DE1095386B - Verfahren zur Steuerung eines frequenzelastischen Umrichters - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

KL.21d2 14/02

INTERNATIONALE KL.

H 02 m; η

AUSLEGESCHRIFT 1095 386

B 51961 VIIIb/21 d²

ANMELDETAG: 3. FEBRU AR 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 22. DEZEMBER 1960

Für die Energieübertragung zwischen einem Mehrphasenwechselstromnetz höherer Frequenz und einem Einphasenwechselstromnetz niederer Frequenz, beispielsweise zwischen einem Drehstromnetz der Frequenz 50 Hz und einem Einphasennetz der Frequenz 16²/s Hz, ist eine Reihe von Umrichteranordnungen mit gesteuerten Gasentladungsgefäßen bekanntgeworden, die je nach ihrer Schaltung und je nach dem Steuerverfahren verschiedene charakteristische Betriebseigenschaften haben und mit verschieden großem ■ Aufwand für die Ventile, Transformatoren und für die Steuerung verbunden sind.

Hinsichtlich des Betriebsverhaltens eines solchen Umrichters, insbesondere bei der Speisung elektrischer Bahnen, werden zur Anpassung an Einspeisungen anderer Art, zur Erzielung richtiger Lastverteilung und zur Ermöglichung einer Blindleistungsübertragung verschiedene Anforderungen gestellt, vor allem aber muß der Umrichter imstande sein, bei der Einspeisung in ein Einphasennetz mit eigener, von dem Drehstrom unabhängiger Frequenz frequenzelastisch oder frequenzunabhängig zu arbeiten.

Hierzu muß der Umrichter die Bildung seiner Einphasenspannung aus den gegebenen Dreiphasenspannungen von Halbwelle zu Halbwelle an die Spannung des Einphasennetzes anpassen können und innerhalb jeder Halbwelle der Einphasenspannung je nach der Phasenlage des Einphasenstromes einen Leistungsfluß in beiden Richtungen ermöglichen.

Als besonders vorteilhaft für die hierzu erforderliche Beherrschung der Steuerung der Ventile hat sich ein Umrichter erwiesen, der eine Synthese zwischen dem sogenannten Steuerumrichter und dem Hüllkurvenumrichter darstellt, nämlich der Trapezkurvenumrichter mit gesteuertem Spannungsnulldurchgang der erzeugten Einphasenwechselspannung. Bei diesem Umrichter sind die jeweils an der Stromführung während des Spannungsnulldurchganges beteiligten Ventile im ganzen Bereich zwischen Gleichrichterund Wechselrichterbetrieb veränderlich steuerbar, während die übrigen Ventile, welche die positive und negative Halbwelle der Trapezkurven-Einphasenspannung des Umrichters übertragen, eine fest eingestellte Gleichrichter- oder Wechselrichteraussteuerung aufweisen. Zu diesem Zweck sind beispielsweise bei Anwendung einer Brückenschaltung für jede sekundäre Transformatorphase des Mehrphasennetzes der höheren Frequenz ein Paar antiparallel geschalteter Ventile oder zwei antiparallel geschaltete Stromrichter vorgesehen, von denen jedes im Takt der Frequenz der Einphasenwechselspannung abwechselnd als Gleichrichter und Wechselrichter gesteuert wird.

Da nun der Wechselrichterbetrieb bekanntlich eine Zündvoreilung um den Betrag des sogenannten Re-Verfahren zur Steuerung eines frequenzelastischen Umrichters

Anmelder:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22

Dipl.-Ing. Robert Schnorr, Mannheim-Almenhof, ist als Erfinder genannt worden

spektabstandes erfordert, entsteht unter der vorübergehenden Spannungsdifferenz zwischen je einem im Wechselrichterbetrieb gesteuerten Ventil einer Phase und einem im Gleichrichterbetrieb gesteuerten Ventil einer anderen Phase ein über die beiden Ventile fließen-

der Kreisstrom, der mittels einer sogenannten Kreisstromdrossel auf unschädliche Werte begrenzt werden muß. Damit diese Drossel jedoch keine Gleichstromvormagnetisierung erleiden kann, muß der Aufmagnetisierung der Drossel während des Zündvoreilungs-

winkeis des auf Wechselrichterbetrieb gesteuerten Ventils wieder eine Abmagnetisieiung folgen. Hierzu wird das auf Gleichrichterbetrieb gesteuerte Ventil mit einer Zündverzögerung vom gleichen Zeitbetrag wie die Zündvoreilung ausgesteuert. Dann ist die dem

Gleichrichtersteuerwinkel zukommende Spannungszeitfläche, die die Abmagnetisierung der Drossel bewirkt, gleich oder größer als die dem Wechselrichtersteuerwinkel zukommende Spannungszeitfläche. Die vollständige Abmagnetisierung der Kreisstromdrossel

ist damit gewährleistet. Diese Forderung für das Größenverhältnis der beiden Spannungszeitflächen zueinander sowie die Begrenzung der dem Wechselrichtersteuerwinkel zukommenden Spaunungszeitfläche auf einen als höchstzusässig errechneten Wert muß

für jedes Steuerprinzip erfüllt sein.

Auch bei der Steuerung des Nulldurchganges der Einphasenspannung des Umrichters muß entweder so vorgegangen werden, daß ein Kreisstrom entweder gar nicht entstehen kann oder das die für die Span-

nungszeitflächen gegebene Bedingung eingehalten wird. Um dies sicherzustellen, ist bereits eine Steuermethode für den Spannungsnulldurchgang vorgeschlagen worden, bei der die Umsteuerung der Ventile vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb

über eine entsprechend der gleitenden Phase oder Frequenz der Einphasenspannung stetig verschiebbare Zwischenkommutierung erfolgt, die Umsteuerung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb dagegen in Sprüngen, und zwar mit einer Zündverzöge-

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rung, durchgeführt wird, die gleich der natürlichen Anodenbrenndauer, vermindert um den Respektabstand, ist. Hierbei wird unter Zwischenkommutierung eine nicht den obengenannten festeingestellten Zündwinkeln entsprechende Anodenablösung verstanden. Eine solche Steuerung des Umrichters ist aber, wie noch näher dargelegt werden soll, nur dann ohne Nachteile für die Stetigkeit der Umsteuerung oder der Kurvenform der Einphasenspannung anwendbar, wenn der Einphasenstrom der Einphasenspannung des Umrichters in der Phase nacheilt.

