DE2335713C3 - Verfahren zum Betrieb eines Wechselrichters, der aus zwei parallel geschalteten Teilwechselrichtern besteht, und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Wechselrichters, der aus zwei parallel geschalteten Teilwechselrichtern besteht; die Wechselrichter-Eingänge sind an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen; die Wechselrichter-Ausgänge sind je über eine Drosselspule mit Mittelanzapfung verbunden; die beiden Ausgangswechselspannungen der Teilwechselrichter sind um einen zur Spannungssteuerung einstellbaren Steuerwinkel gegeneinander versetzt und mittels der Drosselspule zu einer an der Mittelanzapfung abgreifbaren mittleren Gesamtspannung zusammengesetzt.

Durch Parallelschaltung von zwei gleichartigen Wechselrichtern, die im folgenden als Teilwechselrichter bezeichnet werden sollen, läßt sich ein Wechselrichter mit günstigen Steuereigenschaften aufbauen. Die Teilwechselrichter können dabei mit Thyristoren oder Schalttransistoren als steuerbare Hauptventile bestückt sein. Der Vorteil eines derart aufgebauten selbstgeführten Wechselrichters gegenüber anderen Wechselrichterschaltungen liegt einerseits in einer Erhöhung der Ausgangsleistung und andererseits in der Möglichkeit, die Ausgangsspannung feinstufig zu beeinflussen, wenn jedem der beiden Teilwcchselrichter ein individueller Schaltrhythmus zugeordnet wird.

Aus dem Konferenzbericht »Conference Record, IEEE International Semiconductor Power Converter Conference«, Baltimore, Md.. USA. 8. - 10.5. 1972, Seite 2-4-1 bis 2-4-6, insbesondere Figur 3, ist der eingangs genannte Wechselrichter bekannt, der aus zwei dreiphasigen Tcüvvochsclrichtern besteht, deren "Eingänge an eine Gleichspannungsquclle angeschlossen sind. Die Ausgangsklemmen der Teilwechselrichter sind jeweils über eine Drosselspule verbunden, die eine Mittelanzapfung besitzt. An ilen drei Mittclanzapfungen wird die dreiphasige Gcsamtspannung des Wechselrieh-

teis abgegriffen. Die beiden Ausgangswechselspannungen sind um einen einstellbaren Steuerwinke' gegeneinander versetzt. Die Drosselspulen sorgen dafür, daß die Ausgangswechselspannungen gemittek werden. Bei dem bekannten Wechselrichter wird die Gesamtspannung und somit die Spannung am Verbraucher durch die Veränderung des Steuerwinkels gesteuert. Ein Steuergerät verschiebt die Steuerimpulse, die den beiden Teilwechselrichtern zugeführt werden, derart gegeneinander, daß sich der gewünschte Steuerwinkel und damit die gewünschte Spannung am Verbraucher einstellt. Dieses Verfahren wird als Schwenkverfahren, Additionsverfahren oder Drehtransformatorprinzip bezeichnet.

Aus der Dissertation von H. St em ml er, »Steuerverfahren für ein- und mehrpulsige Unterschwingungswechselrichter zur Speisung von Kurzschlußläufermotoren«, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen 1970, Bild 5/111.4 auf Seite 363 und zugehöriger Beschreibung auf Seite 81, ist der eingangs genannte Wechselrichter in dreiphasiger Ausführung, allerdings ohne Betrieb nach dem Schwenkverfahren bekannt. Insgesamt sind sechs aus einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle gespeiste einphasige Teilwechselrichter vorgesehen, von denen je zwei zu einem einphasigen Wechselrichter zusammengefaßt und ausgangsseitig über eine Saugdrossel mit Mittelanzapfung vcibundsn sind. Die Mittelanzapfungen der drei Saugdrosseln sind an eine im Stern geschaltete dreiphasige Drehfeldmaschine angeschlossen. Jede der drei Saugdrosseln ist magnetisch für die Differenz-Spannungszeitflächen der Ausgangswechselspannungen beider Teilwechselrichter auszulegen. Jede Saugdrossel übernimmt also für gewisse Zeitintervalle einen Anteil der speisenden Gleichspannung. Dadurch ist eine beträchtliche Baugröße der Saugdrossel bedingt, die wiederum ein großes Gewicht der drei Wechselrichter verursacht. Insbesondere in Anwendungsfällen, in denen es auf eine geringe räumliche Ausdehnung und/oder ein geringes Gewicht des Wechselrichters ankommt, z. B. beim Antrieb eines elektrischen Triebfahrzeuges, ist man bestrebt. Drosselspulen möglichst geringer Typenleistung einzusetzen, was auch zu einer Kostenersparnis beiträgt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb des eingangs genannten Wechselrichters anzugeben, das auf dem bekannten Schwenkverfahren aufbaut und zu einer beträchtlichen Reduzierung der Baugröße der Drosselspule führt. Weiterhin soll eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Ausgangswechselspannungen jeweils im Bereich des Steuerwinkels, in dem sie entgegengesetzte Polarität haben, mindestens einmal und jeweils im selben Zeitpunkt gegenläufig umgesteuert werden.

