DE1613536A1 - Statischer Frequenz-Vervielfacher - Google Patents

Statischer Frequenz-Vervielfacher

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DE1613536A1
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circuit
switching devices
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Segsworth Robert Sidney
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Ajax Magnethermic Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M5/02Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B19/00Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
    • H03B19/06Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes
    • H03B19/14Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes by means of a semiconductor device

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Description

Diese Erfindung bezieht sich auf statische Frequenz-Vervielfacher und Im einzelnen auf statische Frequenz-Vervielfaoher von der Art, welche die von einer Mehrphasen-Wechselstromquelle gelieferte Energie in Einphasen-Wechselstromenergie umwandeln können.
In den dem Stand der Technik: entsprechenden Vervielfachern, wie sie in den U.S.PatentSchriften Nr. 3.040.230 und 3.040.231 erläutert sind, wandelt ein Energieversorgungssystem die von einer Mehrphaaen-Yeohselstromquelle fester Frequenz gelieferte Energie um und benutzt dazu Drosseln, Kondensatoren und nicht lineare Uanrandlereinriohtungen. Die
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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, DipL-Wirfsdt.-lng. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Teiefom292102 · Ttl.gramm-Adr.««. Lipaili/MOndi.n
Bankverbindung«)) D.utich· Bank AO, FiIIcIe ΜΟηώιη, D.p.-Kciw Viktualitnmark», Konto-Nr. 70/3008 Bayer. V»r«imbank MSndien Zvetgii. Oakar-von-M:ll«r-air.g, Kto.-Nr. 882495 · Postsdiedc-Konio> Manch«» Nr. 143397
OppanauarBOroi FATENTANWAi-T DR. Rt)NHOLD SCHMIDT
Auegangefrequenz dieser Vervielfacher steht in einem einfachen, ganzzahligen Verhältnis zur Frequenz der Quelle, d.h. etwa 60/180, 60/540, usw., und es besteht ein konstantes Frequenzverhältnis zur Versorgungsspannung.
Gegenwärtig benutzen die herkömmlichen Systeme SchaIt-Kondensatoren und Anzapfungen an einem Kopplungstransformator, u« eine Anpassung an Belastungeänderungen herbeiführen zu können, wenn statische Frequenz-Vervielfacher der oben beschriebenen Art mit Verbrauchern, etwa Schmelz8fen, belastet werden.
Die vorliegende Erfindung und der ihr zugrundeliegende statische Frequenz-Vervielfacher eignen sich besonders für den Betrieb mit Schmelzofen, bei denen eine variable Ausgangs— frequenz gefordert wird. Die vorliegende Erfindung eignet sich auch für den Betrieb mit geschwindigkeitsregelbaren Motoren und dergl·, und verzichtet auf die Verwendung von Kapazitätsschaltern, veränderbaren Anzapfungen und ähnlichen beweglichen Organen oder Einrichtungen zur Lastanpassung. Die Lastanpassung wird vielmehr durch eine Veränderung der Ausgangefrequenz mit Hilfe von Festkörpersohalteinrichtungen in der Energieversorgungsvorrichtung durchgeführt. Diese Einrichtungen werden so gesteuert, daß unter Belastung durch fortgesetztes manuelles oder automatisches Ändern der Ausgangsleistung oder der Ausgangsfrequenz oder beider der gewünschte Steuerungeeffekt erzielt wird.
ORIGiMALfNSPECTED
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Das dieser Erfindung zugrundeliegende System soll is Gegensatz zu den Vervielfachern des "synchronen" Typs als "nichtsynchron« bezeichnet werden. Seine Ausgangefrequenz steht in eines variablen Verhältnis zur Versorgungsspannung·
Die vorliegende Erfindung sieht die Verwendung von Festktfrperechalteinriohtungen in eines Mehrphasigen Energieversorgungssystem fester Frequenz vor· Ferner sind Steuerungseinrichtungen zuB Regulieren der Frequenz vorgesehen, wobei die von einer sehrphasigen Quelle gelieferte Wechseistrosenergie zu eines einphasigen Verbraucher, etwa eines Soaselsefen, weitergeleitet wird und eic ¥eohselstros höherer Frequenz direkt von der sehrphcsigea Wechseletrosquelie sub Einphasenwechsaletroaausgang für höhere Frequ®&sen fliest, wobei die YeohselstroB&usgangefrequens variiert werden kann* Die Erfindung sieht ferner die Verwendung von Steuerungseinrichtungen vor, welche die Feetktirpersohalteinrichtungen in der Energieversorgungssohaltung betätigen, wenn die von den Festkörpersohaiteinrichtungen geregelte Energie ein optimales PhasenverhMltnis aufweist«
Di· vorliegende Erfindung kann durch die Verwendung von Feetkörperecfealtei&ritflitfcjigen für die Durchführung der SchaItvorgäng« end durch ei«~Anwendung von neuartigen Steuerungs-Yorriohtungen Pule« *it gewttnechter Amplitude and seitlicher Länge χα den Festktfxperec^alteinrlchtunson in dar Energieversorgungsochaltimg schicken und den zeitlichen Abiauf dieser
' "" :Ό 0RIGINAtIMSPECTED
Pulse steuern, so daß ein vorher bestiuites, gewünschtes Ziel erreicht wird.
Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung, in Vervielfachern der oben beschriebenen Art eine variable Ausgangefrequenz vorzusehen.
Diese Erfindung soll ferner verbesserte Einrichtungen schaffen, alt deren Hilfe die von einer Mehrphasigen Quelle niedriger Frequenz gelieferte Spannung in eine einphasige Ausgangβspannung höherer Frequenz umgewandelt werden kann, wobei sich die Ausgangsfrequenz nach Wunsch ändern läßt.
Es sollen außerdem verbesserte Einrichtungen geschaffen werden, mit deren Hilfe die von einer mehrphasigen Quelle fester, niedriger Frequenz gelieferte Spannung in eine einphasige Ausgangβspannung höherer Frequenz umgewandelt werden kann, wobei die Auegangefrequenz in gewünschter Weise verändert werden kann, ohne daß dazwischenliegende Gleichetromeinriohtungen benltigt werden.