Eine auch für voreilende Ströme brauchbare, d. h. die Bedingung der Gleichheit und der höchstzulässigen Größe der Spannungszeitflächen einhaltende Steuerung zu erzielen, ist Aufgabe der Erfindung. Dabei ist zu beachten, daß eine derartige Steuerung nicht nur mit Rücksicht auf gegebenenfalls voreilenden Einphasenstrom gegenüber der Einphasenspannung des Netzes, sondern auch mit Rücksicht darauf notwendig werden kann, daß die ganze Umrichteranordnung aus einzelnen Gruppen von je zwei in Antiparallelschaltung arbeitenden, in der Phasenslage versetzten mehrphasigen Stromrichtersystemen besteht, die jede für sich eine Teileinphasenspannung erzeugen, wobei sich beispielsweise mittels einer Kaskadenschaltung der einzelnen Gruppen diese Teilspannungen zu der Gesamteinphasenspannung vereinigen. Bei solchen Anordnungen kann jedoch auch ein gegenüber der Einphasenspannung des Netzes nacheilender Einphasenstrom gegenüber einer Teileinphasenspannung des Umrichters voreilend sein, woraus sich um so mehr die Notwendigkeit ergibt, eine an keine einengende Phasenbedingungen gebundene Steuerung anzuwenden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines zur frequenzelastischen Energieübertragung zwischen einem Mehrphasenwechselstromnetz höherer Frequenz und einem Einphasenwechselstromnetz niederer Frequenz dienenden p-pulsigen Trapezkurvenumrichters, der aus η Gruppen von je zwei in Antiparallelschaltung arbeitenden w-phasigen Stromrichtersystemen besteht, von denen jedes im Takt der Frequenz der Einphasenwechselspannung abwechselnd als Gleichrichter und Wechselrichter gesteuert wird, wobei η und m ganze Zahlen und p = n-m ist und η die Zahl der Gruppen mit in zyklischer Folge phasenverschobenen Anodenwechselspannungen bedeutet. Die Erfindung besteht darin, daß die Stromrichter bei gleitender Änderung der relativen Phasenlage der Einphasenspannung zu der der Mehrphasenspannungen abhängig von dieser Phasenlage in abwechselnd erfolgenden Schritten von der einen Betriebsweise in die andere Betriebsweise umgesteuert werden, und zwar in der Weise, daß während des einen Schrittes die vorzunehmende Umsteuerung eines Ventils eines Stromrichters vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb über eine stetig und mit der Phasenänderung der Einphasenspannung gleichläufig verschobene Zwischenkommutierung durchgeführt wird und während des anderen Schrittes die vorzunehmende Umsteuerung eines Ventils eines anderen Stromrichters vom Gleichrichter- in den W'echselrichterbetrieb über eine ebenfalls stetig, aber zur Phasenänderung der Einphasenspannung gegenläufig verschobene Zwischenkommutierung durchgeführt wird, wobei die jeweiligen Verschiebungen in einem Steuerbereich durchgeführt werden, der von der zulässigen Vollaussteuerung der einen Anode bei Gleichrichterbetrieb bis zu der durch den sogenannten Respektabstand bestimmten Vollaussteuerung der anderen Anode bei Wechselrichterbetrieb festgelegt ist, und wobei die Betriebsweise der jeweils an der Umsteuerung unbeteiligten Ventile ungeändert bleibt.

Hierfür wird eine Steuerung angewendet, die mittels logisch arbeitender Schaltelemente, wie Koinzidenzglieder, sowie mittels Impulserzeuger und Speicheranordnungen aus der Einphasenspannung eine Information über die relative Phasenlage dieser Einphasenspannung zur Phasenlage der Mehrphasenspannung ableitet und diese in einen Steuerbefehl für die jeweils vorzunehmende Umsteuerung der Ventile umwandelt.

Zum besseren Verstehen dieses Steuerverfahrens soll das bereits vorgeschlagene Verfahren, bei dem nur die Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb über eine stetig verschiebbare Zwischenkommutierung, die andere dagegen in Sprüngen erfolgt, erläutert werden.

Hierzu zeigt Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines dreiphasigen Umrichters, der als ein Elementarumrichter

ao der ganzen Umrichteranordnung bezeichnet werden soll und für den also n=3 ist, wobei dieser Umrichter eine der möglichen η Gruppen eines i**t{j-pulsigen Umrichters bilden kann. Darin sind 1, 2, 3 cHejegiigen Ventile, die die positive Halbwelle, und 4, 5, o^tejenigen Ventile, die die negative Halbwelle des Einphasenwechselstromes i_w führen. Die erstere Ventilgruppe ist mit I, die andere Ventilgruppe mit II bezeichnet, Die Ventile sind, wie ersichtlich, paarweise in Antiparallelschaltung zusammengefaßt, einerseits an die drei Sekundärphasen des Transformators 7, der die Primäranschlüsse R, S, T hat, angeschlossen und andererseits über die Kreisstromdrosseln 8 untereinander verbunden. Die Einphasemvechselspannung u_w des Umrichters liegt nach der Darstellung der Fig. 1 zwischen dem Mittelpunkt der Kreisstromdrosseln und dem sekundären Sternpunkt des Transformators. Die Schaltung des Umrichters kann davon sinngemäß etwas abweichen, beispielsweise infolge Anwendung einer Brückenschaltung der Ventile und Polygonschaltung der sekundären Transformatorwicklungen, was aber für die zu beschreibenden Vorgänge nebensächlich ist.

Zur Erklärung der bereits vorgeschlagenen Steuerung sei zuerst angenommen, daß das Frequenzverhältnis der beiden Netze starr, also beispielsweise 3:1, ist und der Nulldurchgang der Einphasenwechselspannung mit dem Nulldurchgang einer der Dreiphasenwechselspannungen u_R, u_s, u_T zusammenfallen soll. Der Einphasenwechselstrom i_w sei vorerst Null. Dann bestehen die in Fig. 2 wiedergegebenen Spannungsverläufe. Wie daraus zu ersehen ist, sind die Ventile der Gruppe I während der positiven HaIbwelle der Einphasenspannung als Gleichrichter und während der negativen Halbwelle der Einphasenspannung als Wechselrichter gesteuert, wogegen die Ventile der Gruppe II während der positiven Halbwelle der Einphasenspannung als Wechselrichter und während der negativen Halbwelle der Einphasenspannung als Gleichrichter gesteuert sind. Die von der Gruppe I herrührende Einphasenspannung ist mit Uq a< die von der Gruppe II herrührende mit «ob bezeichnet, ferner sei Ui die Wechselspannung des Einphasennetzes, in das der Umrichter hineinspeist. Infolge der unterschiedlichen Steuerung der Ventile entstehen die mit u^b bezeichneten Spannungszeitflächen, die die impulsförmigen Kreisströme t^ hervorrufen. Die Umsteuerung der Ventile im Spannungsnulldurchgang der Einphasenspannung, die durch einen weiterhin noch beschriebenen Eingriff vorgenommen werden muß, ist in der Kurvendarstellung noch nicht berücksichtigt.