Dieses Verfahren bewirkt, daß im Bereich des Steuerwinkels positive und negative Spannungszeitflächen geschaffen werden, deren Breite nur einen Bruchteil des Steuerwinkels beträgt. Damit wird die magnetische Beanspruchung der Drosselspule reduziert. Die Drosselspule kann daher für eine kleinere Spannungszeitfläche bemessen werden. Somit wird die Typengröße der Drosselspule begrenzt.

Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es angesehen, daß durch das Umsteuern im Bereich des Steuerwinkels die aus beiden Ausgangswechselspannungen gebildete Gesamtspannicht beeinflußt wird. Sie ist in diesem Bereich stets Null. Dadurch wird erreicht, daß die Gesamlspannung am Ausgang des Wechselrichters bei voller Aussteuerung den theoretisch maximal möglichen, durch die Höhe der Eingangsgleichspannung vorgegebenen Wert annehmen kann. Da die wiederholte Umsteuerung der beiden Ausgangswechselspannungen nur im Bereich des Steuerwinkels, also nur in einem Teilbereich der gesamten Periodendauer erfolgt, kann man von einem teilgepulsten Wechselrichter sprechen. Seine Schaltfrequenz kann gegenüber vollem Pulsbetrieb relativ niedrig gehalten werden. Der Geräteaufwand für die Steuerung des Wechselrichters ist geringer im ''/ergleich zu einem Wechselrichter mit gleichem Steuerbereich, der nach den bekannten Verfahren der Impulsbreitenmodulation (vergl. z. B. Siemens-Zeitschrift 45 [1971], Heft 3, Seiten 154 bis 161) mit gepulster Ausgangsspannung arbeitet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Bereich des Steuerwinkels durch die Umsteuerungen der beiden Teilwechselrichter in eine Anzahl gleich großer Abschnitte unterteilt wird. Diese Weiterbildung hat einen besonders einfachen Aufbau des Steuergerätes zur Folge, da die Umsteuerbefehle in äquidistanten Zeitabständen gegeben werden können.

Ändert sich der Steuerwinkel, so wird sich bei festgehaltener Anzahl von Abschnitten auch der zeitliche Abstand zwischen zwei Umsteuerungen ändern. Nach einer weiteren, im Anspruch 3 näher definierten Ausbildung der Erfindung wird der einwandfreie Betrieb des Wechselrichters gewährleistet, indem bei einer Veränderung des Steuerwinkels die Anzahl der Umsteuerungen bereichsweise derart geändert wird, daß sich der zeitliche Abstand zwischen zwei Umsteuerungen innerhalb zweier vorgegebener Grenzen bewegt.

Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: eine Frequenzerzeugerstufe gibt zwei modifizierte Dreieckspannungen, welche gleiche Frequenz und Amplitude besitzen und um die Hälfte ihrer Periodendauer gegeneinander phasenverschoben sind: die modifizierten Dreieckspannungen und eine Anzahl von spannungsmäßig äquidistanten Teilspannungen, die mittels eines Spannungsteilers aus einer gemeinsamen, den Steuerwinkel bestimmenden Steuerspannung gewonnen sind, sind zwei mit einer Anzahl von Komparatoren ausgestattete Komparatorgruppen zugeführt; zwei Modulationsstufen, die jeweils den Komparatorgruppen nachgeschaltet sind, legen den zeitlichen Verlauf der gewünschten Ausgangswechselspannungen der Teilwechselrichter im Bereich des Steuerwinkels in der Weise fest, daß jeweils beim Umschalten eines der Komparatoren eine Umsteuerung erfolgt.

Weitere Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beschrieben.

Mögliche Ausführungsformen der Erfindung werden im Wege des Beispiels im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.

Es zeigt

Fig. I in prinzipieller Darstellung eine an sich bekannte dreiphasige Wechselrichterschaltung mit drei Wechselrichtern, von denen jeder aus zwei Teilwechselrichtern besteht, die nach dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betrieben werden können.

