DE102007008765A1 - Verbesserter Stromrichter mit reduzierter Gleichtaktspannung - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist ein verbesserter Stromrichter, der reduzierte Pegel an Gleichtaktspannungen erzeugt oder diese Spannungen sogar vollständig unterdrückt, sowie ein Verfahren zum Reduzieren von Gleichtaktspannungen. In zumindest einigen Ausführungsformen ist der verbesserte Stromrichter mit Gleichtaktspannungs-Filterinduktoren und einer Verknüpfung versehen, die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Stromrichters miteinander verbindet, um einen Massepunkt, wenn er den Eingangsanschlüssen des Stromrichters (und der Quelle) zugeordnet ist, mit der Last zu verbinden. In zumindest einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren das Bereitstellen von Gleichtaktspannungs-Filterinduktoren als Teil des Stromrichters, wobei die Induktoren zumindest indirekt mit zumindest entweder einem Gleichrichter oder einem Inverter des Stromrichters verbunden sind und einen auf Masse gelegten neutralen Leiter bzw. Punkt von Eingangsanschlüssen des Konverters bzw. Stromrichters mit Ausgangsanschlüssen des Konverters bzw. Stromrichters mit zumindest einer zusätzlichen Verknüpfung verbinden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Stromrichter, und insbesondere betrifft die Erfindung Stromrichter zum Ausgeben von Drehstrom bzw. Dreiphasenwechselstrom, der für Drehstromgeräte, wie etwa Motoren, genutzt werden kann.
  • Eine Vielzahl von Stromrichtern zum Bereitstellen einer Vielzahl von Arten und Pegeln von Strom für eine Vielzahl unterschiedlicher Zwecke steht auf dem Markt zur Verfügung. Eine Anzahl dieser Stromrichter ist dazu ausgelegt, Dreiphasenwechselstrom bzw. Drehstrom zur Nutzung durch Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstrommaschinen und andere Geräte auszugeben. Auf dem Gebiet von Elektromotoren und Motorantrieben kann beispielsweise ein Wechselstrommotor mit einem Motorantrieb verbunden sein, der einen Stromrichter enthält (und als solcher arbeitet) und Drehstrom für den Motor in gesteuerter Art und Weise bereitstellt. Durch Steuern der Ströme (und Spannungen), die einem gegebenen Motor zugeführt werden (bzw. an diesen angelegt werden), ist der Motorantrieb ferner in der Lage, die Motordrehzahl, das Drehmoment und andere Motorleistungseigenschaften zu steuern.
  • Eine Art eines Stromrichters, der bei derartigen Motorantrieben zum Einsatz kommt, ist der Spannungsquelleninverter (VSI = Voltage Source Inverter). In 1 ist ein derartiger VSI-Stromrichter 2 gemäß dem Stand der Technik schematisch gezeigt. Demnach kann ein eingespeister oder eingegebener Drehstrom, der von einer Drehstrom- bzw. Dreiphasenwechselstromquelle 4 empfangen wird, bei der es sich um ein Elektrizi tätswerk oder eine Stromleitung oder eine andere Quelle handeln kann, modellhaft (wie dargestellt) als drei getrennte Spannungsquellen Va, Vb und Vc dargestellt werden. Der Eingangsstrom wird durch den VSI-Stromrichter 2 in einen Dreiphasenausgangswechselstrom umgesetzt, der für eine Last 6 geeignet ist, im vorliegenden Beispiel für einen Dreiphasenwechselstrommotor (beispielsweise einen Induktionsmotor oder einen Synchronmotor), und er kann modellhaft dargestellt werden als drei Widerstände 46, die jeweils mit drei Induktoren in Reihe geschaltet sind, die drei unterschiedliche Wicklungen des Motors darstellen.
  • Der VSI-Stromrichter 2 arbeitet zweistufig, in einer ersten Stufe, bei der es sich um einen Gleichrichter 8 handelt, der den eingegebenen Wechselstrom in Gleichstrom umsetzt, und einer zweiten Stufe, bei der es sich um einen Inverter 10 handelt, der Gleichstrom in Dreiphasenausgangswechselstrom gewünschter Frequenz und Amplitude für die Last 6 umsetzt. In der Ausführungsform von 1 ist der Gleichrichter 8 ein Impulsbreiten modulierter (PWM-) Gleichrichter, der erste, zweite und dritte Paare von bipolaren Transistoren mit isoliertem Gate (IGBTs) 12, 14 und 16 nutzt. Die IGBTs von jedem Paar 12, 14 und 16 sind zwischen erste und zweite Knoten 18 und 20 in Reihe geschaltet. Außerdem sind die ersten und zweiten Kondensatoren 22 und 24 zwischen die ersten und zweiten Knoten 18 und 20 in Reihe geschaltet.
  • Erste, zweite und dritte Knoten 26, 28 und 30 zwischen den jeweiligen Paaren von IGBTs 12, 14 und 16 sind mit ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüssen 27, 29 und 31 des VSI-Stromrichters 2 mittels jeweiliger Eingangsfilterinduktoren 44 verbunden, wobei die Eingangsanschlüsse jeweils Strom von den jeweiligen Spannungsquellen empfangen. Was den Inver ter 10 betrifft, handelt es sich bei ihm ebenfalls um eine PWM-Vorrichtung, die erste, zweite und dritte Paare von IGBTs 32, 34 und 36 nutzt. Wiederum sind die IGBTs von jedem Paar 32, 34 und 36 gegenseitig in Reihe zwischen die ersten und zweiten Knoten 18 und 20 sowie parallel zu Kondensatoren 22, 24 der IGBT-Paare des Gleichrichters 8 geschaltet. Erste, zweite und dritte zusätzliche Knoten 38, 40 und 42 sind ferner jeweils zwischen den IGBTs von jedem Paar 32, 34 und 36 gebildet und mit der Last 6 derart verbunden, dass erste, zweite und dritte Ausgangsstromphasen (in 1 mit A, B und C bezeichnet) für die Last bereitgestellt werden.
  • Jeder der IGBTs von jedem der Paare 12, 14, 16, 32, 34 und 36 wird durch einen Controller 33 (z. B. einen Mikroprozessor) zum Ein- und Ausschalten zu geeigneten Zeitpunkten derart gesteuert, dass im Wesentlichen Gleichstrom (beispielsweise eine Gleichstromquelle) über den ersten und zweiten Knoten 18, 20 derart aufscheint, dass der Gleichstrom seinerseits in den gewünschten Ausgangswechselstrom umgesetzt wird, der als die Phasen A, B und C bereitgestellt wird. Diskontinuitäten und/oder auf Grund von Pulsieren der IGBTs induzierte Welligkeit werden durch den Betrieb der Kondensatoren 22, 24 weitgehend geglättet. Obwohl der Gleichrichter 8 und der Inverter 10 IGBTs verwendend dargestellt sind, können in alternativen Ausführungsformen der Gleichrichter und/oder Inverter andere Halbleiter basierte Festkörperschaltvorrichtungen verwenden, wie etwa Silizium gesteuerte Gleichrichter (SCRs), Gate-Abschalt-Thyristoren (GTOs), Gate-kommutierte Thyristoren (GCTs) oder andere Schaltvorrichtungen. In zumindest einigen Ausführungsformen kann der Gleichrichter 8 in einfacher Weise Dioden nutzen.