Liegt nun eine Belastung durch einen Einphasenwechselstrom i_w mit der einer Nacheilung entsprechenden Phasenverschiebung φ vor, so ergibt sich mit Rücksicht auf die stromführenden Ventile die in Fig. 3 dargestellte, schraffiert umrandete Einphasenspannung u_w des Umrichters. Die an der Spannungsbildung beteiligten Ventilgruppen sind wieder mit I und II, ihr jeweiliger Steuerzustand als Gleichrichteroder Wechselrichterbetrieb ist mit GR und WR gekennzeichnet. Dieser Betriebszustand stellt sich innerhalb der positiven oder negativen Halbwelle der Einphasenspannung je nach der Stromrichtung des Einphasenstromes ohne weiteres Zutun selbsttätig ein, d. h., der Strom fließt jeweils durch dasjenige Ventil, das seiner Stromrichtung entspricht.

Wie Fig. 3 weiter erkennen läßt, erfolgt die Umsteuerung der die positive Halbwelle des Einphasenstromes i_w übertragenden Ventilgruppe I vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb im Punkt t_v Daphasennetzes die Umsteuerung der Ventile der beiden Ventilgruppen in zwei Schritten nacheinander durchgeführt wird, und zwar derart, daß zuerst die Umsteuerung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb über eine gleichläufig mit der Verschiebung des Spannungsnulldurchganges vor sich gehende Zwischenkommutierung und die Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb über eine gegenläufig mit der Verschiebung des Spannungsnulldurchganges der Einphasenspannung vor sich gehende Zwischenkommutierung erfolgt.

Dieses Steuerverfahren wird prinzipiell in Fig. 5 und 6 für das Beispiel einer vollständigen Umsteuerung vom Beginn des einen bis zum Ende des anderen Umsteuerschrittes in Fig. 7 und 8 veranschaulicht.

Bei dem ersten Schritt der Umsteuerung, der in Fig. 5 gezeigt ist, bleibt die Steuerung der Ventilgruppe I ungeändert, während die Ventilgruppe II über eine mit der Änderung der Phasenlage der Ein-

t, vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb

i₅ ist dabei

gegen erfolgt die Umsteuerung der Ventilgruppe II 20 phasenspannung verschiebbare Zwischenkommutierung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb, wie die punktierte Linie in Fig. 3 andeutet, im Punkt t₂, also unterschiedlich wie nach Fig. 2. Diese Ventile sind dabei nicht vom Wechselstrom durchflossen, werden also »stromlos« umgesteuert. 25

Bei frequenzelastischem bzw. frequenzunabhängigem Betrieb des Umrichters ist der Nulldurchgang der Einphasenspannung von Periode zu Periode verschieden, steht also in keiner festen Beziehung zu den Nu 11 durchgängen der Dreiphasenspannung an den Ventilen. In diesem Fall wird, wie bereits eingangs gesagt, bei dem schon vorgeschlagenen Steuerverfahren die Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb über eine entsprechend der gleitenden Frequenz der Einphasenspannung stetig verschiebbare Zwischenkommutierung durchgeführt, während die Umsteuerung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb in Sprüngen vor sich geht, und zwar in der Weise, daß in dem Zeitbereich der Zwischenkommutierung, in dem sich zu große Spannungszeitflächen ergeben würden, vorübergehend beide Ventilgruppen auf Wechselrichterbetrieb gesteuert sind, so daß der Kreisstrom unterbunden ist.

Dies ist in Fig. 4 deutlich erkennbar. Dort erfolgt entsprechend der nach rechts verschobenen Phasenlage der Einphasenwechselspannung u_L die Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb über eine gegenüber Fig. 3 nach links vorverlegte

bei umgesteuert wird. Die Verschiebung von gleichläufig mit der Änderung der Phasenlage der Einphasenspannung. Während dieses Schrittes bleibt die Aussteuerung der an der Umsteuerung unbeteiligten Anoden der Ventilgruppe II ebenfalls ungeändert. Bei dem einer weiteren Verschiebung der Phasenlage der Einphasenspannung folgenden zweiten Schritt der Umsteuerung nach Fig. 6 wird die Ventilgruppe I über eine mit der Änderung der Phasenlage der Einphasenspannung entsprechend veränderte Zwischenkommutierung bei i₆ vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb umgesteuert, während nun die Steuerung der Ventilgruppe II und die der an der Umsteuerung unbeteiligten Anoden der Gruppe I ungeändert bleibt. Die Verschiebung von t_e ist dabei gegenläufig zur Änderung der Phasenlage der Einphasenspannung. Wie man feststellen kann, sind nach jeder Zwischenkommutierung die Ventile entweder beide im Gleichrichterbetrieb oder beide im Wechselrichterbetrieb gesteuert, so daß kein Kreisstrom auftreten kann. Der Bereich der Verschiebung von t₅ ist

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Zwischenkommutierung bei t_r Die beiden gegenläufigen Richtungen sind durch Pfeile deutlich gemacht. Wie ersichtlich, würde hierbei die einen Kreisstrom verursachende Spannungszeitfläche, verglichen mit der Umsteuerung bei ^₁ nach Fig. 3, unzulässig hoch werden, wenn die Umsteuerung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb in dem bisherigen Zeitpunkt t., erfolgen würde. Deswegen wird diese Umsteuerung um eine Anodenteilung später, nämlich bei i₄, vorgenommen. In diesem Umsteuerbereich arbeiten sonst beide Ventilgruppn als Wechselrichter, so daß kein Kreisstrom auftreten kann.

Dieses Steuerverfahren ist jedoch, wie bereits gesagt wurde, nur bei relativ zur Einphasenspannung nacheilendem Einphasenwechselstrom anwendbar. Würde man es auch bei voreilendem Einphasenstrom verwenden, so wäre keine stetige frequenzelastische bzw. frequenzunabhängige Umsteuerung der Spannungsnulldurchgänge möglich.