Fig.2 bis 5 Spannungs-Zeit-Diagramme zur Veranschaulichung eines bekannten Betriebsverfahrens,

F i g. 6 bis 9 entsprechende Spannungs-Zeit-Diagramme zur Veranschaulichung eines ausgewählten Betriebsverfahrens nach der Erfindung,

Fig. 10 weitere Diagramme zur Veranschaulichung von Bereichswechseln bei Änderung der Arbeitsfrequenz und des Steuerwinkels der Teilwechselrichter,

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 12 bis 30 in der Schaltungsanordnung von Fig. 11 auftretende Signale in Form von Zeitdiagrammen,

F i g. 31 einen Spannungsteiler und eine Schallergruppe in ausführlicher Darstellung,

Fig.32 eine Modulationsstufe in ausführlicher Darstellung,

Fig. 33 einen Phasensignalgeber in ausführlicher Darstellung und

Fig. 34 einen Setzsignalgeber in ausführlicher Darstellung.

Fig. 1 zeigt eine dreiphasige Wechselrichterschaltung mit drei Wechselrichtern WI, W2und W3, die zur Speisung einer dreiphasigen Last B dient. Jeder der drei Wechselrichter IVl, VV2 und W3 besteht aus zwei gleichartig aufgebauten Teilwcchselrichtern WlI, W12 bzw. W21, W22 bzw. W31, W32, deren Eingänge an eine gemeinsame Gleichspannungsquelle angeschlossen sind. Als Gleichspannungsquelle sind eine positive und eine negative Gleichspannungs-Sammelschiene P bzw. N vorgesehen, zwischen denen die ungesteuerte Gleichspannung U_g liegt. Es kann sich dabei um eine Fahrleitung eines Triebfahrzeugs, aber auch um die Ausgangsklemmen eines ungesleuerten Gleichrichters oder einer Batterie handeln. Zwischen den beiden Glcichspannungs-Sammelschienen P, N ist gestrichelt ein elektrischer Mittelpunkt M eingezeichnet. Dieser praktisch nicht zugängliche Mittelpunkt M soll bei der Erläuterung das Verständnis erleichtern. Zwischen dem (gedachten) Mittelpunkt M und der positiven Gleichspannungs-Sammelschiene Fliegt somit die Gleichspannung -1- Ug/2, und zwischen dem (gedachten) Mittelpunkt M und der negativen Gleichspannungs-Sammelschiene N liegt die Gleichspannung - Ug/2.

Die Ausgänge all, a 12 der beiden einander zugeordneten Teilwcchsclrichter WIl, W12 sind über eine in der Mitte angezapfte Drosselspule DI miteinander verbunden. Entsprechend sind auch die Ausgänge a 21 und a 22 der beiden Tcilwechselrichter W21, W22 über eine in der Mitte angezapfte Drosselspule D 2 verbunden und das gleiche gilt für die Ausgänge a 31 und «32 der beiden Tcilwechsclriehicr W31, W32 und die in der Mitte angezapfte Drosselspule D3. Die beiden Drosscllcilwicklungcn jeder Drosselspule Dl, D2 bzw. D3 sind jeweils magnetisch miteinander verkettet. Sie haben also jeweils einen gemeinsamen Magnetkern, was durch die nicht näher bezeichneten Doppelslriche an den Drosselspulen Dl, D2 und D3 angedeutet ist. Diese Drosselspulen Dl, D2 und D3 wirken als Saugdrosseln. Sie können auch als Spartransformatoren angcschen werden. Sie setzen die von den Teilwcchselrichtern WIl, W12 bzw. W2I, W22 bzw. IV.31, W32 gelieferten Ausgangswechselspannungcn zu Gesamtspannungen zusammen, die an den Anzapfungen R, S bzw. 7abgcgriffcn werden können.

An die Anzapfungen R, .V, 7 ist die Belastung ß angeschlossen, die im vorliegenden Beispiel im Stern ist und eine Drehfeldmaschine größerer Leistung, z. B. in einem elektrischen Schienenfahrzeug oder einem Hüttenwerk, sein kann. Zur Steuerung der

Teilwechselrichter WlI, W12 W32 ist ein

Steuergerät 57vorgesehen, das diese über Steuerleitungen mit Steuersignalen versorgt. Um die Übersichtlichkeit zu wahren, sind nur insgesamt zwei Steuerleitungen eingezeichnet, die vom Steuergerät 57" zu den Teilwechselrichtern W31 und W32 führen. Das Steuergerät 57 steuert die drei Wechselrichter WI, W2 und W3 derart, daß ihre an den Anzapfungen R, S. 7abgegriffenen, gegen den Mittelpunkt M gemessenen Gesamtspannungen Ukm, Usm. Utm, um 120'' gegeneinander versetzt sind.