  • Da in dem Gleichrichter 8 und/oder dem Inverter 10 Schaltvorrichtungen zum Einsatz kommen, werden zeitlich variierende Gleichtaktspannungen erzeugt. Die Gleichtaktspannungen scheinen in den Ausgangsphasen A, B und C des VSI-Stromrichters 2 auf und damit in den Motorwicklungen der Motorlast 6. Wenn ein Neutralleiter (in 1 als Knoten g gezeigt), der mit der Eingangsstromquelle 4 verbunden ist, geerdet bzw. auf Masse gelegt wird, scheint die Gleichtaktspannungen zwischen den Motorwicklungen und Masse auf. Unter der Voraussetzung, dass die Motorwicklungen der Motorlast 6 miteinander verbunden sind, scheinen die Gleichtaktspannungen als Gesamtgleichtaktspannung V0 am Knoten 0 auf, die als mit der tatsächlichen Masse mittels einer Streukapazität C0 verbunden angesehen werden kann. Während die Gleichtaktspannungen mehrere Bestandteile mit unterschiedlichen Frequenzen enthalten können, liegt üblicherweise die vorherrschende oder größte Komponente einer Gleichtaktspannung mit dem dreifachen der Quellenfrequenz vor. Für eine typische Dreiphasenwechselstromquelle, die 60 Hz-Wechselstrom bereitstellt, beträgt die vorherrschende bzw. größte Komponente der Gleichtaktspannungen, die durch den Stromrichter 2 erzeugt werden, bei etwa 180 Hz.
  • Abhängig von einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich der in Betracht zu ziehenden Strompegel, der Umwelt- und anderer Betriebsbedingungen sowie der Konstruktion der Motorlast 6 (oder einer anderen Last), können Gleichtaktspannungen unter bestimmten Umständen eine recht hohe Amplitude aufweisen, und in jedem Fall können sie Pegel potenziell erreichen, die über den Isolationsnennwert bzw. die Isolationsnennwerte der Motorwicklungen hinausgehen (oder über andere Lastnennwerte). Folglich kann das Betreiben der Motorlast 6 in einer zu derartigen Gleichtaktspannungen resultierenden Weise das Risiko in sich bergen, den Motor zu beschädigen oder die Lebensdauer zu verkürzen. Obwohl Motoren mit hohen Isolationsnennwerten derart konstruiert sein können, dass die Motoren durch derartige Gleichtaktspannungen nicht beeinträchtigt werden, sind nicht sämtliche Motoren derart konstruiert und eine Erhöhung der Isolationsnennwerte eines Motors kann zu einer Kostensteigerung für einen Motor führen. Außerdem ist es für Motorenhersteller erwünscht, Risiken nicht in Betracht ziehen zu müssen, die durch Gleichtaktspannungen hervorgerufen sind, wenn sie ihre Motoren konstruieren.
  • Unter der Voraussetzung, dass es erwünscht ist, über Stromrichter zu verfügen, die keine Gleichtaktspannungen erzeugen, oder zumindest nur Gleichtaktspannungen, die im Vergleich zu solchen signifikant reduziert sind, die durch herkömmliche Stromrichter erzeugt werden, ist eine Vielzahl modifizierter Stromrichterkonstruktionen entwickelt oder getestet worden. Jede dieser modifizierten Stromrichterkonstruktionen ist jedoch entweder nicht in der Lage, Gleichtaktspannungspegel soweit zu reduzieren, dass zufrieden stellende Pegel auftreten, oder sie bringen andere Nachteile mit sich. Beispielsweise versuchen einige modifizierte Stromrichterkonstruktionen, den Pegel von Gleichtaktspannungen zu reduzieren, die sie erzeugen, indem das Ein- und Ausschaltpulsieren der IGBTs oder anderer Schaltvorrichtungen innerhalb der Stromrichter kontrolliert bzw. gesteuert wird. Derartige modifizierte Stromrichter sind jedoch komplizierter zu betreiben und zu steuern, und sie erzielen ihre Ergebnisse auf Kosten der Stromrichter-Modulation-Indices und/oder von THDs (= Total Harmonic Distortion Levels bzw. THP-Pegel) bezüglich Spannung und Strom, und sie sind in jedem Fall nicht in der Lage, die Gleichtaktspannungen zu beseitigen.
  • Andere modifizierte Stromrichterkonstruktionen versuchen, Gleichtaktspannungen zu kompensieren und zu beseitigen, indem sie Gegen-Gleichtaktspannungen unter Verwendung zusätzlicher Schalter oder unter Verwendung von Isolationstransformatoren erzeugen. Die Verwendung zusätzlicher Schalter kann jedoch zu einer Erhöhung der Komplexität des Steuervorgangs der Stromrichter führen sowie zu einer Erhöhung der Kosten für die Stromrichter durch Erhöhen der Anzahl der Schaltungsbestandteile. Wenn Transformatoren zum Einsatz kommen, müssen diese derart ausgelegt sein, dass sie Gleichtaktspannungen handhaben können. Der Einsatz derartiger Transformatoren führt außerdem zu einer Erhöhung der Kosten für die Stromrichter, und auf Grund der Größe der Transformatoren kann die Sperrigkeit der Stromrichter erhöht sein.
  • Noch weitere modifizierte Stromrichterkonstruktionen nutzen zusätzliche passive L-C-Filter zur Unterdrückung der Gleichtaktspannungen. Die Filter umfassen typischerweise sowohl Induktoren zum Blockieren von Hochfrequenzgleichtaktspannungen wie Kondensatoren zum Nebenschließen der Hochfrequenzgleichtaktspannungen auf Masse. Herkömmlicherweise sind Dreiphasenwechselstrom- bzw. Drehstrom-L-C-Filter zwischen dem Inverter des Spannungsumsetzers und der Last angeordnet. Beispielsweise werden drei unterschiedliche L-C-Filter als Teil (z. B. in Reihe zu) der Ausgangsknoten 38, 40 und 42 zwischen den IGBTs 32, 34 und 36 und der Last 6 implementiert, wie in 1 gezeigt, in Zuordnung zu jeder der drei Phasen A, B und C. Während die Nutzung derartiger Filter erfolgreich zur Reduzierung der Pegel von Gleichtaktspannungen beiträgt, erzielen die Filter nicht notwendigerweise die erwünschten Reduktionen, insbesondere insofern, als die Filter, die jeder der unterschiedlichen Phasen A, B und C zugeordnet sind, nicht notwendigerweise kollektiv derart zusammenwirken, dass Ungleich gewichte zwischen den Gleichtaktspannungen mit den unterschiedlichen Phasen A, B und C berücksichtigt werden.