Diesen Nachteil vermeidet das nach der Erfindung vorgeschlagene Steuerverfahren, nach dem bei gleitendurch a, b, der Bereich der Verschiebung von f₆ ist durch c, d angedeutet.

In Fig. 7 sind drei Stadien des ersten Umsteuerschrittes, in Fig. 8 drei Stadien des zweiten Umsteuerschrittes wiedergegeben. Dabei sind diese Stadien in Abhängigkeit von der Lage des sogenannten Umsteuerbefehles oder kurz Steuerbefehles, der durch eine Impulsflanke gekennzeichnet ist, dargestellt. Die so beschriebenen Vorgänge beziehen sich auf einen vierundzwanzigpulsigen Umrichter, der aus acht dreiphasigen Elementarumrichtern gemäß Fig. 1 mit je um 15° in zyklischer Folge versetzten Dreiphasen-Spannungen aufgebaut ist. Bei einem derartigen Umrichter erfolgt die Umsteuerung der Ventile bei gleitender Phasenverschiebung der Einphasennetzspannung nach einer Weiterbildung der Erfindung in der Weise, daß während einer Verschiebung der Phasenlage der Einphasenspannung um je 15° nur je ein Ventil der ganzen Umrichteranordnung über eine veränderte Zwischenkommutierung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb und gleichzeitig ein anderes Ventil der ganzen Umrichteranordnung, das indessen einem anderen Elementarumrichter als das erstgenannte Ventil angehört, über eine veränderte Zwischenkommutierung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb umgesteuert wird.

Innerhalb desselben Elementarumrichters erfolgen

der Änderung der Phasenlage der Spannung des Ein- 70 also die Umsteuerschritte nacheinander, innerhalb

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der ganzen Umrichteranordnung erfolgen indessen marke der Einphasenspannung mit einem der vierund-

diese Unisteuerschritte, verteilt auf zwei verschiedene zwanzig Spannungsblöcke die Entscheidung über den

Elementarumrichter, gleichzeitig. erforderlichen Steuereingriff herbeiführt. Die Bildung

Die Änderung der Zwischenkommutierung bei je- der Phasenlage dieser Impulse erfolgt nach einer weidem Umsteuerschritt beträgt, wie beispielsweise die 5 teren Ausbildung der Erfindung über magnetische Fig. 5 und 6 erkennen lassen, mit Rücksicht auf den Speicher, die, wie bereits gesagt, unter Verwendung Umstand, daß der Respektabstand für die im Wechsel- des an sich bekannten Prinzips der Sättigungswinkelrichterbetrieb gesteuerten Ventile zu 15° angenommen steuerung die erforderliche Zeittransformation und wurde und die normale Zündverzögerung der im außerdem die Mitläufigkeit oder Gegenläufigkeit des Gleichrichterbetrieb gesteuerten Ventile ebenso groß io Umsteuerimpulses zur Phasenlage der Einphasenist, 150°. Da diese Verstellung der Zwischenkommu- spannung bewirken.

tierung bei Verstellung des Steuerbefehles um 15° Bevor dieses Steuerverfahren und die hierzu angeausgefahren werden muß, muß die nachher beschrie- wendeten Schaltungen weiter erläutert werden, soll bene Steuereinrichtung eine Zeittransformation vor- vorerst der prinzipielle Aufbau der Elemente der diginehmen, die eine Impulsverschiebung von 15° auf das 15 talen Steuerung angegeben werden. Die daraus ge-Zehnfache übersetzt. Dies geschieht in der später be- bildeten S teuer schaltungen sollen dann nur als Blockschriebenen Weise durch einen magnetischen Speicher schaltbild dargestellt werden, worin die Einzelfunkmit Sättigungswinkelsteuerung, die für die eine Um- tionen der Elemente durch Buchstaben gekennzeichsteuerart mitläufig und für die andere Umsteuerart net sind.
gegenläufig sein muß. ao Die logisch arbeitenden Schaltmittel sind diejenigen,

Unabhängig von der Lösung der Aufgabe der zeit- die sich auf die Ausführung der Funktionen »und«

liehen Änderung der Umsteuerungen muß die Steuer- sowie »oder« beziehen; sie sind beispielsweise in

einrichtung aber zuerst einmal entscheiden, in Fig. 10 und 11 dargestellt.

welcher Weise sie in die Steuerung des Spannungs- Bei der für die erstere Funktion bestimmten Anordnuli durchganges der Einphasenspannung einzugreifen as nung, beispielsweise gemäß Fig. 10, die als »Koinzihat. denzglied« bezeichnet ist und in den weiteren Schal-

Dies geschieht mit Rücksicht auf die hiermit ver- tungen mit A' gekennzeichnet ist, handelt es sich darum bundenen logischen Entscheidungen und auf die erfor- die Weitergabe eines Spannungsimpulses nur dann derliche Genauigkeit der Steuerung mittels logisch erfolgen zu lassen, wenn dieser und solange dieser mit arbeitender Schaltelemente und mittels einer digi- 30 einem anderen Spannungsimpuls zusammenfällt. In talen Steuerung. Das von dieser Steuerung dar- dieser Schaltung sind die Anschlüsse der beiden Einzustellende Steuerprogramm ist das in Fig. 9 wieder- gangsimpulse mit E₁ und E₂, die der Ausgangsimpulse gegebene. mit A bezeichnet. Die in der Schaltung wirksamen

Hierin ist als Abszisse der Winkel des Steuer- Netzspannungen sind + U₁ und — U₉.

befehles, gemessen von dem Phasenschnittpunkt der- 35 Solange keine Eingangsimpulse anstehen, sind die

jenigen Anode, die die Umsteuerung durchzuführen beiden Transistoren vom Typ pnp stromführend, so

hat, und als Ordinate der Steuerwinkel für diese daß das Potential von A etwa mit dem Nullpotential