Ss sollen außerdem verbesserte Einrichtungen geschaffen werden, mit deren Hilfe die von einer mehrphasigen Quelle fester, niedriger Frequenz gelieferte Spannung in eine einphasige Ausgangsspannung höherer Frequenz umgewandelt werden kann, wobei die Ausgangefrequens in gewünschter Weise verändert werden kann, ohne daß Kapazitäteschalter, veränderbare Anzapfungen und ähnliche bewegliche Organe verwendet werden müssen.
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Es soll ferner ein statischer Frequenz-Vervielfächer geschaffen werden, in dem mehrphasige Wechselstromenergie in einphasig« Wechselstromenergie umgewandelt und der Mehrphasenschaltung ein symmetrischer Verbraucher angeboten wird, wobei die Phasen ebenfalls symmetriert werden.
Es soll ferner «in statischer Prequenz-Vervielfaoher vorgesehen werden, der Einrichtungen enthält, mit deren Hilfe eine stufenlose Regelung der Ausgangsleistung von Null bis zu einem maximalen Wert unter Last durchgeführt werden kann»
Es soll außerdem in einem dieser Erfindung entsprechenden statischen Frequenz-Vervielfacher eine Steuerungseinrichtung vorgesehen werden, welche nicht notwendigerweise mit der Frequenz der mehrphasigen Energiequelle synchronisiert ist, und die Festlcörperschalteinrichtungen in bestimmten Zeitintervallen betätigt, so daß Pulse bestimmter Amplitude und Zeitdauer erzeugt werden können·
Ferner soll in dem dieser Erfindung zugrundeliegenden statischen Frequenz-Vervielfacher eine Steuerungseinrichtung vorgesehen werden, wobei die SchaIteinrichtungen betätigt werden, wenn das Phasenverhältnis der Leistung optimal ist.
In einem etatischen Frequenz-Vervielfacher soll außerdem
eine Steuerungseinrichtung vorgesehen werden, mit deren Hilfe
der
die Zeitdauer reguliert werden kann, während/Energie von irgendeiner Phase geliefert wird, so daß die zur Ausgangsschaltung gelieferte Energie von Null bis zu einem maximalen Wert geregelt werden kann»
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Es soll ferner eine Steuerungseinrichtung zua Steuern der Festkörperechalteinrichtungen in eine« statischen Frequenz-Vervielfacher geschaffen werden» wobei der statische Frequenz-Vervielfacher an die Eigenschaften des Verbrauchers angepaßt werden kann.
Xn eine« dieser Erfindung entsprechenden statischen Frequenz-Vervielfacher soll ferner bestim«t werden, wann der von den Festkörperechalteinrichtungen gelieferte Stro« zu bestimmten, später zu beschreibenden Zwecken zu fließen aufhören soll, wobei zwischen der Betätigung einer Festkörperschalteinrichtung und einer anderen ein Verzögerungsintervall liegt.
Die vorliegende Erfindung soll für Vervielfacher außerde« Steuerungseinrichtungen vorsehen, welche einfach aufgebaut sind und sich schnell und wirksa« betätigen lassen, wobei eine wirkungsvollere Verwendung der zu« Verbraucher gelieferten Energie stattfindet und eine wirtschaftlichere Arbeitsweise ■»glich ist.
Die folgende Beschreibung dieser Erfindung und die Zeichnungen diesen zur Erläuterung, Die Zeichnungen zeigen: Fig. i das Schaltbild für den grundsätzlichen Aufbau eines statischen Frequenz-Vervielfachers, wobei ein· bevorzugte AusfUhrungsf or« dieser Erfindung dargestellt ist, in der mehrere Festkörperschalteinrichtungen verwendet werden und der zeitliche Ablauf der Impulse mit Hilfe einer Signalspannung, welche von der Ausgangsschaltung abgegriffen wird, gesteuert wird;
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Fig, 2 da· Schaltbild für eine andere Ausfiihrungsfpra des Phasenschiebers und dea Iapulsforaers in dir in Fig. 1 gezeigten Schaltung;
Fig. 3 in Fora eines Diagraue· den Verlauf dee Wechselstrom· aa Punkt "X" in der Schaltung von Flg. 1, der zwischen den Feetkttrperschalteinriehtungen und dea Verbraucher liegt;
Fig. h das Schaltbild einer Variante der grundsätzlichen Energieversorgungsschaltung, welche zusaaaen alt den Schaltungen ▼on Fig. 6 und Fig. θ betrieben werden kann;
Fig. 5 in Fora eines Diagraaaes den Zusaaaesü&ang zwisohen der Spannung auf den drei Eingangsphasen und der relativ hochfrequenten, einphasigen Ausgangsspannung;
Fig. 6 eine einfache Steuerschaltung, welche die Zeitsteuerung alt Hilfe der Resonanzfrequenz des Verbraucherstroas bewirkt}
Fig. 7 eine alternative Steuerschaltung, in der die Zeitsteuerung durch ein von aufien koaaendes Signal bewirkt wird;
Fig. 8 ein Schaltbild für «ine andere Ausführungsfora der Steuerungseinrichtungen, welche Verbesserungen enthält, die sie fttr den Betrieb alt Vorrichtungen, welche sehr viel Energie aufnehaen* besonders geeignet aachen; und
Fig. 9 in Fora eines Biagraaaes den Verlauf von Spannung und Stroa in der Be&ktanz von Flg. %» wobei reohteckfOraige Wellen in der Schaltung eraeugt werden können, was noch su «eigen und su erläutern ist, und wobei ein variables Ver-
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zögerungszeitintervall in Abhängigkeit von einen Signal eingestellt werden kann, so daß die Ausgangsleistung vom Wert null bis zu eines maximalen Wert, so vie dies in Fig. 3 gezeigt ist, eingestellt werden kann.