  • Zumindest aus diesen Gründen besteht deshalb ein Bedarf an einem verbesserten Stromrichter, der stärker reduzierte Pegel an Gleichtaktspannungen erzeugt als herkömmliche Stromrichter, oder der diese Spannungen vollständig unterdrückt. Ferner wäre es von Vorteil, wenn ein verbesserter Stromrichter keine signifikante Anzahl zusätzlich kostenaufwendiger Bestandteile enthalten würde, die zu physikalisch großen oder sperrigen Teilen führen, und der Stromrichter keine noch komplizierte Steuertechniken erfordern in Bezug auf das Steuern der Arbeitsweise seiner Schaltvorrichtungen oder anderen Bestandteilen. In zumindest einigen Ausführungsformen wäre es von Vorteil, wenn der verbesserte Stromrichter als verbesserter Treiber dienen könnte, der dazu geeignet ist, verbesserten Drehstrom bzw. Dreiphasenwechselstrom mit reduzierten Gleichtaktspannungspegeln (oder ohne Gleichtaktspannung) für Dreiphasenwechselstrommotoren bzw. Drehstrommotoren und ähnliche Maschinen bereitzustellen.
  • Die vorstehend genannten Ziele werden erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben erkannt, dass zumindest einige Ausführungsformen eines verbesserten Stromrichters zur Erzeugung reduzierter Gleichtaktspannungspegel bereitgestellt werden können, wenn innerhalb des Stromrichters sowohl induktive Bestandteile zum Ausfiltern von Gleichtaktspannungen vorgesehen werden wie zusätzlich eine unabhängige Verknüpfung zum Verbinden der Ausgangsphasen mit den drei Eingangsphasen, um in effektiver Weise einen neutralen Lastpunkt mit einem neutralen Massepunkt zu verbinden, der mit der Spannungsquelle einhergeht bzw. mit dieser verbunden ist. In zumindest einigen der erfindungsgemäßen Ausführungsformen handelt es sich bei den Stromrichtern um solche, die sowohl Gleichrichter wie Inverter nutzen. Abhängig von der Ausführungsform können ferner die induktiven Bestandteile auf der Außenseite des Inverters positioniert werden, auf der Innenseite des Gleichrichters und/oder zwischen Gleichrichter und Inverter. Ebenfalls abhängig von der Ausführungsform kann die unabhängige Verknüpfung die Ausgangsphasen und Eingangsphasen enthalten und/oder koppeln mit Hilfe von Kondensatoren und/oder Widerständen.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung in zumindest einigen Ausführungsformen einen Dreiphasenstromrichter. Der Dreiphasenstromrichter umfasst einen Gleichrichterabschnitt zum Empfangen erster, zweiter und dritter Eingangswechselspannungen an ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüssen des Gleichrichterabschnitts, und einen Inverterabschnitt mit zumindest einem Eingangsknoten, der zumindest indirekt mit zumindest einem Ausgangsknoten des Gleichrichterabschnitts verbunden ist, wobei der Inverterabschnitt erste, zweite und dritte Wechselstromausgangsspannungen an ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüssen des Inverterabschnitts erzeugt. Der Dreiphasenstromrichter umfasst außerdem zumindest eine zusätzliche Verknüpfung zum Verbinden der ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüsse mit den ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüssen, wobei ein auf Masse gelegter, neutraler Punkt, der den ersten, zweiten und dritten Eingangswechselspannungen zugeordnet ist, sich dadurch in Verbindung mit den ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüssen befindet.
  • In zumindest einigen Ausführungsformen umfasst die vorliegende Erfindung ferner einen Spannungsquelleninverter-(VSI)-Stromrichter. Der VSI-Stromrichter umfasst erste Mittel zum Konvertieren erster, zweiter und dritter Phasen des Eingangswechselstroms, der jeweils an den ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüsse empfangen wird, in Gleichstrom, und zweite Mittel zum Konvertieren bzw. Umsetzen des Gleichstroms in erste, zweite und dritte Phasen eines Ausgangswechselstroms, der jeweils an ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüssen bereitgestellt ist. Der VSI-Stromrichter umfasst ferner dritte Mittel zum Filtern von Gleichtaktenergie, die zumindest teilweise durch zumindest eines der ersten und zweiten Mittel erzeugt wird, und vierte Mittel zum Verknüpfen der Wechselstromausgangsanschlüsse mit den Wechselstromeingangsanschlüssen, wodurch ein auf Masse liegender Neutralleiter, der den Wechselstromeingangsanschlüssen zugeordnet ist, mit den Wechselstromausgangsanschlüssen in Verbindung gebracht wird.
  • Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung in zumindest einigen Ausführungsformen ein Verfahren zum Reduzieren einer Gleichtaktspannung, die einem VSI-Stromrichter zugeordnet ist. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen mehrerer Gleichtaktfilterinduktoren als Teil des VSI-Stromrichters, wobei die Filterinduktoren zumindest indirekt mit zumindest einem Gleichrichterabschnitt und einem Inverterabschnitt des VSI-Stromrichters verbunden sind. Das Verfahren umfasst ferner das Kommunizieren eines auf Masse gelegten Neutralleiters von mehreren Eingangsanschlüssen des VSI-Stromrichters mit mehreren Ausgangsanschlüsse des VSI-Stromrichters mit Hilfe von zumindest einer zusätzlichen Verknüpfung.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; in dieser zeigen:
  • 1 schematisch einen beispielhaften VSI-Stromrichter gemäß dem Stand der Technik, der einen Gleichrichter und einen Inverter aufweist, die zwischen einen Dreiphasenspannungsquelle und eine Dreiphasenlast geschaltet sind,
  • 2 schematisch einen verbesserten VSI-Stromrichter in Übereinstimmung mit zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, der zwischen eine Dreiphasenspannungsquelle und eine Dreiphasenlast geschaltet ist,
  • 3 schematisch einen weiteren verbesserten VSI-Stromrichter in Übereinstimmung mit zumindest einigen weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, der zwischen eine Dreiphasenspannungsquelle und eine Dreiphasenlast geschaltet ist, und
  • 4(a)4(d) erste, zweite und dritte Kurvenverläufe unter Darstellung einer beispielhaften zeitlichen Schwankung der Gleichtaktspannung, einer beispielhaften Frequenzspektraleigenschaft der Gleichtaktspannung, einer beispielhaften zeitlichen Schwankung der Ausgangsphase mit der Massespannung, und einer beispielhaften zeitlichen Schwankung des Ausgangsphasenstroms für den VSI-Stromrichter gemäß dem Stand der Technik von 1, und
  • 5(a)5(d) erste, zweite und dritte Kurvenverläufe unter Darstellung einer beispielhaften zeitlichen Schwankung der Gleichtaktspannung, einer beispielhaften Frequenzspektraleigenschaft der Gleichtaktspannung, einer beispielhaften zeitlichen Schwankung der Ausgangsphase mit der Massespan nung, und einer beispielhaften zeitlichen Schwankung des Ausgangsphasenstroms für den beispielhaften verbesserten VSI-Stromrichter von 3.