Anode aufgetragen. Hiernach muß, wie Fig. 7 er- übereinstimmt. Gelangt an einen der Eingänge E₁

kennen läßt, nach der gestrichelten Linie in dem Win- oder E₂ ein positiver Impuls, so wird der zugehörige

kelbereich des Steuerbefehles von —75 bis -60° 40 Transistor gesperrt, wodurch an dem Potential A je-

eine gleichläufige Umsteuerung vom Wechselrichter- doch noch nichts geändert ist. Erst wenn an beiden

in den Gleichrichterbetrieb, bezeichnet mit WR-*- GR, Eingängen E₁ und E₂ gleichzeitig Impulse erscheinen,

mit den Steuerwinkeln —45 bis +105° erfolgen. Dem werden für die Dauer der Koinzidenz beide Transi-

entspricht nach Fig. 7 eine Verstellung des Steuer- stören gesperrt, womit das Potential A auf den nega-

befehles, gemessen von der strichpunktiert gezeichne- 45 tiven Spannungswert — U₉ springt,

ten Zeitordinate, von —15 bis 0°. Weiterhin muß, wie Eine der zweiten genannten Funktion »oder« die-

Fig. 8 zeigt, nach der ausgezogenen Linie in dem nende Anordnung ist beispielsweise in dem Schaltbild

Winkelbereich des Steuerbefehles von 0 bis 15° eine Fig. 11 wiedergegeben. Diese Anordnung besteht im

gegenläufige Umsteuerung vom Gleichrichter- in den wesentlichen aus zwei Dioden, deren Anoden über

Wechselrichterbetrieb, bezeichnet mit GR-+WR, mit 50 eine Widerstandskombination, die mit der anderen

den Steuerwinkeln +165 bis +15° erfolgen. Die üb- Seite auf Potential Null liegt, mit den Eingängen E₁

rigen Linien beziehen sich auf die feststehenden und E₂ verbunden sind, während ihre Kathoden

Steuerwinkel. untereinander verbunden zum Ausgang A führen. Das

Die Entscheidung über die notwendige Steuerung Potential von A wird positiv, sobald an E₁ oder E₉ und die Bildung der Steuerimpulse wird nach einer 55 ein positiver Impuls gegeben wird.
Weiterentwicklung der Erfindung über Zeitmarken Für die verschiedentlich angewendeten bistabilen herbeigeführt, die einerseits aus den Spannungen des Multivibratoren, die wegen der vielfach angewendeten Dreiphasennetzes, beispielsweise mittels eines />-phasi- Bezeichnung »Flip-Flop« mit F gekennzeichnet sind, gen Hilfstransformators, und andererseits aus der wird in Fig. 12 ein Schaltungsbeispiel gegeben. Die Spannung des Einphasennetzes abgeleitet werden. 60 darin wirksamen Netzspannungen sind wieder mit Hierbei werden aus den p aus dem Drehstromnetz ab- + U₁ und — U₂ bezeichnet. Es sei angenommen, daß geleiteten Spannungen, die in der Phase um je 2nlp der linke pnp-Transistor stromführend sei, während versetzt sind, mit Anwendung von bistabilen Multi- der rechte Transistor des gleichen Typs über die Mitvibratoren p Spannungsblöcke von der Länge 2nip kopplung durch die Widerstände R₁, R₂" gesperrt ist. gebildet. Bei p = 24 werden also vierundzwanzig um 65 Beim Erscheinen eines positiven Impulses an E₁ wird 15° versetzte Rechteckspannungsimpulse je von der der linke Transistor zunächst gesperrt. Dadurch wird Länge 15° hergestellt. Diese Impulse werden über die Basis des rechten Transistors über die Mitkopp-Koinzidenzglieder mit den Zeitmarken der Ein- lung durch die Widerstände R₁, R₂" negativ, womit phasenspannung in Zusammenwirkung gebracht, und dieser Transistor stromführend wird. Damit wird das zwar derart, daß das Zusammentreffen einer Zeit- 70 Potential A₂ Null und über die Mitkopplung durch die

Widerstände R₁", R₂' der linke Transistor im gesperrten Zustand gehalten, der auch nach Verschwinden des Eingangsimpulses bestehenbleibt.

Die Schaltung eines magnetischen Speichers, der in den nachfolgenden Schaltungen mit Sp gekennzeichnet ist, ist beispielsweise in Fig. 13 dargestellt. Die Anordnung besteht aus einem Schalttransistor, einem mit mehreren Wicklungen versehenen Ringkern aus einem Material von rechteckförmiger Magnetisierungskurve und einer Diode. Beim Erscheinen eines negativen Impulses am Eingang E der Anordnung wird die mittlere Wicklung so lange an die Spannung — f/₂ gelegt, wie der Impuls andauert. Hierdurch wird die Aufmagnetisierung des Ringkernes, der im Grundzustand durch einen Vormagnetisierungsstrom J_v in der linken Wicklung auf negativer Sättigung gehalten wird, bewirkt. Nach dem Verschwinden des Eingangsimpulses erfolgt die Abmagnetisierung des Ringkernes über die rechte Wicklung, die hierbei einen Ausgangsimpuls an A abgibt.

Dabei ist der Speicher so ausgelegt, daß bei einer 15° andauernden Aufmagnetisierung, die beispielsweise bei 0° beginnen und bei 15° endigen soll, der Kern noch nicht gesättigt ist, worauf die Abmagnetisierung folgt, die infolge der entsprechenden Auslegung des Stromkreises bei 150° beendet sein soll.

Schließlich sollen noch zwei Anordnungen beschrieben werden, die weiterhin als Schalter S und als Differenzierglied D gekennzeichnet sind. Sie sind in der Fig. 14 miteinander verbunden dargestellt. Der sogenannte Schalter ist ein Transistor, der die Aufgabe eines Verstärkers hat und beim Erscheinen eines z. B. negativen Impulses am Eingang E stromführend wird.

Der an der Spannung — U₂ liegende Widerstand läßt dann einen Ausgangsimpuls entstehen, der über die Kombination aus dem Kondensator C und dem Widerstand R differenziert wird. Ist beispielsweise der Eingangsimpuls die aus der Abmagnetisierung des magnetischen Speichers herrührende Spannung, so wird deren Rückflanke differenziert und der dadurch entstehende Spannungsimpuls bei A abgegeben.