Es soll nun auf die Zeichnungen Bezug genommen werden. Gleiche Elemente oder Teile in den verschiedenen Zeichnungen sind durch die gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet; die ■ehrphasige, in der vorliegenden Erfindung verwendete Energieversorgungsschaltung ist in Fig. 1 durch gestrichelte Linien dargestellt, was auch in der U.S.Patentanmeldung Serial-Nr. 5196OI in Fig. 3 der Fall ist, die vom gleichen Verfasser wie die vorliegende Anmeldungitaamt. Diese Schaltung enthält in jeder Phase eine Reaktanz k, 5 und 6, die aus den Drosseln 71 6 und 9 bestehen, denen Kapazitäten 10, Ii und 12 in entsprechender Weise parallel geschaltet sind. Kapazitäten 13, und 15 sind mit den einzelnen Phasen der Versorgungsschaltung verbunden und übertragen sowohl die Grundfrequenz als auch alle ungeradzahligen Harmonischen der Versorgungsspannung, und bilden einen künstlichen Nulleiter. Die Schaltung enthält ferner lineare Reaktanzen 16, 17 und 18, welche auf die fünfte oder siebente Oberwelle abgestimmt sein können, wobei Serienresonanz auftreten und der Eingangsleistungsfaktor verbessert werden kann. Die Schaltung enthält außerdem lineare Reaktanzen 19» 20 und 21 in jeder Phase zwischen den in Reihe geschalteten Kapazitäten I3, Ik und 15 und den Festkörperechalteinrichtungen
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22, 23 und 24. Die Festkörperschalteinrichtungen sind in jeder Phase zwischen den Verbraucher "L" und den künstlichen, von den Reaktanzen 19» 20 und 21 gebildeten, Nulleiter "n" geschaltet. Die Festkörpersohalteinrichtungen 22, 23 und 24 bestehen aus gegeneinander geschalteten, gesteuerten Silizium-Gleichrichtern. Der Verbraucher "L" ist ein hochfrequenter Verbraucher, etwa ein Schmelzofen, und mit dem gemeinsamen Schaltungspunkt 19' der Festkörperschalteinrichtungen und dem Sternpunkt oder Nullpunkt nn" der sternförmig geschalteten Kapazitäten in der Versorgungsschaltung verbunden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die linearen Reaktanzen 19, 20 und 21 in jeder Versorgungsleitung zwischen den Energiezufuhr ungspunkten 1, 2 und 3 und den gesteuerten Silizium-Gletohrichtern 22, 23 und 24 in Reihe geschaltet sind. Ihre Arbeitsweise ist in der oben genannten Patentanmeldung beschrieben. Die der oben genannten Patentanmeldung zugrundeliegende Schaltung stellt ein synchrones System dar, dessen Ausgangsspannung ein konstantes Frequenzverhältnis zur Versorgungsspannung aufweist, wie dies auoh bei dem im U.S.Patent 3.040.230 beschriebenen statischen Frequenz-Vervielfacher, auf den oben schon Bezug genommen wurde, der Fall ist.
In der vorliegenden Erfindung sind Steuerungseinrichtungen vorgesehen, was auoh die Zeichnungen zeigen, mit deren Hilfe aus einem mehrphasigen Eingangswechselstrom fester Frequenz, dir der Energieversorgung dient, ein Wechselstrom höherer und
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veränderbarer Prequenz erzeugt und aai Ausgang abgegeben werden kann. Die Steuerungeeinrichtungen enthalten in der in Fig. i gezeigten Schaltung Einrichtungen, alt denen die Pulse aufgrund eines von der Ausgangsschaltung abgenommenen Spannungssignals zeitlich gesteuert werden können. Die Steuerungβ-einriohtungen enthalten ferner Einrichtungen zum Einstellen des Spannungsverhältnisses zwischen der Ausgangsschaltung und der Steuerschaltung und Einrichtungen zu» Einstellen des Phasenverhältnisses des Auslöseimpulses in Abhängigkeit von der Phasenlage der Spannung in der Ausgangsschaltung. Mehrere Spannungsregelungseinrichtungen 25» 26 und 27 liegen in jeder EnergiezufUhrungsleitung und bestehen in der dargestellten Auslöseschaltung aua einstellbaren Widerstünden 28, 29 und 30, die alt Transformatoren 31, 32 und 33 entsprechend gekoppelt sind. Jeweils zwei Sekundärwicklungen 34-35, 36-37 und 38-39 sind Bit den einzelnen Primärwicklungen der Spannungswandler 31, 32 und 33 magnetisch gekoppelt. Die abgegriffene dreiphasige Spannung wird zur Basis der Transistoren Ti, T2, T3, T%, T5 und T6 geleitet, so daß Pulse aufeinanderfolgend gesohaltet und zur Betätigung der Festkörperschalteinrichtungen benutzt werden kennen· Die Fes tkörpereelialt einrichtungen enthalten die gesteuerten Silizium-Gleichrichter in den Schaltungsteilen 22, 23 und 2%. Ignitrons, Thyratrons und andere in gleicher Weise wirkende magnetische Einrichtungen können statt gesteuerter Silizium-Gleichrichter verwendet werden
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und selektiv einen Stroe ait gewünschter einphasiger Ausgangsfrequenz für den Verbraucher "L" erzeugen. Durch Verändern der zugeftthrten Spannung, so wie beschrieben, können die Transistoren Ti, T2, T3, T4, T5, Τ6 leitend oder nichtleitend gedacht werden, so daß Pulse zu den gesteuerten Silizium-Gleichrichtern in der gewünschten Aufeinanderfolge gesendet werden können, ua ihre Arbeitsweise und damit die Ausgangsleistung zu steuern. Es kann von jeder Phase der Versorgungeschaltung für jeden beliebigen Abschnitt der zur Verfügung stehenden, gewünschten Zeit Energie abgenommen werden. Der über den Spannungswandler 60 mit dem Verbraucherstromkreis verbundene Signalkreis (in Fig. 1 auf der rechten Seite zu finden) enthält auch noch Steuerungseinrichtungen zur Verbesserung der Impulsformung und Phaseneinstellung. Eine Reaktanz 50 wird zur Impulsformung benutzt und die Phasenschieberschaltung enthält einen Widerstand 5i, der mit dem Kondensator 52 in einer für Fachleute bekannten Art parallel geschaltet ist.
Mit einem zweipoligen Umschalter 11S-S* kann der Phasenschieber und der Impulsformer betätigt werden. Die Phasenschieberschaltung erhält von der Sekundärwicklung 61 des Spannungswandlers 60 im Ausgangskreis ein Signal, schickt dieses Signal zu einem veränderbaren Verhältnietransformator 70, mit dem das Spannungeverhältnis zwischen dem Ausgangskreis und der Steuerschaltung eingestellt werden kann.
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Dae Signal fließt dann zur Primärwicklung 80 eines Transformators, «reiche alt den Sekundärwicklungen 90, 91, 92, 93» 94, 95 in der Steuerschaltung Magnetisch gekoppelt ist. Die Sekundärwicklungen sind nit den einzelnen Transistoren Tl, T2, T3, Th, T5 und T6 über deren Emitter verbunden, wobei die Impulse zu den vorgesehenen, gesinterten Siliziumgleichrichtern geleitet werden.