Das Steuergerät ST wird seinerseits mit einer Frequenzsteuerspannung Ui versorgt sowie von einer Steiierspannung Us< gespeist, die in einem Spannungsregelkreis erzeugt sein kann. Dieser umfaßt einen Regler R, dem einerseits von einem an die Anzapfungen R, 5, 7 angeschlossenen Istwertgeber G der Istwert der Ausgangswechselspannungen und andererseits von einem Sollwertgeber Pr, der als Potentiometer ausgebildet sein kann, ?in einstellbarer Sollwert U* für die Spannung an der Belastung B zugeführt wird. Der Regelkreis sorgt dafür, daß die Belastung B stets mit der gewünschten Spannung versorgt wird. Spannung und Frequenz werden proportional zueinander geführt. Daher genügt es. die Frequenzstcuerspannung Ui und den Sollwert U* für die Spannung von ein und demselben Sollwertgeber Piabzugreifen.

Die Teilwechselrichter WIl ... W32 sind im Ausführungsbeispiel so konstruiert, daß sie Zweipunktverhaltcn haben. Ihr an der Ausgangsklemme a 11... a32 gemessenes elektrisches Ausgangspotential muß also zwischen dem positiven Potential der positiven Gleichspannungs-Sammelschiene Fund dem negativen Potential der negativen Gleichspannungs-Sammelschiene /Vwechscln können.

Teilwechselrichtcr, die diese Forderung erfüllen, sind im Stande der Technik bekannt. Sie sind entweder mit Transistoren oder Thyristoren als steuerbare Haupt ventile bestückt. Beispielsweise lassen sich insgesamt sechs der in der Siemens-Zeitschrift 45 (1971), Heft 3, Seiten 154 bis 161 in Bild 8 auf Seite 158 gezeigten, mit zwei Kommutierungsdrosseln zwischen den Hauptventilcn ausgerüsteten sclbstgeführten Pulswechsclrichtern als Teilwcchsclrichter WlI... W32 verwenden. Auch können als Teilwechselrichtcr WII, W21 und W31 drei gleiche einphasige Stromrichter eingesetzt werden, wie es z, B. in den BBC-Nachrichten, Jahrgang 48, 1966, Heft 1/66, .Seiten 44 bis 52, in Bild 1 dargestellt ist. Eine Stromrichteranordnung gleichen Aufbaus wäre dann auch für die Teilwechsclrichlcr W 12, W22 und W32 heranzuziehen. Schließlich sind als Teilwcchsclrichter WIl ... W32 auch Stromrichter geeignet, die z. B. im Lehrbuch »Principles of Inverter Circuits« von B. D. Bedford und R. G. H oft, Verlag John Wiley & Sons, Inc., New York, London, Sidney, 1964, Seite 167 in Figur 7.1 dargestellt und beschrieben sind.

Die Ausgangswechselspannungcn der Teilwcchsclrichter WIl ... W32 sind Rcchtcckspannungen, deren Grundfrequenz die Arbeitsfrequenz ist, mit der die Belastung B betrieben wird. Zwischen den Ausgangswcchselspannungcn zusammengehöriger Teilwcchsclrichter WIl ... W32 besteht jeweils eine Phasenverschiebung, die zur Steuerung oder Regelung der daraus zusammengesetzten Gesamtspannung benutzt werden kann. Dieses unter dem Namen ».Schwenkverfahren«, »Addilionsverfaliren« oder »Verfahren nach dem

Prinzip des Drehtransformators« bekannte Verfahren wird am Wechselrichter WI im folgenden näher erläutert. Diese Erläuterungen gelten auch für die Wechselrichter W2 und W3, die jeweils um 120⁰C verschobene Gesamtspannungen aufweisen.

Die F i g. 2 bis 5 veranschaulichen das bekannte Schwenkverfahren. Die F i g. 2 und 3 zeigen den Verlauf der Ausgangswechselspannung Un bzw, i7i2»die Fig.4 den Verlauf der Drosselspannung Uoi und die Fig.5 den Verlauf der Gesamtspannung Urm in Abhängigkeit von der Zeit f bei fester Kreisfrequenz ω = 2πί, wobei f die Arbeitsfrequenz des Wechselrichters WI ist. Zwischen den Ausgangswechselspannungen Un und Un besteht eine Phasenverschiebung um den Winkel 2a, der einstellbar ist und im folgenden als Steuerwinkel 2« bezeichnet wird. Die Steuersignale für die Hauptventile des ersten Teilwechseirichters Wn sind also um den Steuerwinkel 2« gegenüber den entsprechenden Steuersignalen für die Hauptventile des zweiten Wechselrichters phasenverschoben. In dem Zeitraum 2α/ω, der dem Steuerwinkel 2« entspricht, haben die Ausgangswechselspannungen Uu, Uu verschiedene Polarität; die durch Addition gewonnene Gesamtspannung Urm (vergl. F i g. 5) ist hier Null. Die Gesamtspannung Urm erscheint also mit einem »Anschnitt«; ihr Grundschwingungs-Effcktivwert wird mit zunehmendem halben Steuerwinkel α nach einer Cosinusfunktion vermindert.