Die bei den beiden Umsteuerarten an dem magnetischen Speicher vor sich gehenden Vorgänge sind in Fig. 15 und 16 deutlicher dargestellt. In beiden Fällen erstreckt sich der Verschiebebereich des als Steuerbefehl dienenden Impulses auf den Bereich von 0 bis 15°, während der Steuerimpuls für die Aussteuerung der Ventile sich über den Bereich bis 150° erstreckt. Bei der einen Umsteuerart für die gegenläufige Zwischenkommutierung wird innerhalb der 15° die Aufmagnetisierung eingeleitet und im Zeitpunkt 15° beendet. Dabei entsteht die in Fig. 15 schraffiert dargestellte Spannungszeitfläche für die Aufmagnetisierung. Die flächengleiche Spannungszeitfläche für die Abmagnetisierung hat dann eine zur Verschiebung des Steuerbefehles gegenläufige Rückflanke. Umgekehrt ist es bei der Umsteuerart für die mitläufige Zwischenkommutierung, bei der die Aufmagnetisierung, wie Fig. 16 zeigt, immer bei 0° begonnen und durch den innerhalb der 15° eintreffenden Steuerbefehl beendet wird. In diesem Falle ist die Abmagnetisierung um so später beendet, je später der Steuerbefehl eintrifft, die Beendigung ist also mit diesem mitläufig.

Nach diesen Vorbemerkungen soll ein Beispiel einer Steuerung gemäß der Erfindung im Zusammenhang geschildert werden. Ein Übersichts-Blockschaltbild der für jede Anode des Umrichters vorhandenen Steuerung ist in Fig. 17 dargestellt.

Aus der 16²/3-Hz-Einphasennetzspannung werden mittels einer Einrichtung / in an sich bekannter Weise impulsförmige Zeitmarken hergestellt, deren positive oder negative Richtung die positive oder negative Halbwelle der Einphasenspannung kennzeichnen und von denen die der einen Richtung den mit' Gr-B bezeichneten »Gleichrichterbefehl« für die Umsteuerung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb und die der anderen Richtung den mit Wr-B bezeichneten

ίο »Wechselrichterbefehl« für die Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb darstellen. Diese Zeitmarken sind in den weiteren Oszillogrammen in den Fig. 18 bis 21 unter 11 wiedergegeben. Diese Impulse werden zunächst der als Wechselrichterspeicher bezeichneten und mit Wr-Sp gekennzeichneten Schaltungsanordnung sowie der als Gleichrichterspeicher bezeichneten und mit Gr-Sp gekennzeichneten Schaltungsanordnung zugeleitet (Fig. 17). Zuerst soll die Bildung der aus dem Gleichrichterbefehl abgeleiteten Impulse, die die zum Steuerbefehl mitläufige Umsteuerung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb durchzuführen haben, erläutert werden. Das zugehörige Blockschaltbild und die bezüglichen Oszillogramme sind in Fig. 18 wiedergegeben.

Der aus den Zeitmarken 11 gewonnene Gleichrichterbefehl Gr-B wird dem Koinzidenzglied K₁ zugeführt, dem außerdem ein 15° breiter Impuls 12 zugeleitet wird, der einen bei — 75° beginnenden und bei — 60° endigenden, aus den Mehrphasenspannungen abgeleiteten Spannungsblock vorstellt, der durch den Multivibrator F₁ gebildet wird. Trifft der Gleichrichterbefehl zeitlich mit diesem Spannungsblock zusammen, fällt er also in den Zeitbereich zwischen — 75 und — 60°, so wird dieser Gleichrichterbefehl als Impuls 13 an das »Oder«-Glied weitergegeben. Dieses hat den Zweck, beim Erscheinen des Gleichrichterbefehls diesen zur Betätigung des anschließenden bistabilen Multivibrators F₂ weiterzugeben oder im Falle seines Nichterscheinens in dem genannten Bereich durch einen Hilfsimpuls — 60° zu ersetzen, wodurch eine Überlastung des Speichers verhindert wird.

Der Multivibrator F₂ beeinflußt die Aufmagnetisierung des magnetischen Speichers Sp₁. Dieser wird, um eine mit dem Steuerbefehl mitläufige Verstellung des Umsteuerimpulses zu erzielen, durch einen bei — 75° beginnenden Impuls 14 aufmagnetisiert, wonach diese Aufmagnetisierung durch den Impuls des Gleichrichterbefehles in der Zeit zwischen — 75 und — 60° oder, falls der Gleichrichterbefehl nicht durchgelassen ist, durch den Hilfsimpuls — 60° des »Oder«-GIiedes beendet wird.

An diesen Vorgang schließt sich die Abmagnetisierung des Speichers an, deren Beendigung eine Rückflanke eines Spannungsblockes 15 abgibt, durch die die Umsteuerung im Zeitbereich von — 45 bis + 105° bewirkt wird. Da indessen unter Umständen die Abmagnetisierung schon früher als bei — 45° beendet sein kann, werden diese einer zu frühen Abmagnetisierung entsprechenden Impulse durch einen Schalter S unterdrückt und durch einen — 45°-Impuls ersetzt. Dies geschieht durch Ansteuerung des Transistors dieser der Fig. 14 entsprechenden Anordnung außer durch den Speicher noch durch den Multivibrator F₃, der Impulse 16 mit den Flanken bei — 75 und — 45° liefert. Im Ausgang des Schalters 5" erscheinen daher verstärkte Impulse 17, deren Rückflanken zwischen — 45 und + 105° liegen. Aus den Rückflanken werden mittels des Differenziergliedes D₁ die eigentlichen

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Urnsteuerimpulse gebildet. Unter den so gebildeten Impulsen 18 befinden sich jedoch noch diejenigen, die aus der Abmagnetisierung durch den Hilfsimpuls

— 60° entstanden sind, die also keinem Gleichrichterbefehl entsprechen. Um diese zu unterdrücken, werden die vom Differenzierglied D₁ abgegebenen Impulse 18 dem Koinzidenzglied K₂ zugeführt. Dieses läßt infolge der Beeinflussung durch den Multivibrator F₄, der über das Koinzidenzglied K₁ vom Gleichrichterbefehl angesteuert wird und Impulse 19 abgibt, nur diejenigen Impulse durch, die tatsächlich einem Gleichrichterbefehl entsprechen. Die tatsächlich zur Wirkung kommenden Impulse sind unter 20 dargestellt.

Die so gebildeten Umsteuerimpulse 20, die dem eigentlichen Gittersteuergerät zugeleitet werden, führen eine Zwischenkommutierung durch, wenn der Gleichrichterbefehl in den Zeitbereich — 75 bis — 60° fällt. Liegt der Gleichrichterbefehl außerhalb dieses Bereiches, fällt dieser also in die Zeit zwischen — 165 und — 75°, so hat die normale Umsteuerung mittels eines Umsteuerimpulses bei — 45° zu erfolgen. Zu dessen Bildung ist die in Fig. 17 mit »— 45°« gekennzeichnete Schaltung bestimmt. Sie ist im einzelnen in Fig. 19 wiedergegeben, in der auch die bezüglichen Oszillogramme dargestellt sind.