Mit dem Umschalter "S-S" kann die Steuerschaltung nach Wunsch an oder abgeschaltet werden. Eine getrennte Gleichstromenergiequelle, etwa die Batterie 71, kann durch Betätigung des gleichen Schalters so geschaltet werden, daß ein Kondensator 52 geladen wird, wenn der Schalter offen ist. Wird der Schalter geschlossen, so entlädt sich der Kondensator über eine Schaltung, welche den Auelöseimpuls liefert und die Schaltung in Betrieb setzt. Diese Schaltung sieht eine sogenannte "Gruppensteuerung" vor, wobei eine dreiphasige Spannungsversorgungsschaltung mit der dreiphasigen Energieversorgungsschaltung über geeignete Wandler und Spannungssteuerungseinrichtungen in der oben beschriebenen Weise verbunden ist. Die Spannung wird der Basis der Transistoren in der Auslösesteuerungsschaltung für jeden Feetkörperschalter zugeführt, so wie die· dargestellt ist.
Durch Verändern der über die Schaltungen 25, 26 und zügeführten Spannung kttnnen die Transistoren nach Wunsch leitend oder nichtleitend gemacht werden, wobei Über diese Transistoren au den gesteuerten Siliziumgleichrichtern in den vorbestimmten
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Phasen Impulse geschickt werden können, welche die Arbelteweise der gesteuerten Siliziumgleichriohter kontrollieren und die Ausgangsleistung steuern.
Fig. 2 zeigt, wie oben erwähnt, eine alternative Vorrichtung für die Benutzung des von der Ausgangsschaltung erhaltenen Spannungssignals, Bit dem die sur Auslöseschaltung der gesteuerten Silizium-Gleichrichter gelieferten Impulse zeitlich in der dargestellten Weise gesteuert werden können. In dieser Schaltung wird statt einer in Reihe geschalteten, gesättigten Reaktanz, wie sie durch die Bezugszahl 50 in Fig. angedeutet ist, ein sättigender Transformator 100 zur Impulsformung benutzt. Die Phasenschiebersohaltung 110 enthält ferner einen parallel zum Kondensator 112 geschalteten Widerstand 111« In der in Fig. 1 gezeigten Phasenschieberschaltung war statt dessen ein Widerstand 51 Bit der Kapazität 52 in Reihe geschaltet.
Fig. 3 zeigt den Verlauf des Wechselstroms am Schaltungspunkt "X" zwischen den gesteuerten Silizfcimgleiehriohtern 22, 23 und 24 und dem Verbraucher von Flg. 1* Es sei darauf hingewiesen, daß mit der in dieser Erfindung vorgesehenen Steuerungseinrichtung ein Verzögerungszeitintervall "d" zwischen den B^triebsphasen der wechselweise benutzten Sohaltungseinriohtungen vorgesehen werden kann.
Fig. k zeigt eine Energievereorgungeiohaltung, welche in der Steuerungssohaltung zwei Stromwandler CTl und CT2 enthält, die vom Verbraucherstrom Signale erhalten, was unten noch im
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Zusammenhang mit den Fig. 6, 8 und 9 erläutert wird. Der Verbraucherstronkreis enthält eine Reaktanz 115. Die Primärwicklung 117 eines Transformator· 116 ist parallel zur Reaktanz 115 geschaltet und liefert ein Spannungssignal der Sekundärwicklung 118 zu der an der Reaktanz 115 liegenden Spannung hinzu.
Fig. 5 zeigt das Verhältnis zwischen den Strumen in den Energiezuleitungen i, 2 und 3 in der dieser Erfindung zugrundeliegenden dreiphasigen Energieversorgungsschaltung und des einphasigen Ausgangssignal «it höherer Frequenz, wie es am Punkt "X" auftritt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Nullinie des hochfrequenten Ausgangsstromes "y-y" nicht parallel zur Nullini· des dreiphasigen Eingangsstrosies "z~z" ist, aber Mit der dreifachen Frequenz des Eingangsstromes üb diese Achse schwankt. Trotz der Tatsache, daß keine Gleichrichtung stattfindet, wie dies Fig. % zeigt, ist die Amplitude des hochfrequenten Ausgangsstromes, gemessen von Spitze zu Spitze, nur geringen Schwankungen unterworfen. Aus Fig. 5 geht ferner klar hervor, auf welch· Weine die Ausgangssohaltungen nacheinanderfolgend mit den einzelnen Eingangsphasen verbunden werden mu6. ¥ird dies durchgeführt, so kann Jede beliebige einphasige Ausgangsfrequenz erreicht werden, die im Betriebsbereioh der verwendeten Festktfrperscfcaltelariohtungen liegt. Flg. 6 zeigt eine einfache SteMertwgssoaaltung, die in den elementaren Schaltungen von FIg, 1 und Fig. % verwendet werden kann, in der aber die Zeitsteuerung der Impulse mit Hilfe
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der Abstimmung des Vatirauoherkreises bewirkt wird* Die Steuerungsschaltung enthält ferner Einrichtungen, die sicherstellen, daB zwei Festkttrperechalteinrichtungen im gegenphaeigen Zustand nicht gleichzeitig angeschaltet werden.
In dieser Schaltung werden die beiden Stromwandler CTl und CT2? die Reaktanz 115 und der Transformator 116 dazu benutzt, Strom- und Spannungssignale aus dem Verbraucherkreis in der oben beschriebenen Weise und alt der in Fig. k gezeigten Schaltung zu liefern. Das Stromsignal des Wandlers CTl und das Spannungssignal des Transformators 116 werden mit Hilfe von Gleichrichtern 120 und 122 gleichgerichtet und am Widerstand 138 kombiniert. Dadurch entsteht ein Signal von der in FIg, 9 gezeigten Art, welches einen raschen Anstieg, einen gleichmäßigen Verlauf während der Zelt, in der Strom fließt und einen plötzlichen Abfall beim Unterbrechen des Stromes aufweist. Das auf diese Art gewonnene kombinierte Signal wird in der dieser Erfindung zugrundeliegenden Vorrichtung zu einem Speicherkondensator 125 geschickt.