In den Zeiträumen 2a.li», die jeweils dem Steuerwinkel 2<x entsprechen, muß die Drosselspule D1 die volle Gleichspannung übernehmen. Die Drosselspannung Uo\ an der gesamten Drosselwicklung ist in Fig.4 eingezeichnet und schraffiert hervorgehoben, Sie beträgt abwechselnd + U₈ und - U_e. Die Spannungszeilfläche, die die Drosselspule Dl magnetisch beansprucht, hat also jeweils die Höhe U_g und eine Breite entsprechend dem Steuerwinkel 2«.

Zur Verminderung der Spannungszeitflächen an der Drosselspule D1 wird nun ein Pulsbetrieb eingeführt, der in den Diagrammen der F i g. 6 bis 9 verdeutlicht wird. Dieser Pulsbetrieb ist jeweils auf den Bereich des Steuerwinkels 2a beschränkt. Innerhalb der Periodendauer der Ausgangswcchselspannungen Un, Un gibt es zwei solcher Bereiche. Innerhalb dieser Bereiche werden die beiden Ausgangswechselspannungen mindestens einmal und jeweils im selben Zeitpunkt umgesteuert.

Die F i g. 6 bis 9 beziehen sich auf den beispielsweise herausgegriffenen Fall, daß in jedem Bereich des Steuerwinkcls 2a beide Ausgangswcchselspannungen Um, Uu gleichzeitig η = 2mal mal zusätzlich umgeschaltet werden. Die Anzahl η ist also die Zahl der Umschaltungen oder Umsteuerungen innerhalb des Bereiches des Steucrwinkels 2a. Die Bereichsgrenzen werden dabei nicht mitgezählt. Die Zahl η kann in anderen Fällen beträchtlich größer als 2 sein.

Die Fig.6 und 7 zeigen den zeitlichen Verlauf der teilgepulsten Ausgangswcchselspannungen Un bzw. Uu, die Fig.8 den zeitlichen Verlauf der Drosselspannung U01 und die Fig.9 den zeitlichen Verlauf der zugehörigen Gesamtspannung Urm- Man erkennt, daß zwischen den Winkeln q>l und <p2 zwei zusätzliche Umsteuerungen bei den Winkeln <pll und ψ\2 vorgenommen werden. Diese erfolgen, wie aus einem Vergleich von Fig.6 mit Fig.7 deutlich wird, *5 gleichzeitig und in entgegengesetzter' Richtung. Entsprechend werden auch zwischen den Winkeln ψ3 und cd4 zwei zusätzliche Umsteuerungen bei den Winkeln φ31 und φ32 vorgenommen. Ebenso gibt es zwei zusätzliche Umsteuerungen zwischen den Winkeln φ5 und φ6 bei den Winkeln φ51 und φ52. Wie aus den Fig.6 und 7 hervorgeht, werden die Umsteuerungen der beiden Teilwechselrichter WIl, W12 bevorzugt so vorgenommen, daß der Bereich des Steuerwinkels 2a in eine Anzahl (n + 1) Abschnitte unterteilt wird, die alle gleich groß sind.

Da, wie soeben vorausgesetzt wurde, die zusätzlichen Schaltflanken den Bereich des Steuerwinkels 2a in gleich lange Abschnitte unterteilen, liegen an der Drosselspule D1 jeweils anstelle eines Spannungsblokkes der Breite 2a (vergl. Fig.4) jetzt insgesamt (n + 1) = 3 Spannungsblöcke wechselnder Polarität der Breite ω · At = 2α/(π + 1) = 2α/3, vergl. Fig.8. Die Drosselspule DY ist für einen dieser Spannungsblöcke auszulegen. Die Beanspruchung der Drosselspule D1 wird also auf 1/(n + 1) = 1/3 vermindert.