  • 2 zeigt schematisch eine erste beispielhafte Ausführungsform eines verbesserten Stromrichters 52, der mit einer Dreiphasenwechselspannungsquelle 54 und einer Dreiphasenlast 56 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Stromrichter 52 um einen Spannungsquelleninverter (VSI), der nachfolgend näher erläutert ist und eine erste Stufe umfasst, bei der es sich um einen Gleichrichter 58 handelt, und eine zweite Stufe, bei der es sich um einen Inverter 60 handelt. Die Dreiphasenwechselspannungsquelle 54 repräsentiert eine Vielzahl von Wechselspannungsquellen zum Bereitstellen erster, zweiter und dritter Phasen eines elektrischen Wechselstroms für den Stromwandler 52, einschließlich beispielsweise einer Stromleitung bzw. einem Elektrizitätswerk oder anderer Spannungsquellen, und sie können modelliert als drei getrennte Spannungsquellen Va, Vb und Vc dargestellt werden. In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei der Last 56 um einen Dreiphasenwechselstrommotor (beispielsweise einen Induktions- oder Synchronmotor), und er ist modellhaft darstellbar als drei Widerstände 146, die jeweils in Reihe zu drei Induktoren 148 geschaltet sind, die drei unterschiedliche Motorwicklungen darstellen. Die Last 56 kann jedoch auch repräsentativ sein für andere Dreiphasenwechselstromlasten, einschließlich beispielsweise von elektromechanischen Maschinen.
  • Wie ferner in 2 gezeigt, umfasst der Gleichrichter 58 des Stromrichters 52 erste, zweite und dritte Paare isolierter bipolarer Gate-Transistoren (IGBTs) 62, 64 und 66. Die IGBTs von jedem Paar 62, 64 und 66 sind in Reihe miteinander zwischen erste und zweite Knoten 68 und 70 geschaltet. Ferner sind erste und zweite Kondensatoren 72 und 74 in Reihe zwischen die ersten und zweiten Knoten 68 und 70 geschaltet. Die Kondensatoren 72, 74 dienen zum Beseitigen bzw. Reduzieren von Welligkeit der Spannung, die durch den Gleichrichter 8 ausgegeben wird.
  • Erste, zweite und dritte zusätzliche Knoten 76, 78 und 80, die jeweils zwischen den IGBTs der ersten, zweiten und dritten Paare 62, 64 und 66 zu liegen kommen, sind ferner mit ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüssen 82, 84 und 86 des Gleichrichters 58 verbunden, bei denen es sich außerdem um Eingangsanschlüsse für den gesamten Strominverter 52 handelt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüsse 82, 84 und 86 jeweils mit den ersten, zweiten und dritten zusätzlichen Knoten 76, 78 und 80 mittels erster, zweiter und dritter Eingangsfilterinduktoren 110, 112 und 114 verbunden. Der Gleichrichter 58 dient dazu, die drei Phasen des Wechselstroms, der an den ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüssen 82, 84 und 86 von den jeweiligen Spannungsquellen Va, Vb und Vc empfangen wird, in Gleichstrom mit einer Gleichspannung umzusetzen, die über den Knoten 68, 70 ausgegeben wird. Der Gleichrichter 58 erzielt die Wechselstrom/Gleichstromumsetzung mittels geeignetem Ein- und Ausschalten (oder Ein- und Auspulsieren) der Paare von IGBTs 62, 64 und 66, gesteuert durch einen Controller 50, bei dem es sich um einen Mikroprozessor oder eine andere Steuervorrichtung (beispielsweise eine programmierbare Logikvorrichtung) handeln kann.
  • Bei dem Inverter 60 handelt es sich ebenfalls um eine PWM-Vorrichtung unter Verwendung erster, zweiter und dritter Paare von IGBTs 92, 94 und 96, wobei die IGBTs von jedem Paar 92, 94 und 96 in Reihe zueinander zwischen die ersten und zweiten Knoten 68 und 70 (parallel zu den Kondensatoren 72, 74 und den IGBT-Paaren des Gleichrichters 58) geschaltet sind. Der Schaltbetrieb der Paare aus IGBTs 92, 94 und 96 wird ebenfalls durch den Controller 50 gesteuert. Vierte, fünfte und sechste zusätzliche Knoten 98, 100 und 102, die jeweils zwischen den IGBTs der ersten, zweiten und dritten Paare 92, 94 und 96 zu liegen kommen, geben jeweils erste, zweite und dritte Ausgangswechselspannungen (als A, B und C dargestellt) aus, die jeweils mit ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüssen 104, 106 und 108 verbunden sind, bei denen es sich um Ausgangsanschlüsse des Stromrichters 52 handelt. Mehr im Einzelnen sind die vierten, fünften und sechsten zusätzlichen Knoten 98, 100 und 102 jeweils mit den jeweiligen Ausgangsanschlüssen 104, 106 und 108 mittels jeweiliger Paare von in Reihe geschalteten Induktoren verbunden, nämlich Induktoren 116 und 122, Induktoren 118 und 124 und Induktoren 120 und 126. Bei jedem der Induktoren 116, 118 und 120 handelt es sich um einen Ausgangsfilterinduktor, während es sich bei jedem der Induktoren 122, 124 und 126 um einen Gleichtaktfilterinduktor handelt, der dazu dient, Gleichtaktspannung(en) und/oder entgegengesetzte Gleichtaktströme auszufiltern. Wie gezeigt, sind die drei Gleichtaktfilterinduktoren 122, 124 und 126 magnetisch derart miteinander gekoppelt, dass sie gegenseitig induktiv sind.
  • Die ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüsse 82, 84 und 86 sind außerdem jeweils mit den ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüssen 104, 106 und 108 mittels einer zusätzlichen Verknüpfung 128 verbunden. Insbesondere sind die ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüsse 82, 84 und 86 jeweils mit einem Widerstand 130 mittels erster, zweiter und dritter Kondensatoren 132, 134 und 136 verbunden, und der Widerstand 130 seinerseits ist mit jedem der ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüsse 104, 106 und 108 mittels vierter, fünfter und sechster Kondensatoren 138, 140 und 142 verbunden. Die zusätzliche Verknüpfung 128 stellt einen Gleichtaktstromdurchlass bereit und der Widerstand 130 dient als Dämpfungswiderstand. Durch die zusätzliche Verknüpfung 128, die durch den Widerstand 130 und die Kondensatoren 132142 gebildet ist, ist eine Masse der Spannungsquelle 54, die mit g bezeichnet ist, ausgehend von den Eingangsanschlüssen 8286 bis zu den Ausgangsanschlüssen 104108 in Verbindung gebracht. Infolge hiervon werden nicht nur die Gleichtaktspannungen durch die Induktoren 122126 ausgefiltert, sondern die Masse wird mit der Last 56 auch derart in Verbindung gebracht, dass ein Masseanschluss der Last, der mit o bezeichnet ist, mit der tatsächlichen Masse effektiv verbunden ist. Der Masseanschluss o besitzt damit keine große Nicht-Null-Spannung bzw. Spannung ungleich Null, und die Spannung des Masseanschlusses o oszilliert nicht in merklicher Weise um die tatsächliche Masse g mittels einer beliebigen Streukapazität 144. Die durch den Betrieb des Stromrichters 52 erzeugten Gleichtaktspannungen werden hierdurch deutlich reduziert, wenn nicht gar beseitigt.