Ein veränderbarer Widerstand 124, mit dem eine Impulsverzögerung eingestellt werden kann, 1st parallel zum Speicherkondensator 123 geschaltet, so daß, wenn das Signal verschwindet, die Spannung am Kondensator 123 in einer durch den Widerstand 12% kontrollierten Geschwindigkeit absinkt. Dem Stromwandler CTJ. 1st «in« Zenerdiode 121 parallel geschaltet, welche die zum Gleichrichter 122 Übertragene Spannung begrenzt. Am Speicherkondeneatorkreis liegt eine Zenerdiode I31,welchi
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die an Kondensator 123 liegende Spannung nach oben begrenzt. Das vom zweiten Stromwandler CT2 gelieferte Signal wird mit Hilfe der Dioden 132 und 133 gleichgerichtet und zu einem von zwei Kondensatoren 126 und 127 geschickt, je nachdem in welcher Richtung der Strom fließt. Der maximale Spannungspegel wird durch Zenerdioden 128 und 129 kontrolliert. Die so gewonnene Spannung wird in herkömmlicher Weise Über einen Flächentransistor I30 und einen Transformator 150 weitergeleitet. Die Dioden 134 und 135 dienen dazu, den Strom von den Kondensatoren 126 und 127 in der gewünschten Richtung durch'den Transistor I30 fließen zu lassen und zu verhindern, daß sich die Kondensatoren über andere Schaltungselemente entladen.
Es sei darauf hingewiesen, daß in den Ladestromkreisen der Kondensatoren 126 und 127 Widerstände 136 und 137 liegen, so daß die Spannung an diesen Kondensatoren pro Zeiteinheit langsamer ansteigt als am Speicherkondensator 123; dadurch ist sichergestellt, daß der Flächentransistor I30 so lange nichtleitend bleibt, bis die Zeitsteuerungeschaltung in Tätigkeit getreten ist und die Spannung am Speicher- oder Zeitsteuerungekondensator 123 auf den Betriebepegel abgesunken ist.
In dieser Schaltung bleibt der Flächentransistor so lange nichtleitend, als Strom im Verbraucherstromkreiβ fließt. Sobald dieser Strom zu fließen aufhurt, beginnt die Spannung
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am Speicherkondensator 125 zu fallen. Das Absinken der Spannung pro Zeiteinheit wird durch die Verzügerungesteuerungseinrichtung 124 bestimmt. An eines bestimmten Punkt, d.h. bei einen bestimmten Spannungepegel, wird der Flächentransistor 130 leitend, so daß ein plötzlioh auftretender Impuls durch die entsprechende Wicklung des Transformators I50 fließen kann. Dieser Impuls wird auf die Sekundärwicklungen 90, 91, 92, 93, 94 und 95 übertragen und zu der entsprechenden Auslösesohaltung in den Festkörperschalteinrichtungen von Fig. 1 übertragen.
Es sei darauf hingewiesen, daß die oben erläuterten Verzögerungsintervall-Steuerungseinrichtungen entweder mit oder ohne die oben erwähnte "Gruppensteuerung" verwendet werden können.
Eine weitere Verbesserung der in Fig. 6 gezeigten Schaltung ist darin zu sehen, daß auf der Grundlage des externen Spannungssignals bei I60 eine automatische Steuerung vorgesehen wird. Das Signal kann dabei mit der Spannung, dem Strom, der Leistung, der Temperatur oder anderen Größen in Zusammenhang stehen. Es wird in der Einrichtung 161 gleichgerichtet und über einen Widerstand 125 zur Verzögerungssohaltung, welche einen Kondensator enthält, geschickt, wobei die Verzögerungsintervalle im Verhältnis zu diesen Signalen vergrößert ©der verkleinert werden können»· Eine Zenerdiode 162 kann zur Auf-
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rechterhaltung eines konstanten Bezugspegels, oberhalb dem das externe Spannungssignal wirke« ist, benutzt werden.
Fig. 7 zeigt ein alternatives Verfahren zum Befördern von Impulsen in die Hauptschaltungseinrichtungen» wobei die Zeitsteuerung über ein äußeres Signal durchgeführt wird. In dieses Fall werden zwei Ausgangstransformatoren 200 und 201, statt des einzelnen Transformators 150 in Flg. 6, in der Signalsohaltung benutzt, um wechselnde Impulse alt umgekehrtes Biohttingseinn in die Sohaltungseinrlchtungen schicken aiii Küib, Di« for den Betrieb dieser Schaltung notwendige Glsiofestroraoaerfie wird Bit der an den Schaltungspunkten, 21.2s, 313 unci 3ΙΛ angegebenen Polarität zugeführt. Widerstände 207 wad 209^ sowie 208 und 210 sind als Potentiometer in die Grleiohstromeztergieversorgung geschaltet und sorgen für eine geeignete Vorspannung an der Basis der Transistoren T7 und T8. Diese Vorspannung 1st so eingestellt, daß diese Transistoren sich im nichtleitenden Zustand befinden. Erscheint ein Signal am Eingang 105t so schickt der Transformator 211 ein positives Signal über die Dioden 205 und 206 zu den Kondensatoren 204 und 204*. Je nach der Polarität des Signals, hinsichtlioh der Basis der Transistoren, wird der entsprechende Transistor T7 oder T8 leitend. Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird in den rüokkoppelnden Wicklungen 202 oder 203 eine Spannung erzeugt, welche ihrerseits das an der Basis des entsprechenden
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Transietore stehende positive Signal verstärkt, Dies bewirkt einen raschen Anstieg des Stromes, der solange anhält, bis der Transformator 200 oder 201 gesättigt ist« Nun kehrt sich die in den rückkoppelnden WidAungen 202 oder 205 erzeugte elektromotorische Kraft (EMK) um, so daß der Strom in kurzer Zeit verschwindet. Durch eine geeignete Dimensionierung der Transformatoren 200 oder 201 und der Steuerungsschaltung kann die Breite und die Amplitude der Ausgangsimpulse auf irgendeinen gewünschten Wert gebracht werden, der den Anforderungen der zugeordneten Schaltungeeinrichtungen entspricht. Es sei auch darauf hingewiesen, daß die in Fig. 7 dargestellte Schaltung ebenfalls die Gruppensteuerung von Fig. i benutzen kann oder nicht, je nachdem vie dies gewünscht wird. Und/oder sie kann auch die im Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebene "Nullsteuerung" benutzen.
