switching element ( 3 ) is clocked pulse width modulated. 5. Erzeugungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Spannungshöhe (U') erfasst wird und dass das eingangsseitige Schaltelement (3)) geregelt getaktet wird. 5. Generation method according to one of the above claims, characterized in that the variable voltage level (U ') is detected and that the switching element ( 3 ) on the input side is clocked in a controlled manner. 6. Erzeugungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Spannungshöhe (U') und/oder ein vom Zwischenkreis abgegebener Strom (I) erfasst wird und dass das Umschalten des Polwenders (9) geregelt erfolgt. 6. Generation method according to one of the above claims, characterized in that the variable voltage level (U ') and / or a current (I) emitted by the intermediate circuit is detected and that the switching of the pole changer ( 9 ) is controlled. 7. Erzeugungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Speisung einer induktiven Last (10), insbesondere eines Einphasen-Wechselstrommotors (10), z. B. eines Linearantriebs (10) angewendet wird. 7. Generation method according to one of the above claims, characterized in that it for feeding an inductive load ( 10 ), in particular a single-phase AC motor ( 10 ), for. B. a linear drive ( 10 ) is used. 8. Zwischenkreisumrichter mit einem eingangsseitigen Schaltelement (3), mindestens einem im Zwischenkreis angeordneten Glättungselement (6-8), einem ausgangsseitigen Polwender (9) und einer Steuereinheit (4) für das Schaltelement (3) und den Polwender (9),
wobei das Schaltelement (3) von der Steuereinheit (4) ansteuerbar ist, so dass dem Zwischenkreis getaktet ein pulsartiger Spannungsverlauf einprägbar ist, und der Polwender (9) von der Steuereinheit (4) umschaltbar ist,
so dass am Ausgang des Polwenders (9) eine Wechselspannung (U) mit einer variablen Spannungshöhe (U') und einem Vorzeichenverlauf abgreifbar ist,
wobei das Ansteuern des Schaltelements (3) und das Umschalten des Polwenders (9) derart aufeinander abstimmbar ist, dass die variable Spannungshöhe (U') dem mittels des Glättungselements (6-8) geglätteten Spannungsverlauf (U') entspricht und nur das Vorzeichen der Wechselspannung (U) durch das Umschalten des Polwenders (9) bestimmt ist.
8. DC link converter with an input-side switching element ( 3 ), at least one smoothing element ( 6-8 ) arranged in the intermediate circuit, an output-side pole changer ( 9 ) and a control unit ( 4 ) for the switching element ( 3 ) and the pole reverser ( 9 ),
The switching element ( 3 ) can be controlled by the control unit ( 4 ), so that a pulsed voltage curve can be impressed in a clocked manner on the intermediate circuit, and the pole reverser ( 9 ) can be switched over by the control unit ( 4 ).
so that an AC voltage (U) with a variable voltage level (U ') and a sign curve can be tapped at the output of the pole changer ( 9 ),
The actuation of the switching element ( 3 ) and the switching of the pole changer ( 9 ) can be coordinated with one another in such a way that the variable voltage level (U ') corresponds to the voltage curve (U') smoothed by means of the smoothing element ( 6-8 ) and only the sign of AC voltage (U) is determined by switching the pole changer ( 9 ).
9. Zwischenkreisumrichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, das Ansteuern des Schaltelements (3) und das Umschalten des Polwenders (9) derart aufeinander abstimmbar ist, dass die Wechselspannung (U) einen sinusförmigen Verlauf aufweist. 9. DC link converter according to claim 8, characterized in that the actuation of the switching element ( 3 ) and the switching of the pole changer ( 9 ) can be coordinated with one another in such a way that the AC voltage (U) has a sinusoidal profile. 10. Zwischenkreisumrichter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, das Ansteuern des Schaltelements (3) und das Umschalten des Polwenders (9) derart aufeinander abstimmbar ist, dass die Wechselspannung (U) offsetfrei ist. 10. DC link converter according to claim 8 or 9, characterized in that the actuation of the switching element ( 3 ) and the switching of the pole changer ( 9 ) can be coordinated with one another in such a way that the AC voltage (U) is offset-free. 11. Zwischenkreisumrichter nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Steuereinheit (4) und dem eingangsseitigen Schaltelement (3) ein Pulsweitenmodulator (5) angeordnet ist. 11. DC link converter according to claim 8, 9 or 10, characterized in that a pulse width modulator ( 5 ) is arranged between the control unit ( 4 ) and the input-side switching element ( 3 ). 12. Zwischenkreisumrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Spannungsfühler (11) aufweist, der mit der Steuereinheit (4) verbunden ist und mittels dessen der mittels des Glättungselements (6-8) geglättete Spannungsverlauf (U') erfassbar ist. 12. DC link converter according to one of claims 8 to 11, characterized in that it has a voltage sensor ( 11 ) which is connected to the control unit ( 4 ) and by means of which the voltage profile (U ') smoothed by means of the smoothing element ( 6-8 ) is detectable. 13. Zwischenkreisumrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Stromfühler (12) aufweist, der mit der Steuereinheit (4) verbunden ist und mittels dessen ein vom Polwender (9) abgegebener Strom (I) erfassbar ist. 13. DC link converter according to one of claims 8 to 12, characterized in that it has a current sensor ( 12 ) which is connected to the control unit ( 4 ) and by means of which a current (I) emitted by the pole reverser ( 9 ) can be detected. 14. Zwischenkreisumrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an den Polwender (9) eine induktive Last (10), insbesondere ein Einphasen-Wechselstrommotor (10), z. B. ein Linearantrieb (10), angeschlossen ist. 14. indirect converter according to one of claims 8 to 13, characterized in that the polarity inverter (9) is an inductive load (10), in particular a single-phase AC motor (10), z. B. a linear drive ( 10 ) is connected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011113403A3 (en) * 2010-03-19 2012-07-26 Conti Temic Microelectronic Gmbh Motor converter circuit for an electric drive motor and electric drive device having such a motor converter circuit
US8916998B2 (en) 2009-11-12 2014-12-23 Conti Temic Microelectronic Gmbh Control circuit for an electrical drive device, having confined current loops and reduced interference emissions
DE102014219857A1 (en) * 2014-09-30 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for generating an output voltage

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