  • Während 2 eine Ausführungsform des Stromrichters 52 zeigt, zielt die vorliegende Erfindung auch darauf ab, andere Ausführungsformen von Stromrichtern zu umfassen, insbesondere andere VSI-Stromrichter. Beispielsweise in einer weiteren Ausführungsform können die Gleichtaktfilterinduktoren 122, 124 und 126, die in 2 gezeigt sind, nicht in den in 2 gezeigten Positionen angeordnet sein, sondern stattdessen in Positionen zwischen den Eingangsanschlüssen 82, 84 und 86 bzw. den Induktoren 110, 112 und 114. In weiteren Ausführungsformen können die Induktoren 116 und 122 als einziger Induktor vereinigt bzw. gemeinsam vorliegen, ebenso wie die Induktoren 118 und 124 und die Induktoren 122 und 126. In Ausführungsformen, in denen die Induktoren 122, 124 und 126 zur Gleichrichterseite des Stromrichters 52 verschoben worden sind, kann der Induktor 122 mit dem Induktor 110 als einziger bzw. gemeinsamer Induktor vereinigt sein, ebenso wie der Induktor 124 mit dem Induktor 112 und der Induktor 126 mit dem Induktor 114. Insofern, als die Paare von Induktoren 116 und 122, 118 und 124 und 120 und 126 in Reihe geschaltet sind, können ihre Relativpositionen der Induktoren von jedem Paar von Induktoren umgedreht bzw. umgekehrt vorgesehen sein (dasselbe trifft im Übrigen zu, wenn die Induktoren 122, 124 und 126 auf der Gleichrichterseite des Stromrichters 52 positioniert werden). Die speziellen Schaltvorrichtungen, die im Gleichrichter 58 und im Inverter 60 zum Einsatz kommen, können auch ausgehend von den gezeigten IGBTs abgewandelt sein.
  • In 3 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines verbesserten Stromrichters 152 als zwischen dieselbe Dreiphasenspannungsquelle 56 und dieselbe Dreiphasenlast 56 geschaltet gezeigt, wie in 2 dargestellt. Der Stromrichter 152 ist im Großen und Ganzen derselbe wie der Stromrichter 52 im Hinblick auf seinen Controller 50, den Gleichrichter 58 und den Inverter 60 (sowie die zugeordneten IGBTs). Außerdem besitzt der Stromrichter 152 dieselbe zusätzliche Verknüpfung 128 mit dem Widerstand 130 und den Kondensatoren 132142, die die Eingangsanschlüsse 8286 des Stromrichters mit den Ausgangsanschlüssen 104108 des Stromrichters verbinden bzw. verknüpfen. Der Stromrichter 152 besitzt außerdem dieselben Induktoren 110114 und 116120, die zwischen die Eingangsanschlüsse 8286 und den Gleichrichter 58 geschaltet sind sowie zwischen den Inverter 60 und die Ausgangsanschlüsse 104108. Im Gegensatz zu dem Stromrichter 52 nutzt der Stromrichter 152 jedoch nicht die drei Gleichtaktfilterinduktoren 122126 (entweder zwischen dem Inverter 60 und den Ausgangsanschlüssen 104108 oder zwischen dem Gleichrichter 58 und den Eingangsanschlüssen 8286), sondern statt dessen eine modifizierte Konfiguration, demnach lediglich erste und zweite Zwischeninduktoren 154 und 156 verwendet werden.
  • Anstatt die Induktoren 122126 in Verbindung mit jeder der drei Phasen zu verwenden, die jeweils in den Gleichrichter 58 eingegeben oder durch den Inverter 60 ausgegeben werden, nutzt der Stromrichter 152 statt dessen, wie im Einzelnen gezeigt, die beiden Zwischeninduktoren 154, 156 zwischen dem Gleichrichter 58 und dem Inverter 60, derart, dass die Induktoren einen Nebenschluss bilden, der den Gleichstrom beeinflusst, der zwischen dem Gleichrichter und dem Konverter bzw. Wandler kommuniziert wird. Der Inverter 60 ist, wie gezeigt, nicht direkt mit dem Gleichrichter 58 oder mit seinen ersten und zweiten Knoten 68 und 70 verbunden. Statt dessen sind die Knoten des Inverters 60, zwischen welche die Paare von IGBTs 9296 geschaltet sind, die als erste und zweite Knoten 168 und 170 bezeichnet sind, um diese Knoten von den ersten und zweiten Knoten 68 und 70 des Gleichrichters 58 zu unterscheiden (obwohl die Knoten des Inverters 60 physikalisch dieselben sind wie die Knoten des Inverters, die unter Bezug auf 2 erläutert sind), typischerweise mit den ersten und zweiten Induktoren 154 und 156 verbunden, die ihrerseits mit den ersten und zweiten Knoten 68 und 70 des Gleichrichters 58 verbunden sind. Während erste und zweite Kondensatoren 172 und 174 (die dazu dienen, Welligkeit zu empfangen bzw. zu glätten) zwischen die ersten und zweiten Knoten 68 und 70 des Gleichrichters 58 geschaltet sind, sind dritte und vierte Kondensatoren 176 und 178 (die ebenfalls dazu dienen, Wellig keit zu empfangen) zusätzlich zwischen die Knoten 168 und 170 des Inverters 60 geschaltet.
  • Die ersten und zweiten Induktoren 154 und 156 sind, wie ferner gezeigt, magnetisch gekoppelt, um eine gegenseitige bzw. gemeinsame Induktanz zwischen diesen Nebenschlüssen bereit zu stellen, und sie dienen zum Ausfiltern von Gleichtaktspannungen. Unter Verwendung von zwei Induktoren 154, 156 anstelle der drei Induktoren 122, 124 und 126, die in 2 gezeigt sind, besitzt der Stromrichter 152 von 3 bestimmte Vorteile gegenüber dem Stromrichter 52 von 2. Da Induktoren relativ große Wicklungsstrukturen erfordern, kann die Ausführungsform von 3, demnach lediglich zwei Induktoren verwendet werden, physikalisch bzw. körperlich kleiner sein im Vergleich zu der Ausführungsform von 2 unter Verwendung von drei Induktoren. Die negativen Auswirkungen des reaktiven Stroms auf Grund der Last 56, einschließlich erhöhter Nennwerte und Wicklungsverluste, werden reduziert durch Versetzen der Nebenschlüsse in die Gleichstromstufe des Stromrichters, wie in 3 gezeigt.