Fig. 8 zeigt die Steuerungsschaltung, welche die von der in Fig. 6 gezeigten Schaltung gelieferten Befehle weiterverarbeitet und einige weitere Verbesserungen enthält, die sich besonders im Zusammenhang mit der Verwendung von Geräten, die sehr viel Energie aufnehmen, vorteilhaft auswirken. In der in Fig. 8 gezeigten Schaltung kann die Zeitsteuerung durch die Eigenschaften des Verbraucherkreises oder unabhängig davon bewerkstelligt werden. Diese Schaltung enthält ferner Flip-Flop-Schalter und Auegangeverstärker, so daß sie sehr viel größere Signale liefern kann als die in Fig. 6 gezeigte
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einfache Schaltung. Die Schaltung von Fig, 8 benutzt die Strom- und SpannungsabfUhIschaltungen von Fig. 6 und ebenfalls eine RUckkopplungsschaltung zur automatischen Steuerung der Verzögerungsintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Auslöseimpulsen. Schaltelemente in dieser Schaltung, welche die gleiche Aufgabe haben, sind mit denselben Bezugszahlen versehen wie die entsprechenden Elemente in der Schaltung von Fig. 6. Die gleichgerichteten Strom- und Spannungssignale aus der Verbraucherschaltung werden am Widerstand 138 kombiniert. Das durch Kombination entstandene Signal fließt zur Basis 304· des Transistors T9. Die Gleichstromenergie für den Betrieb des Ausgangsteils der in Fig. 8 gezeigten Schaltung wird mit der an den Schaltungspunkten 309 und 310 angedeuteten Polarität zugeführt. Ein einstellbarer Widerstand 322 und ein fester Widerstand 322* dienen dazu, den Signalpegel an der Basis des Transistors T9 einzustellen. Mit dem Schalter 321 kann der Kondensator 305 im Emitterkreis des Flächentransistors 307 entweder über das einstellbare Widerstandsnetzwerk 320 oder über das Widerstandsnetzwerk 306 geladen werden, welches den im oben beschriebenen Rlickkopplungsnetzwerk befindlichen : Widerstand 125 und einen einstellbaren Widerstand 311 enthält. Es ist einzusehen, daß bei Verwendung des Netzwerks 320 die Zeitsteuerung der Auslöseschaltung durch die Eigenschaften dieses Netzwerke und den Kondensator 305 ausschließlich
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bestimmt wird. Wird der Schalter 321 in die andere Position gebracht, so wird die Zeitsteuerung sowohl durch die RUckkopplungs- als auch die Verzögerungsschaltung in der oben beschriebenen Weise begrenzt und kontrolliert. Der Widerstand JOh la Emitterkreis begrenzt den Strom darin auf vernünftige Werte. Die Transistoren TlO und T12 bilden zusammen mit den Widerständen 323 bis 331 einschließlich und mit den Kondensatoren 332 und 333 eine Flip-Flop-Schaltung, welche mit Hilfe des Flächentransistors 307 in einer für Fachleute bekannten Art und Weise betätigt wird. Die Transistoren TIl und TI3 erzeugen Impulse geeigneter Grüße, mit denen die Schaltungseinrichtungen betätigt werden. Ein einstellbarer Widerstand 334 wird zur Regelung des Stromes im Ausgangstransformator 308 benutzt.
Fig. 9 zeigt die Art des verwendeten Signals in den Schaltungen von Fig. 6 und Fig. 8, mit denen der Impulsverzögerungsteil der gesteuerten Schaltung betätigt wird. Die Gleichspannung CS erscheint am Ausgang des Gleichrichters 122 an den in Fig. β gekennzeichneten Schaltungepunkten. Ebenso erscheint am Ausgang des Gleichrichters 120 eine Gleichspannung VS, welche der an der Reaktanz im Verbraucherkreis liegenden Spannung proportional ist. Diese beiden Spannungen werden parallel zur Zenerdiode I3I geschiokt und ergeben ein Gleiohstromsignal GVS, welches an den in Fig. 8 gekennzeichneten SohaBungspunkten ersoheint.
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Es sei darauf hingewiesen, daß dieses Signal CVS die Fora einer Rechteckwelle besitzt und zu Beginn des Stromflusses, wenn der Strom infolge der an der Zenerdiode 131 liegenden Spannung zu fließen beginnt, sehr rasch ansteigt. Diese Spannung wird solange aufrechterhalten, solange der Strom fließt. Die Spannung sinkt ab, sobald der Strom aussetzt. Das Verzögerungeintervall ist durch den Zwischenraum "d" angedeutet und »it Hilfe der oben erläuterten Schaltungen einstellbar.
Aus den obigen Erläuterungen dieser Erfindung geht hervor, daß aufgrund der darin enthaltenen Schaltungen und deren Abwandlungen drei Steuerungsarten grundsätzlich benutzt werden können, und zwar einzeln oder kombiniert, so daß die Ausgangsleistung von Null bis zu einem maximalen Wert stufenlas geregelt werden kann. Außerdem kann die zugrundeliegende Schaltung-ohne Unterbrechung der Energieversorgung automatisch oder von Hand betätigt werden. Die offenbarten Steuerungsarten sind folgende:
1. Die nGruppensteuerung", wobei einfach durch Verändern der an der Basis der Transistoren liegenden Spannung (vgl. Fig. l) Energie während eines beliebigen, gewünschten Intervenes der zur Verfügung stehenden Zeit aus jeder Phase der Energieversorgungsschaltung entnommen werden kann.
2. Die "Laufzeitsteuerung11, wobei der Auslöseimpuls für ein beliebiges, gewünschtes Zeitintervall, nachdem der Strom aus den gesteuerten Siliziim-Qleiohriohtern unterbrochen worden ist,
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verzögert wird, so daß durch Vergrößern des Verzögerungsintervalles die zu« Verbraucher gelieferte Energie reduziert wird und eine Regelung der von der Ausgangsschaltung gelieferten Energie mit Hilfe der in den Figuren 6 und 8 gezeigten Schaltungen von Null bis.zu eines Maximalen Wert möglich ist.
3. Die "Frequenzsteuerung1*, wobei die Ausgangsfrequenz nach Belieben verändert werden kann und die zum Verbraucher gelieferte Energie mit steigender Frequenz zuniint und mit fallender Frequenz abnimmt, so wie das im Zusammenhang mit den hier gezeigten Schaltungen erläutert wurde, so daO die Frequenz in einer Vorrichtung, welche beispielsweise Energie zu einem Induktions-Heiz- und Schmelzofen liefert, eingestellt werden kann, um Veränderungen im Verbraucherleistungsfaktor zu kompensieren und einen optimalen Betrieb ohne Schaltkapazitäten durchzuführen.