Wie Fig. 19 zeigt, wird der Gleichrichterbefehl einem Koinzidenzglied K₃ zugeführt, dem außerdem ein 90° breiter Impuls zugeleitet wird, der einen bei

— 165° beginnenden und bei — 75° endigenden Spannungsblock vorstellt, der durch den Multivibrator F₅ gebildet wird. Dieser Impuls ist mit 21 bezeichnet. Nach der von dem Koinzidenzglied gefällten Entscheidung, daß der Gleichrichterbefehl zwischen

— 165 und — 75° liegt, wird durch den durchkommenden Impuls 22 der Multivibrator F₆ gekippt. Der von diesem gebildete Spannungsblock 23 erscheint dann an dem Koinzidenzglied K₄, wodurch dieses dazu beeinflußt wird, den gleichfalls an diesem anstehenden

— 45°-Impuls als Umsteuerimpuls 24 durchzugeben.
In entsprechender W^reise erfolgt die Bildung der

aus dem Wechselrichterbefehl abgeleiteten Impulse, die die zum Steuerbefehl gegenläufige Umsteuerung vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb durchzuführen haben. Die hierzu angewendete Schaltung ist die in Fig. 17 mit Gr-Sp angedeutete und in Fig. 20 im einzelnen dargestellte, worin wiederum die bezüglichen Oszillogramme wiedergegeben sind.

Der Wechselrichterbefehl Wr-B wird dort einem Koinzidenzglied K₅ zugeführt, dem außerdem ein 15° breiter Impuls 25 zugeleitet wird, der einen bei 0° beginnenden und bei 15° endigenden Spannungsblock vorstellt. Nur wenn der Wechselrichterbefehl in den Zeitbereich dieses Impulses fällt, wird er von dem Koinzidenzglied als Impuls 26 weitergegeben Durch diesen abgegebenen Impuls 26 wird der bistabile Multivibrator F₈ angesteuert, der außerdem durch einen Impuls +15° zurückgekippt wird. Dadurch entstehen Spannungsblöcke 27, deren Vorderflanke dem Wechselrichterbefehl entspricht und deren Rückflanke bei + 15° liegt. Durch diese Impulse 27 des Multivibrators F₈ erfolgt die Aufmagnetisierung des magnetischen Speichers Sp₂. Die dieser Aufmagnetisierung bei 15° folgende Abmagnetisierung hat eine zum Wechselrichterbefehl gegenläufige Rückflanke. Aus dieser Rückflanke des Impulses 28 wird mittels des Differenziergliedes D₂ der Umsteuerimpuls 29 abgeleitet.

Diese Umsteuerimpulse 29, die dem zugehörigen eigentlichen Gittersteuergerät zugeleitet werden, führen somit eine Zwischenkommutierung durch, wenn der Wechselrichterbefehl in die Zeit zwischen 0 und 15° fällt.

Die während der positiven und negativen Halbwelle der Trapezkurven-Einphasenspannung erforderliehe Gleichrichteraussteuerung mit der Zündverzögerung 15° und Wechselrichteraussteuerung mit der dem Respektabstand entsprechenden Zündvoreilung von 15°, die in dem Übersichtsschaltbild Fig. 17 mit Gr-A und Wr-A gekennzeichnet ist, soll im folgenden

ίο noch geschildert werden. Die Schaltung im einzelnen ist die in Fig. 21 dargestellte, worin wieder die bezüglichen Oszillogramme wiedergegeben sind.

Aus dem Gleichrichterbefehl Gr-B und Wechselrichterbefehl Wr-B, die aus der in Fig. 17 mit / bezeichneten Anordnung als Zeitmarken 11 der Spannung des Einphasennetzes hervorgehen, werden mittels des Multivibrators F₈ Spannungsblöcke gebildet, deren Länge der halben Periodendauer der Einphasenspannung entspricht, also beispielsweise die Länge der positiven Halbwelle dieser Spannung haben. Der aus derartigen Spannungsblöcken bestehende Impuls 30 wird so ausgewertet, daß beispielsweise eine positive Spannung eine Gleichrichteraussteuerung und keine Spannung eine Wechselrichteraussteuerung beas deutet.

Die Gleichrichteraussteuerung, deren Steuerprogramm durch die gestrichelte Linie in Fig. 9 erkennbar ist, wird nun davon abhängig gemacht, daß der lange positive Impuls in der Zeit von 75 und 180° ansteht, was durch das Koinzidenzglied K₆ erreicht wird, das von diesen beiden Impulsen beeinflußt ist. Durch den positiven Impuls 30 von F₉ und die vom Koinzidenzglied K₆ durchgelassenen, mit 31 bezeichneten Impulse 75 und 180°, sofern diese in die Zeit des langen positiven Impulses fallen, wird ein Multivibrator F₁₀ angesteuert, der Impulse 32 erzeugt, deren vordere Flanke immer bei 75 oder 180° liegen und deren Rückflanke vom W~echselrichterbefehl bestimmt sind. Von diesen Impulsen wird über das Koinzidenzglied K₇ die dem Steuerschema nach Fig. 9 entsprechende Freigabe des Steuerimpulses 33 bei -j- 15° für die Gleichrichteraussteuerung bestimmt.

Die Bildung des Steuerimpulses für die Wechselrichteraussteuerung entsprechend dem Steuerprogramm nach der ausgezogenen Linie in Fig. 9 erfordert noch eine Umformung des vom Multivibrator F₁₀ gebildeten Spannungsblockes 32. Hierzu wird dieser einem Koinzidenzglied K_s zugeführt, an das noch ein 0°-Impuls herangeführt ist. Das Koinzidenzglied ist so ausgebildet, daß der 0°-Impuls nur dann, wie unter 34 dargestellt, weitergegeben wird, wenn von dem Multivibrator F₁₀ keine Spannung ansteht. Dann wird der Multivibrator F₁₁ von dem 0°-Impuls angesteuert und von dem Impuls vom Koinzidenzglied Ä"₆ wieder zurückgekippt. Der so gebildete Spannungsblock gibt dann über das Koinzidenzglied K₉ die Freigabe des dort anstehenden, mit 36 bezeichneten Steuerimpulses + 165° für die Wechselrichteraussteuerung.