Es ist also festzuhalten, daß im allgemeinen Fall η zusätzliche Umschaltungen eine Verringerung der Beanspruchung der Drosselspule Dl um den Faktor \l(n + 1) bewirken. Weiterhin ist bemerkenswert, daß die Gesamtspannung Urm nach F i g. 9 im Bereich des Steuerwinkels 2a — wie in Fig.5 — unverändert Null bleibt, da die beiden Teilwechselrichter WIl, W12 in diesem Bereich nach wie vor Ausgangswechselspannungen Un, Ui₂ stets unterschiedlicher Polarität liefern. Die Gesamtspannung Urm und damit die Gesamtausgangsspannung der Wechselrichter WI, W2, W3 wird durch das Pulsen in den genannten Bereichen nicht beeinflußt.

Im Interesse einer beträchtlichen Verminderung der Drosselbaugröße sollte die Anzahl η der zusätzlichen Umschaltungen möglichst groß gewählt werden. Da jedoch mit der Anzahl η die Schaltfrequenz der Teilwechsclrichter WH, W12 ansteigt, und da der Schaltflankenabstand (Breite der Abschnitte) mit Rücksicht auf die Kommutierungsvorgänge in den Teilwechselrichtern WIl, W12 eine gewisse Mindestzeit Atmin nicht unterschreiten darf, ergibt sich unter Berücksichtigung der zulässigen Betriebsdaten für jede Ausgangsfrequenz /"und für jeden Steuerwinkel 2a eine optimale Anzahl n.

Wenn ein größerer Steuerbereich hinsichtlich Arbeitsfrequenz f und Ausgangsspannung beherrscht werden soll, ergibt sich daraus die Notwendigkeit, die Anzahl η bereichsweise zu ändern. Das Diagramm nach Fig. 10 zeigt den zeitlichen Abstand At zwischen zwei zusätzlichen Umsteuerungen, also die Zeitdauer Al der einzelnen Spannungsblöcke (vergl. F i g. 4 und 8) an der Drosselspule Dl, in Abhängigkeit von der Arbcitsfrequenz f, die auf die maximale Arbeitsfrequenz f_ma, bezogen ist. Dabei wurde angenommen, daß die Gesamtspannung Urm mit Hilfe des Steuerwinkels 2a proportional zur Arbeitsfrequenz /"geändert wird. Eine solche Proportionalität wird gewöhnlich verlangt, wenr als Belastung B eine Drehfeldmaschine, insbesondcn eine Asynchronmaschine, vorgesehen ist. Der zeitlich! Abstand At ist dabei ein Maß für die Spannungszeitflä ehe und damit für die Beanspruchung der Drosselspule.

Im Bereich der maximalen Arbeitsfrequenz f_m» (/"//in«»« I) ist die Anzahl /7 = 0. Dieser Fall entsprich dem bekannten Betriebsverfahren nach den F i g. 2 bis ί Mit abnehmender Arbeitsfrequenz /'erhöht sich nun de Steucrw'inkcl 2a und damit der zeitliche Abstand Δ t de Bercichsgrcnzcn. Hat dieser Absland At bei de Arbeitsfrequenz f\ einen vorgegebenen Maximalwei A /mn» erreicht, der vorzugsweise gleich dem Doppelte der physikalisch /.. B. durch die Frciwcrdczcil bedingte

Mindestzeit At„,i„ des Wechselrichters ist, so wird die Anzahl π von Null auf 1 erhöht, der zeitliche Abstand Δ t also auf den Wert At_mj„ halbiert. Mit weiter abnehmender Arbeitsfrequenz f wird bei der Arbeitsfrequenz f₂ wiederum der vorgegebene Maximalwert Δ t,_m,_x erreicht; dann wird die Anzahl η wieder um 1 auf /7 = 2 erhöht, der Bereich des Steuerwinkels 2« also jetzt in η = 3 Abschnitte eingeteilt. Entsprechend wird fortgefahren, so daß sich der in Fig. 10 unten eingezeichnete sägezahnförmige Kurvenverlauf ergibt, der auch rückwärts durchlaufen werden kann. Dabei ist zu beachten, daß die Erhöhung oder Erniedrigung der Anzahl η nicht unbedingt um Stufen von 1 vorgenommen zu werden braucht. Insbesondere bei höheren Zahlen π können Stufen von 2 oder mehr angebracht sein. Die Dimensionierung der Drosselspule richtet sich nach dem relativ niedrigen Maximalwert At_max.

In Fig. 10 ist zusätzlich gestrichelt der Wesentlich ungünstigere Kurvenverlauf ohne teilgepulsten Betrieb eingezeichnet, der sich für η = 0 ergibt. Man erkennt, daß eine abnehmende Frequenz /"einen zunehmenden zeitlichen Abstand Δ /zur Folge hat. )e größer daher der Frequenzsteuerbereich bei η = 0 sein soll, um so größer muß auch die Typenleistung der Drosselspule gewählt werden.

Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des bisher beschriebenen Verfahrens. Diese Schaltungsanordnung umfaßt im wesentlichen das schon in F i g. 1 angedeutete Steuergerät ST, das in F i g. 11 mit einer Reihe von Einzelheiten dargestellt ist. Abweichend von F i g. 1 wird dabei angenommen, daß die Steuerspannung U₅₁ an einem Sollwertgeber P_s, der insbesondere als Potentiometer ausgebildet sein kann, abgegriffen wird. Die Frequenzsteuerspannung Urw'ird — wie in Fig. 1 — an einem weiteren Sollwertgeber Pf abgenommen.

Die Frequenzsteuerspannung Ur wird einem Oszillator O zugeführt. Dieser Oszillator O liefert eine Dreieckspannung D, deren Verlauf in Abhängigkeit von der Zeit / in Fig. 12 dargestellt ist, und eine dazu synchrone Rechteckspannung V, deren zeitlicher Verlauf in Fig. 13 dargestellt ist. Die Frequenz der beiden Spannungen D, V am Ausgang des Oszillators O ist durch die Frequenzsteuerspannung Uieinstellbar. Sie ist das Dreifache der gewünschten Grundschwingungsfrequenz der Gesamtspannung, die z.B. in Fig. I mit Urm bezeichnet isS. Die Periodendauer dieser Grundschwingungsfrequenz ist in den Fig. 12 und 13 mit 7o benannt.

Die Dreieckspannung D wird einer Addierstufe F zugeführt. Diese bildet daraus und aus einer Gleichspannung D„„ die gleich der Amplitude der Dreieckspannung D ist und an einem Potentiometer Pj abgegriffen wird, zwei modifizierte Dreieckspannungen Dl und DII. Der zeitliche Verlauf dieser modifizierten Dreieckspannungen Dl und DII ist in den Fig. 14 bzw. 20 dargestellt. Wie aus dem Vergleich der Fig. 14 und 20 deutlich wird, sind die modifizierten Dreieckspannungen Dl und DII um T/b gegeneinander phasenverschoben. Sie besitzen nur noch positive Werte. Ihre Amplitude beträgt 2 D_1n. Mit jeder der modifizierten Dreieckspannungen DI und DII wird eine Komparatorgruppe Cl bzw. CIl gespeist. Jede dieser Kompuratorgruppen Cl, CII enthält eine Anzahl von handelsüblichen Komparatorcn, die auch unter dem Namen Grenzwertmelder bekannt sind.

Aus F i g. 11 geht hervor, daß die Stcucrspannung £/„ einem Spannungsteiler P zugeführt wird. Dieser Spannungsteiler P sorgt dafür, daß die Steuerspannung U₅, in eine Anzahl von Teilspannungen unterteilt wird, die äquidistant abgestuft sind. Der Spannungsteiler P gibt also außer der Steuerspannung U_u eine Anzahl von Teilspannungen Uu L/2... ab.

In Fig.31 ist ein solcher Spannungsteiler P dargestellt, der hier für den Betrieb mit maximal η — 6 zusätzlichen Umsteuerungen eingerichtet ist. Dabei ist η wiederum die Anzahl der gewünschten Umsteuerungen im Bereich des Steuefwinkels 2«. Der Spannungsteiler P enthält eine Reihenschaltung von sieben gleich großen ohmschen Widerständen WO. IV1... W6. Allgemein gesprochen benötigt man für η zusätzliche Umsteuerungen (/? + I) ohmsche Widerstände JVO, IVl... Vom Potential U_s, beginnend ist von jedem zweiten · Verbindungspunkt der Widerstände IVO, Wi ... W 6 ein Abgriff· herausgeführt. An diesen Abgriffen erhält man die Teilspannungen Uu Ui und Uj. Aus F i g. 31 geht weiterhin hervor, daß dem Spannungsteiler P eine Schaltergruppe Q mit sechs Schaltern ZO, Zi ...Z5 vorgeschaltet ist. Dabei ist jeder Verbindungspunkt des Spannungsteilers Pan einen der Schalter ZO, Zi... Z5 der Schaltergruppe ζ) geführt. Der andere Kontakt ist jeweils auf Nullpotential gelegt. Als Schalter Z0_; Zl,.... Z5 kommen insbesondere elektronische Schalter, z. B. Transistoren, in Betracht. Diese werden durch

Steuerbefehle /VO, /Vl N5 angesteuert. Die

Herkunft und Bildung dieser Steuerbefehle NQ,...,N5 wird später erläutert. Durch die Wahl der Schalterstellungen ist jeweils die Anzahl η der gewünschten Umsteuerungen im Bereich des Steuerwinkels 2» festgelegt.