Obgleich die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einigen bevorzugten AusfUhrungsformen beschrieben und erläutert worden ist, sei darauf hingewiesen, daß fUr Fachleute zahlreiche Abwandlungen denkbar sind, ohne daß der Bereich dieses Erfindungsgegenstandes verlassen wird.
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Claims (11)

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTI N .LICHT PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN "ti* Dr. R E I N H O L D S C H M I DT « MDNCHEN 2. THERES.ENSTRASSE 33 Dipl.-Wirtsch.-Ing. AX E L H A N S M A N N Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN AJAX MAGNETHERMIC CORPORATION WARREN, OHIO 44482, V.St.A. München,den 11. August I967 OVERLAND AVENUE NORTH EAST 1745 IhrZeithen Unser Zeichen /Cü Patentanmeldung; Statischer Frequenz-Vervielfacher P_a_t_e_n_t_a_n_s_g_r_U_c_h_e
1. Statischer Frequenz-Vervielfacher, gekennzeichnet durch eine mehrphasige Energiequelle, einen einphasigen Verbraucher, Festkörperschalteinrichtungen und zugehörige Steuerungseinrichtungen, so daß Wechselstrom mit einer höheren Frequenz als die der Energiequelle zum einphasigen Verbraucher geliefert und mit den Steuerungeeinrichtungen die Ausgangsfrequenz verändert und der Wechselstrom unmittelbar von mehrphasigem Wechselstrom in einphasigen Wechselstrom veränderbarer Frequenz umgewandelt werden kann,
2. Statischer Frequenz*-Vervielf acher, gekennzeichnet durch eine mehrphasige Energiequelle, einen einphasigen Verbraucher, Festkörperschalteinrichtungen und zugehörige Steuerungseinrichtungen, so daß Wechselstrom mit einer höheren Frequenz als die der Energiequelle zum einphasigen Verbraucher geliefert und mit den Steuerungseinrichtungen die Ausgangsfrequenz verändert und die Phasenverhältniese symme^riert werden können. 009849/0462
3. Statischer Frequenz-Vervielfacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsfrequenz durch die Abstimmung des Verbraucherkreises eingestellt wird.
4. Statischer Frequenz-Vervielfacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls-Abstimmungsvorgang der Festkörperschalteinrichtungen gesteuert wird.
5. Statischer Frequenz-Vervielfacher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtungen zur Steuerung der Ausgangsfrequenz des Verbraucherkreises Einrichtungen enthalten, mit deren Hilfe eine veränderbare, von der Verbraucherschaltung unabhängige Ausgangsfrequenz eingestellt werden kann.
6. Statischer Frequenz-Vervielfacher, gekennzeichnet durch eine mehrphasige Energiequelle, einen einphasigen Verbraucher für veränderliche Frequenzen, Festkörperschalteinrichtungen und Steuerungseinrichtungen, welche die Festkörperschalteinrichtungen während irgendeiner gewählten Periode in irgendeiner gewählten Phase der Versorgungsschaltung betätigen, um die Ausgangsleistung unter Last von Null bis zu einem maximalen Wert regulieren zu können.
7. Steuerungseinrichtungen zum Regulieren von Festkörperechalteinrlohtungen in einer mehrphasigen Versorgungsschaltung, daduroh gekennzeichnet, daß einem einphasigen Verbraucher Wechselstrom veränderbarer, höherer Frequenz zugeführt wird, wobei dieser Ausgangsweohselstrom von der mehrphasigen
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Energiequelle staust, und daß Abflihleinrichtungen vorgesehen sind, welche feststellen, wann der Strom aus den Festkörperschalteinrichtungen zu fließen aufhurt.
8. Dreiphasiges Energieversorgungssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche zwischen den Tätigkeitsperioden einer Festkörperschalteinrichtung und einer anderen ein Verzögerungszeitintervall einfügen.
9. Statischer Frequenz-Vervielfacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperschalteinrichtungen durch eine entsprechende Einrichtung gesteuert werden und eine Anpassung an die Eigenschaften des Verbrauchers bewirken.
10. Statischer Frequenz-Vervielfacher, gekennzeichnet durch eine Mehrphasige Energiequelle fester Frequenz, einen einphasigen Verbraucher für veränderliche Frequenzen, Festkörperschalteinrichtungen für den Energieversorgungskreis und Steuerungseinrichtungen zum Regulieren der Festkörperschalt einrichtungen, wobei der von der mehrphasigen Quelle gelieferte Wechselstrom zur einphasigen Quelle mit höherer, veränderbarer Frequenz geschickt wird und die Steuerungseinrichtungen die Festkörperschalteinrichtungen im Energieversorgungskreis dann betätigen, wenn die Leistung ein optimales Phaaenverhältnis aufweist.
11. Statischer Frequenz-Vervielfacher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Zeitsteuerung der von den Festkttrpersohalteinriohtungen gelieferten Pulse mit
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Hilfe eines Spannungesignals aus den Auegangskreis, Einrichtungen zuH Einstellen des Spannungsverhältnisses zwischen Ausgangsschaltung und Steuerungeeinrichtungen und Einrichtungen zum Einstellen des PhasenverhMltnisses des Auslöseimpulses in Abhängigkeit von der Phase der Spannung in der Ausgangsschaltung.
12. Statischer Frequenz-Vervielfacher, gekennzeichnet durch eine mehrphasige Energieversorgungsschaltung; mit den einzelnen Phasen der Energieversorgungeschaltung verbundenen Kondensatoren, welche sowohl die Grundwelle als auch alle ungeradzahligen Harmonischen der Versorgungespannung übertragen und einen künstlichen Nullpunkt bilden; lineare, in Reihe mit den Kondensatoren geschaltete Reaktanzen, welche eine Serienresonanz mit der fünften oder siebten Oberwelle herbeiführen; Festkörperschalteinrichtungen in jeder Phase; einen einphasigen Verbraucher für variable höhere Frequenzen als die Versorgungefrequenz; die Anordnung der Festkörperschalteinrichtungen zwischen dem Verbraucher und dem künstlichen Nullpunkt; die Verbindung des Verbrauchers mit den Festkörperschalteinrichtungen und dem von den Kondensatoren gebildeten Nullpunkt; eine Steuerschaltung, welche mehrere Spannungssteuerungseinrichtungen in jeder Phase enthält, mit denen die Festkörperschalteinrichtungen betätigt werden und die Ausgangsleistung geregelt wird; einen Transformator im Verbraucherausgangekreis; eine über den Transformator mit dem Verbraucherkreis verbundene Signal-Schaltung, welche
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- ψ-
It
Impulsformungs- und Phasenschiebereinrichtungen enthält; und einen Transformator mit variablem Übersetzungsverhältnis in der Signalschaltung, mit dem das Spannungsverhältnis zwischen Ausgang und Steuerschaltungen eingestellt und die Ausgangsleistung geregelt werden kann.