Mit der beschriebenen Ausführung der Steuerung ist die Ausbildungsmöglichkeit der Erfindung nicht erschöpft. Beispielsweise können an Stelle der angegebenen Kombinationen von Dioden und Transistoren für die logischen Schaltfunktionen und Impulsbildungen andere Kombinationen angewendet werden, wobei auch Anordnungen möglich sind, die ausschließlich Transistoren oder ausschließlich Dioden mit nachfolgenden Verstärkeranordnungen enthalten. Für den Zweck der Verstärkung mit gleichzeitiger Impulsbildung ist auch die Anwendung von Elektrotronenröhren möglich, wenn auch aufwendiger.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung eines zur frequenzelastischen Energieübertragung zwischen einem Mehrphasenwechselstromnetz höherer Frequenz und einem Einphasenwechselstromnetz niederer Frequenz dienenden /i-pulsigen Trapezkurvenumrichters, der aus η Gruppen von je zwei in Antiparallelschaltung arbeitenden ;«-phasigen Stromrichtersystemen besteht, von denen jedes im Takt der Frequenz der Einphasenwechselspannung abwechselnd als Gleichrichter und Wechselrichter gesteuert wird, wobei η und m ganze Zahlen und p = ti' m ist und η die Zahl der Gruppen mit in zyklischer Folge phasenverschobenen Wechselspannungen bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrichter bei gleitender Änderung der relativen Phasenlage der Einphasenspannung zu der der Mehrphasenspannungen abhängig von dieser Phasenlage in abwechselnd erfolgenden Schritten von der einen Betriebsweise in die andere Betriebs- ao weise umgesteuert werden, und zwar in der Weise, daß während des einen Schrittes die vorzunehmende Umsteuerung eines Ventils eines Stromrichters vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb über eine stetig und mit der Phasenänderung der Einphasenspannung gleichläufig verschobene Zwischenkommutierung durchgeführt wird, und während des anderen Schrittes die vorzunehmende Umsteuerung eines Ventils eines anderen Stromrichters vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb über eine ebenfalls stetig, aber zur Phasenänderung der Einphasenspannung gegenläufig verschobene Zwischenkommutierung durchgeführt wird, wobei die jeweiligen Verschiebungen in einem Steuerbereich durchgeführt werden, der von der zulässigen Vollaussteuerung der einen Anode bei Gleichrichterbetrieb bis zu der durch den sogenannten Respektabstand bestimmten Vollaussteuerung der anderen Anode bei Wechselrichterbetrieb festgelegt ist, und wobei die Betriebsweise der jeweils an der Umsteuerung unbeteiligten Ventile ungeändert bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die je nach der relativen Phasenlage der Einphasenspannung zur Phasenlage der Mehrphasenspannungen des Umrichters vorzunehmende Umsteuerung vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb bzw. vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb von jeweils einem Ventil der insgesamt mit 2p Ventilen ausgerüsteten Umrichteranlage durchgeführt wird, derart, daß bei gleitender Veränderung der Phasenlage die die verschiedenen Umsteuerungen ausführenden beiden Ventile jeweils verschiedenen der η Gruppen des Umrichters angehören, aber die beiden Umsteuerungen innerhalb derselben Gruppe nacheinander erfolgen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Steuereinrichtung mit logisch arbeitenden Schaltelementen, wie Koinzidenzglieder und Impulserzeuger, sowie unter Verwendung von Speicheranordnungen aus Zeitmarken der Einphasennetzspannung einerseits und aus Zeitmarken der Mehrphasenspannungen des Umrichters andererseits eine Information über die relative Phasenlage der Einphasenspannung abgeleitet und diese in einen Steuerbefehl für die vorzunehmende Umsteuerung der Ventile umgewandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung der Information über die relative Phasenlage der Wechselspannung des Einphasennetzes zur Phasenlage der Mehrphasenwechselspannungen impulsförmige Zeitmarken aus den Wechselspannungen gebildet werden, wobei die aus dem Mehrphasenwechselstromnetz zu bildenden Zeitmarken der p zyklisch in der Phase versetzten Wechselspannungen der Ventile mittels eines />-phasigen Hilfstransformators hergestellt werden, wobei diese Spannungen zur Steuerung von bistabilen Multivibratoren zur Bildung von p Spannungsblöcken mit einer Phasenverschiebung von 2jilp und der Länge 2nlp verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den aus den Zeitmarken der Einphasenwechselspannung abgeleiteten, als Gleichrichterbefehl bezeichneten Impulse zur Umsteuerung der Ventile vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb mittels Anwendung eines Koinzidenzgliedes, das von einem 15° langen, bei —75° beginnenden und bei —60° endigenden Impuls, gemessen von dem nächsten Phasenschnittpunkt der Spannung der zu steuernden Anode, beeinflußt ist, nur derjenige zur Umsteuerung zugelassen wird, der in dem Zeitbereich zwischen —75 und —60° liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den aus den Zeitmarken der Einphasenwechselspannung abgeleiteten, als Wechselrichterbefehl bezeichneten Impulsen zur Umsteuerung der Ventile vom Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb mittels Anwendung eines Koinzidenzgliedes, das von einem 15° langen, bei 0° beginnenden und bei 15° endigenden Impuls, gemessen von dem Phasenschnittpunkt der Spannung der zu steuernden Anoden, beeinflußt ist, nur derjenige zur Umsteuerung zugelassen wird, der in dem Zeitbereich zwischen 0 und 15° liegt.

7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Zeittransformation der Lage der Umsteuerimpulse der Ventile eines />-pulsigen Umrichters, die so vorzunehmen ist, daß bei einer Änderung der Phasenlage der Einphasenwechselspannung um 2 jt/p gegenläufig oder mitläufig um 150° verstellt werden, magnetische Speicher vorgesehen sind, deren Aufmagnetisierung durch den Gleichrichter- oder Wechselrichterbefehl beeinflußt wird und deren Abmagnetisierungsstromkreis so bemessen ist, daß die Spannungsrückfianke entsprechend der Beendigung des Abmagnetisierungsvorganges der notwendigen Zeittransformation entspricht.

8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und den nachfolgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Koinzidenzgliedern und bistabilen Multivibratoren bestehende Anordnung vorgesehen ist, die eine Umsteuerung der Ventile vom Wechselrichter- in den Gleichrichterbetrieb durch einen festen Impuls bei — 45° vornehmen läßt, wenn der Gleichrichterbefehl außerhalb des Zeitbereiches von — 75 bis — 60°, also beispielsweise in die Zeit von - 165 bis - 75° fällt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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