  • Das exakte Ausmaß, auf das die Gleichtaktspannungen auf Grund des Betriebs der Gleichtaktfilterinduktoren 122126 und der zusätzlichen Verknüpfung 128 des Stromrichters 52 reduziert werden, sowie auf Grund des Betriebs der Gleichtaktfilterinduktoren 154 und 156 und der zusätzlichen Verknüpfung 128 des Stromrichters 152, kann abhängig von der Ausführungsform variieren. Die Reduktion der Gleichtaktspannungen kann jedoch erheblich sein. Wie in 4 und 5 gezeigt, können beispielsweise die Gleichtaktspannungen, die am Ausgang eines herkömmlichen Stromrichters erzeugt werden (beispielsweise des Stromrichters 2 von 1), ziemlich groß sein, wie in 4(a) gezeigt. Im Vergleich erzeugt der Stromrichter 152 von 3 im Wesentlichen keine Gleichtaktspannungen, wie in 5(a) gezeigt. (Es wird bemerkt, dass die speziellen, in 4(a) und 5(a) gezeigten zeitlich variablen Gleichtaktspannungen lediglich beispielhaft angeführt sind.)
  • Während in 4(a) und 5(a) beispielhafte zeitliche Schwankungen von Gleichtaktspannungen für die Stromrichter 2 und 152 gezeigt sind, zeigen die 4(b) und 5(b) jeweils beispielhafte Frequenzspektren der Gleichtaktspannungen, die durch die jeweiligen Stromrichter 2 und 152 erzeugt werden, und die 4(c) und 5(c) zeigen jeweils beispielhafte zeitliche Schwankungen der Ausgangsphase gegenüber Massespannungen der jeweiligen Stromrichter 2 und 152 (beispielsweise die Spannungen zwischen den Knoten, die in 1 und 3 mit A bezeichnet sind, und Masse), und 4(d) und 5(d) zeigen jeweils beispielhafte zeitliche Schwankungen von Ausgangsphasenströmen der jeweiligen Stromrichter 2 und 152. Demnach sind das Ausmaß der Gleichtaktspannungsspektren, die durch den Stromrichter 152 von 3 erzeugt werden, wie in 5(b) gezeigt, viel kleiner als das Ausmaß der Gleichtaktspannungsspektren, die durch den Stromrichter 2 von 1 erzeugt werden, wie in 4(b) gezeigt. Die Welligkeit in jeder Ausgangsphase in Bezug auf die Massespannung und des Ausgangsphasenstroms, der durch den Stromrichter 152 erzeugt wird, wie in 5(c) und 5(d) gezeigt, ist viel kleiner als die Welligkeit in jeder Ausgangsphase in Bezug auf die Massespannung und den Ausgangsphasenstrom, der durch den Stromrichter 2 erzeugt wird, wie in 4(c) und 4(d) gezeigt. Ferner wird bemerkt, dass die in 5(a)5(d) gezeigten Ergebnisse, obwohl sie speziell zu dem in 3 gezeigten Stromrichter 152 gehören, ebenfalls im Wesentlichen repräsentativ für die entsprechenden Signale sind, die durch den Stromrichter 52 von 2 erzeugt werden.
  • Zusätzlich zu den vorstehend erläuterten Ausführungsformen kommen noch weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Betracht. Während beispielsweise die zusätzlichen Verknüpfungen 128, die vorstehend erläutert sind, zwei Sätze aus drei Kondensatoren umfassen, die mit einem einzigen Widerstand verbunden sind, können in anderen Ausführungsformen die zusätzlichen Verknüpfungen andere Formen annehmen. Beispielsweise kann einer der Sätze aus drei Kondensatoren (sowohl solche, die mit den Eingangsanschlüssen verbunden sind, wie solche, die mit den Ausgangsanschlüssen verbunden sind) durch einen Satz aus drei Widerständen ersetzt sein. Wie in den in 2 und 3 gezeigten Beispielen bleibt der Widerstand 130 bzw. 230 weiterhin als Zwischenvorrichtung erhalten, mit der sämtliche der drei Kondensatoren und sämtliche der drei Widerstände verbunden sind. In jeder der in 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen sind weiterhin beispielsweise Paare von zwei Kondensatoren (z. B. die Kondensatoren 72 und 74, die Kondensatoren 172 und 174 und die Kondensatoren 176 und 178) in Reihe zwischen die Knoten 68 und 70 bzw. 168 und 170 geschaltet. In anderen Ausführungsformen können jedoch die Kondensatoren von jedem Paar in einen einzigen Kondensator kombiniert sein.
  • In Ausführungsformen, die Paare von Kondensatoren nutzen, wie in 2 und 3 gezeigt, ist es ferner möglich, die Stromrichter dahingehend zu modifizieren, dass sie zusätzliche Schaltstrukturen enthalten, die zwischen die Ausgangsanschlüsse 104108 und einen oder mehreren Zwischenknoten geschaltet sind, die zwischen den Kondensatoren von jedem Paar vorliegen. Unter Bezug auf den in 2 gezeigten Stromrichter kann der Stromrichter beispielsweise dahingehend modifiziert sein, dass er zusätzliche Schaltbestandteile enthält, die jeweils die jeweiligen ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüsse 104108 mit einem Zwischenknoten verbinden, der mit z bezeichnet ist, zwischen den Kondensatoren 72 und 74. Durch Rekonfigurieren des Stromrichters 52 in dieser Weise kann eine modifizierte Version des Stromrichters mit einer Dreiniveautopologie (oder einer "Neutralpunktklemmbrücken"-Topologie) erzielt werden. Ähnliche Modifikationen können an dem Stromrichter 152 von 3 vorgenommen werden, demnach die Ausgangsanschlüsse 104108 mit einem Zwischenknoten zwischen den Kondensatoren 176 und 178 verbunden sind, der mit z2 bezeichnet ist (oder sogar zwischen diese Ausgangsanschlüsse und den Zwischenknoten, der mit z1 bezeichnet ist, zwischen den Kondensatoren 172 und 174).