13. Statischer Frequenz-Vervielfacher, gekennzeichnet durch eine mehrphasige Energieversorgungsschaltung; mit den einzelnen Phasen der Energieversorgüngsschaltung verbundenen Kondensatoren, welche sowohl die Grundwelle als auch alle ungeradzahligen Harmonischen der Versorgungsspannung übertragen und einen künstlichen Nullpunkt bilden; lineare, in Reihe mit den Kondensatoren geschaltete Reaktanzen, welche eine Serienresonanz mit der fünften oder siebten Oberwelle herbeiführen; Festkörperschalteinrichtungen in jeder Phase; einen einphasigen Verbraucher für höhere Frequenzen als die Versorgungsfrequenz; die Anordnung der Festkörperschalteinrichtungen zwischen dem Verbraucher und dem künstlichen Nullpunkt; die Verbindung des Verbrauchers mit den Festkörperschalteinrichtungen und dem von den Kondensatoren gebildeten Nullpunkt; eine Steuerschaltung, welche mehrere Spannungssteuerungseinrichtungen in jeder Phase vorsieht, mit denen die Festkörperschalteinrichtungen betätigt werden und die Ausgangsleistung geregelt wird; Einrichtungen, welche Strom- und Spannungssignale aus dem Verbraucherkreis liefern; wobei das kombinierte Signal die Inpulsforsungs- und Phasenechieberschaltungen in den Festkörperschalteinrichtungen steuert und die Ausgangsleistung reguliert.
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lh. Statischer Frequenz-Vervielfacher, gekennzeichnet durch eine mehrphasige Energieversorgungsschaltung.; mit den einzelnen Phasen der Energieversorgungsschaltung verbundenen Kondensatoren, welche sowohl die Grundwelle als auch alle ungeradzahligen Harmonischen der Versorgungsspannung übertragen und einen künstlichen Nullpunkt bilden; lineare, in Reihe mit den Kondensatoren geschaltete Reaktanzen, welche eine Serienresonanz mit .der fünften oder siebten Oberwelle herbeiführen; Festkörperschalteinrichtungen in jeder Phase; einen einphasigen Verbraucher für höhere Frequenzen als die Versorgungsfrequenz; die Anordnung der Festkörperschalteinrichtungen zwischen dem Verbraucher und dem künstlichen Nullpunkt; die Verbindung des Verbrauchers mit den Festkörperschalteinrichtungen und dem von den Kondensatoren gebildeten Nullpunkt; eine Steuerschaltung, welche mehrere Spannungssteuerungseinrichtungen in jeder Phase vorsieht, mit denen die Festkörperschalteinrichtungen betätigt werden und die Ausgangsleistung geregelt wird; Einrichtungen, welche Strom- und SpannungsSignale aus dem Verbraucherkreis liefern, wobei das kombinierte Signal die Impulsformungs- und Phasenschieberschaltungen und die Zeitsteuerung dar Festkörperschalteinricfetungen kontrolliert und die Ausgangsleistung reguliert.
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15. Statischer Frequenz-Vervielfacher, gekennzeichnet durch eine mehrphasige Energieversorgungsschaltung; mit den einzelnen Phasen der Energieversorgungsschaltung verbundenen Kondensatoren, welche sowohl die Grundwelle als auch alle ungeradzahligen Harmonischen der Versorgungsspannung übertragen und einen künstlichen Nullpunkt bilden; lineare, in Reihe mit den Kondensatoren geschaltete Reaktanzen, welche eine Serienresonanz mit der fünften oder siebten Oberwelle herbeiführen; Festkörperschalteinrichtungen in jeder Phase; einen einphasigen Verbraucher für höhere Frequenzen als die Versorgungsfrequenz; die Anordnung der Festkörperschalteinrichtungen zwischen dem Verbraucher und dem künstlichen Nullpunkt; die Verbindung des Verbrauchers mit den Festkörperschalteinrichtungen und dem von den Kondensatoren gebildeten Nullpunkt; eine Steuerschaltung, welche mehrere Spannungssteuerungseinrichtungen in jeder Phase vorsieht, mit denen die Festkörperschalteinrichtungen betätigt werden und die Ausgangsleistung geregelt wird; Einrichtungen, welche Strom- und Spannungssignale aus dem Verbraucherkreis liefern, wobei das kombinierte Signal die Impulsformungs- und Phasenschieberschaltungen und die Zeitsteuerung der Festkörperschalteinrichtungen kontrolliert und die Ausgangsleistung reguliert; und ein Verzögerungsintervall zwischen den einzelnen Betriebsphasen und der wechselweise benutzten Schalteinrichtungen.
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16. Statischer ,Frequenz-Vervielfacher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerung der Impulse der Festkörperschalteinrichtungen durch die Abstimmung des Verbraucherkreises bewirkt wird und daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche verhindern, daß die Festkörperschalteinrichtungen im gegenphasigen Zustand gleichzeitig betätigt werden.
17. Statischer Frequenz-Vervielfacher nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche die Strom- und Spannungssignale kombinieren; kombinierte Signale, welche zu Speichereinrichtungen fließen; einstellbare Einrichtungen, welche die Spannungsverzögerung in der Speichereinrichtung steuern, wobei die Tastung der Schalteinrichtungen während eines bestiemten Zeitintervalle, nachdem der Strom aus dem Verbraucherkreis zu fließen aufgehört hat, verzögert wird.
18. Statischer Frequenz-Vervielfacher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerung der Impulse der Festkörperschalteinrichtungen durch eine getrennte Signaleinrichtung kontrolliert wird und daß wechselweise Impulse umgekehrter Polarität zu den Schalteinrichtungen geschickt werden.
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