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine große Vielfalt von Stromrichtern anwendbar und diesbezüglich nicht auf die vorstehend erläuterten Stromrichter beschränkt. Abhängig von der Ausführungsform können die Stromrichter in Verbindung mit einer niedrigen Spannung bzw. einem geringen Strom genutzt werden (beispielsweise Spannungen bis hin zu 1100 Volt Wechselspannung), in Verbindung mit einer mittleren Spannung bzw. einem mittleren Strom (beispielsweise zwischen 2300 und 7200 Volt Wechselspannung), und sogar mit Systemen einer noch höheren Spannung bzw. eines noch höheren Stroms. Während die Stromrichter 52 und 152 spezielle Konstruktionen eines Gleichrichters und eines Inverters nutzen, die spezielle Brückenkonstruktionen besitzen (beispielsweise Konfigurationen von Schalt- und/oder Gleichrichtungsvorrichtungen), soll die vorliegende Erfindung zusätzlich auf weitere Ausführungsformen von Stromrichtern anwendbar sein, die andere Gleichrichter- und Inverterkonfigurationen verwenden, einschließlich andere Gleichrichter- und Inverterkonfigurationen mit unterschiedlichen Brückenanordnungen. Wie vorstehend angesprochen, müssen die speziellen, in den Invertern zum Einsatz kommenden Schaltvorrichtungen nicht notwendigerweise IGBTs sein; vielmehr können sie auch in Gestalt von SCRs, GTOs, GCTs und anderen Schaltvorrichtungen vorliegen. In ähnlicher Weise muss es sich bei den in den Gleichrichtern verwendeten Schaltvorrichtungen nicht notwendigerweise um IGBTs handeln; vielmehr können statt dessen auch SCRs, GTOs, GCTs oder andere Schaltvorrichtungen oder sogar schaltfreie Vorrichtungen, wie etwa Dioden, verwendet werden.
  • Während die vorstehend erläuterten Ausführungsformen Spannungsquelleninverter-(VSI)-Stromrichter betreffen, soll die vorliegende Erfindung auch Stromquelleninverter-(CSI)-Stromrichter umfassen bzw. betreffen. In VSI-Stromrichtern, wie etwa den vorstehend diskutierten, umfasst der Gleichstromverknüpfungsabschnitt des Stromrichters (d. h., diejenigen Bestandteile des Stromrichters, die zwischen den Gleichrichter und den Inverter geschalter sind, wie etwa die Kondensatoren 72, 74, 172, 174, 176, 178 und die Induktoren 154, 156, die vorstehend erläutert sind) üblicherweise einen oder mehrere Kondensatoren, die zwischen jedes Paar von Ausgangsanschlüssen des Gleichrichters oder jedes Paar von Eingangsanschlüssen des Inverters oder beide geschaltet sind (beispielsweise die Kondensatoren 72, 74, 172, 174, 176 und 178). Dessen ungeachtet soll die vorliegende Erfindung auch solche Ausführungsformen umfassen, bei denen es sich um CSI-Stromrichter handelt, so dass der Gleichstromverknüpfungsabschnitt des Stromrichters zwei oder mehr Induktoren umfasst, die die jeweiligen Ausgangsanschlüsse des Gleichrichters mit den jeweiligen Eingangsanschlüssen des Inverters verbinden (z. B. mit einem der Induktorverknüpfungsanschlüsse 68 und 168 von 3 und mit einem weiteren der Induktorverknüpfungsanschlüsse 70 und 170). In diesen Ausführungsformen kommen die Gleich taktnebenschlüsse entsprechend den Gleichtaktfilterinduktoren 154, 156 weiterhin zum Einsatz, wie beispielsweise in 2 gezeigt, und zwar in unmittelbarer Nähe der Ausgangsanschlüsse der Stromrichter oder in Reihe geschaltet zu den Induktoren des Gleichstromverknüpfungsabschnitts zwischen den Ausgangsanschlüssen des Gleichrichters und den Eingangsanschlüssen des Inverters.
  • Die vorliegende Erfindung soll insbesondere nicht beschränkt sein auf die vorliegend erläuterten Ausführungsformen und Illustrationen; vielmehr soll die Erfindung auch modifizierte Ausgestaltungen dieser Ausführungsformen umfassen, einschließlich Teile der Ausführungsformen in Kombination von Elementen unterschiedlicher Ausführungsformen miteinander, die sämtliche unter den Schutzumfang der Erfindung fallen, die durch die nachfolgenden Ansprüche festgelegt ist.
  • Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Stromrichter, der reduzierte Pegel an Gleichtaktspannungen erzeugt oder diese Spannungen sogar vollständig unterdrückt, sowie ein Verfahren zum Reduzieren von Gleichtaktspannungen. In zumindest einigen Ausführungsformen ist der verbesserte Stromrichter mit Gleichtaktspannungs-Filterinduktoren und einer Verknüpfung versehen, die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Stromrichters mit einander verbindet, um einen Massepunkt, wenn er den Eingangsanschlüssen des Stromrichters (und der Quelle) zugeordnet ist, mit der Last zu verbinden. In zumindest einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren das Bereitstellen von Gleichtaktspannungs-Filterinduktoren als Teil des Stromrichters, wobei die Induktoren zumindest indirekt mit zumindest entweder einem Gleichrichter oder einem Inverter des Stromrichters verbunden sind und einen auf Masse gelegten neutralen Leiter bzw. Punkt von Eingangsanschlüssen des Konverters bzw. Stromrichters mit Ausgangsanschlüssen des Konverters bzw. Stromrichters mit zumindest einer zusätzlichen Verknüpfung verbinden.

Claims (23)

  1. Drehstromrichter, aufweisend: Einen Gleichrichtungsabschnitt, der erste, zweite und dritte Wechselstromeingangsspannungen an ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüssen des Gleichrichterabschnitts empfängt; einen Inverterabschnitt mit zumindest einem Eingangsknoten, der zumindest indirekt mit zumindest einem Ausgangsknoten des Gleichrichterabschnitts verbunden ist, wobei der Inverterabschnitt erste, zweite und dritte Ausgangswechselspannungen an ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüssen des Inverterabschnitts erzeugt; und zumindest eine zusätzliche Verknüpfung, die die ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüsse mit den ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüssen verbindet, wobei ein auf Masse gelegter, neutraler Punkt, der den ersten, zweiten und dritten Wechselstromeingangsspannungen zugeordnet ist, sich dadurch in Verbindung mit den ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüssen befindet.
  2. Drehstromrichter nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine zusätzliche Verknüpfung erste, zweite und dritte Kondensatoren umfasst, die jeweils zwischen die ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüsse und einen ersten Zwischenknoten geschaltet sind, vierte, fünfte und sechste Kondensatoren, die jeweils zwischen die ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüsse und einen zweiten Zwischenknoten geschaltet sind, und einen Widerstand, der die ersten und zweiten Zwischenknoten verbindet.
  3. Drehstromrichter nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine zusätzliche Verknüpfung erste, zweite und dritte Kon densatoren umfasst, die jeweils zwischen die ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüsse und einen ersten Zwischenknoten geschaltet sind, erste, zweite und dritte Widerstände, die jeweils zwischen die ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüsse und einen zweiten Zwischenknoten geschaltet sind, und einen vierten Widerstand, der die ersten und zweiten Zwischenknoten verbindet.
  4. Drehstromrichter nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine zusätzliche Verknüpfung erste, zweite und dritte Widerstände umfasst, die jeweils zwischen die ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüsse und einen ersten Zwischenknoten geschaltet sind, erste, zweite und dritte Kondensatoren, die jeweils zwischen die ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüsse und einen zweiten Zwischenknoten geschaltet sind, und einen vierten Widerstand, der die ersten und zweiten Zwischenknoten verbindet.
  5. Drehstromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zumindest eine zusätzliche Verknüpfung zumindest einen Dämpfungswiderstand umfasst.
  6. Drehstromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Konverter entweder ein Spannungsquelleninverter bzw. ein VSI oder ein Stromquelleninverter bzw. ein CSI ist.
  7. Drehstromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Inverterabschnitt mehrere Schaltvorrichtungen umfasst.
  8. Drehstromrichter nach Anspruch 7, wobei die Schaltvorrichtungen aus der Gruppe ausgewählt sind, die besteht aus bipolaren Transistoren mit isoliertem Gate bzw. IGBTs, Silizium gesteuerten Gleichrichtern bzw. SCRs, Gate- Ausschalt-Thyristoren bzw. GTOs und Gate-kommutierten Thyristoren bzw. GCTs.
  9. Drehstromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Gleichrichterabschnitt zumindest mehrere Schaltvorrichtungen bzw. mehrere Dioden umfasst.
  10. Drehstromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der zumindest eine Ausgangsknoten des Gleichrichters erste und zweite Ausgangsknoten umfasst, wobei der zumindest eine Ausgangsknoten des Inverters erste und zweite Eingangsknoten umfasst, wobei die jeweiligen ersten und zweiten Ausgangsknoten zumindest indirekt mit den ersten und zweiten Eingangsknoten verbunden sind, und wobei ein erster Kondensator zwischen zumindest die ersten und zweiten Ausgangsknoten des Gleichrichterabschnitts und die ersten und zweiten Knoten des Inverterabschnitts geschaltet ist.
  11. Drehstromrichter nach Anspruch 10, wobei der Gleichrichter eine erste Spannung, die im Wesentlichen eine Gleichspannung ist, über den ersten und zweiten Ausgangsknoten erzeugt, und wobei der Inverter über den ersten und zweiten Eingangsknoten zumindest entweder die Spannung, die im Wesentlichen eine Gleichspannung ist, bzw. eine zweite Spannung, die im Wesentlichen eine Gleichspannung ist, auf Grundlage von zumindest teilweise der ersten Spannung empfängt.
  12. Drehstromrichter nach Anspruch 10 oder 11, außerdem aufweisend einen zweiten Kondensator, der in Reihe zum ersten Kondensator geschaltet ist, zwischen den ersten und zweiten Knoten, und einen zusätzlichen Knoten, der zwischen den ersten und zweiten Kondensatoren vorliegt.
  13. Drehstromrichter nach Anspruch 12, wobei der Drehstromkonverter eine Dreiniveautopologie aufweist, demnach jeder der ersten, zweiten und dritten Anschlüsse mit zumindest einem zusätzlichen Knoten verbunden ist sowie mit einem weiteren Knoten mit zumindest einer zusätzlichen Schaltvorrichtung.
  14. Drehstromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, außerdem aufweisend zumindest eine Filterkomponente, die zumindest einen Teil des Gleichrichterabschnitts oder einen Teil des Inverterabschnitts bildet und zwischen die Gleichrichter- und die Inverterabschnitte geschaltet ist, wobei die Filterkomponente dahingehend konfiguriert ist, zumindest einen Teil eines Gleichtaktsignals auszufiltern.
  15. Drehstromrichter nach Anspruch 14, wobei die zumindest eine Filterkomponente zumindest einen Induktor umfasst.
  16. Drehstromrichter nach Anspruch 15, wobei der zumindest eine Induktor erste und zweite Induktoren umfasst, wobei der erste Induktor zwischen einen ersten Ausgangsknoten des Gleichrichters und einen ersten Eingangsknoten des Inverters geschaltet ist, und wobei der zweite Induktor zwischen einen zweiten Ausgangsknoten des Gleichrichters und einen zweiten Eingangsknoten des Inverters geschaltet ist.
  17. Drehstromrichter nach Anspruch 15, wobei der zumindest eine Induktor zumindest zwei Induktoren umfasst, und wobei die zumindest zwei Induktoren gegenseitig bzw. jeweils induktiv sind.
  18. Drehstromrichter nach Anspruch 15, wobei der zumindest eine Induktor erste, zweite und dritte Induktoren innerhalb des Inverterabschnitts umfasst, die zumindest indirekt zwischen erste, zweite und dritte Paare von Schaltvorrichtungen des Inverterabschnitts und die ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüsse geschaltet sind.
  19. Drehstromrichter nach Anspruch 15, wobei der zumindest eine Induktor erste, zweite und dritte Induktoren innerhalb des Gleichrichterabschnitts umfasst, die zumindest indirekt zwischen erste, zweite und dritte Paare von Gleichrichtungsvorrichtungen des Gleichrichterabschnitts und die ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüsse geschaltet sind.
  20. Drehstromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der Stromrichter als Motorantrieb arbeitet.
  21. Spannungsquelleninverter- bzw. VSI-Stromrichter, aufweisend: Ein erstes Mittel zum Richten erster, zweiter und dritter Phasen eines Drehstroms, der jeweils an ersten, zweiten und dritten Eingangsanschlüssen empfangen wird, im Gleichstrom; ein zweites Mittel zum Richten des Gleichstroms in erste, zweite und dritte Phasen von Drehstrom, der jeweils an ersten, zweiten und dritten Ausgangsanschlüssen bereitgestellt ist; dritte Mittel zum Filtern von Gleichtaktenergie, die zumindest teilweise durch zumindest entweder die ersten oder zweiten Mittel erzeugt wird; und vierte Mittel zum Verknüpfen der Wechselstromausgangsanschlüsse mit den Wechselstromeingangsanschlüssen, wobei ein auf Masse gelegter, neutraler Leiter, der den Wechselstrom eingangsanschlüssen zugeordnet ist, mit den Wechselstromausgangsanschlüssen in Verbindung steht.
  22. VSI-Stromrichter nach Anspruch 21, außerdem aufweisend erste und zweite Kondensatoren, die zwischen erste und zweite Zwischenknoten geschaltet sind, die zwischen dem ersten Mittel und dem zweiten Mittel vorgesehen sind.
  23. Verfahren zum Reduzieren von Gleichtaktspannung, die einen VSI-Stromrichter zugeordnet ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bereitstellen von mehreren Gleichtaktfilterinduktoren als Teil des VSI-Stromrichters, wobei die Filterinduktoren zumindest indirekt mit zumindest entweder einem Gleichrichterabschnitt oder einem Inverterabschnitt des VSI-Stromrichters verbunden sind; und in Verbindung bringen eines auf Masse gelegten neutralen Leiters von mehreren Eingangsanschlüssen des VSI-Stromrichters mit mehreren Ausgangsanschlüssen des VSI-Stromrichters durch zumindest eine zusätzliche Verknüpfung.
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