In Fig.31 ist der Fall eingezeichnet, bei dem /7 = 5 zusätzliche Umsteuerungen erreicht werden sollen.

Dazu ist der Schalter Z5 durch den Steuerbefehl Λ/5 geschlossen. Damit ist der Widerstand W6 überbrückt. Die Schalter ZO bis Z4 sind geöffnet. Damit ergibt sich, daß die zwischen den Widerständen Wl und W2 abgegriffene Teilspannung U\ gleich 4/6 U_st und die zwischen den Widerständen IV3 und W 4 abgegriffene Teilspannung LZ₂ gleich 2/6 U_st ist. Die folgende Tcilspannung Ui ist Null. Ausgehend von der Steuerspannung Ust haben also die Teilspannungen U\, U₂, Uj stets denselben Abstand voneinander, der im vorliegen-

den Fall 2/6 U_s, beträgt. Ist eine andere Anzahl η von zusätzlichen Umsteuerungen gewünscht, so wird mittels der Steuerbefehle /VO ... /V5 ein anderer der Schalter ZO ... Z 5 geschlossen.

Die Stcuerspannung U_sl und die Teilspannungen U\,

U₂ und Uj werden, wie aus F i g. 11 ersichtlich ist, den beiden Komparatorgruppen Cl und CII zugeführt. Diese enthalten jeweils für die Sleuerspannung U₅, und die Teilspannungen U\, U₂, Ui je einen Komparator, im vorliegenden Fall also jeweils 4 Komparatoren.

In den Fi g. 14 und 20 sind sämtliche Spannungen in ihrem Zeitverlauf dargestellt, die in den Komparatorgruppen Cl bzw. CII miteinander verglichen werden. Bei Übereinstimmung der Absolutwerte der verglichenen Spannungen, also in den Schnittpunkten, schaltet

der zugehörige Komparator um. Es entstehen am Ausgang der Komparatorgruppe Cl für den beispielhaft betrachteten Fall η = 5 Ausgangssignalc /»01, 411, -421 und /431. Das Ausgangssignal ,4.31 ist dabei Null. Der zeitliche Verlauf der anderen Ausgangssignale A0\, AW

und 421 ist in den Fig. 15 bis 17 dargestellt. Entsprechend entstehen am Ausgang der Komparatorgruppe CII Ausgangssignale 4011, AiW, /4211 und 4311, von denen das Ausgangssignal 4311 wiederum Null ist.

Der zeitliche Verlauf der übrigen Ausgangssignale AOII, Λ111 und Λ211 ist in den Fig. 21 bis 23 dargestellt.

Jeder Komparatorgruppe CI und CII ist eine Modulationsstufe MI bzw. M Il zugeordnet, die mit den Ausgangssignalen AOl...A3\ bzw. AOII... A3II gespeist werden. Am Ausgang der Modulationsstufen Cl, ClI entsteht daraus jeweils ein Modulationssignal Ll bzw. L II, das den Verlauf der Ausgangswechselspannungen (vergl. Bezugszeichen Ü\u U\2 in Fig. 1) im Bereich des Steuerwinkels 2« festlegt. Hierzu reichen bei geradzahliger Anzahl η von gewünschten Umsteuerungen die Ausgangssignale AOl...A311 als Informationsträger aus. Bei ungeradzahliger Anzahl π ist die Information nicht ausreichend, da jeweils eine zusätzliche Umsteuerung in den Nullpunkten der modifizierten Dreieckspannungen Dl und DlI (vergl. Fig. 14 und 20) erforderlich ist. Die dazu erforderliche zusätzliche Information wird aus einer Korrekturstufe K erhalten, die immer dann Korrektursignale K 1 und K Il aus der Rechteckspannung Vdes Oszillators O bildet, wenn ein Signal X anzeigt, daß die Anzahl π ungerade ist. Das Korrektursignal K1 ist im zeitlichen Verlauf identisch mit der Rechteckspannung V, das Korrektursignal K Il entspricht der inversen Rechteckspannung V. Die Korrektursignale K I, K Il sind in den Fig. 18 bzw. 24 dargestellt.

In Fig.32 ist ein Ausführungsbeispiel für die Modulationsstufe M1 gezeigt. Die Modulationsstufe MIl ist identisch aufgebaut, so daß es genügt, lediglich die Modulationsstufe MI zu betrachten. Diese enthält eine Anzahl von neun NAND-Stufen VO bis V 8, die logisch miteinander verknüpft sind. Die Anordnung der NAND-Stufen YO bis YZ sorgt im wesentlichen dafür, daß das Modulationssignal L I jedesmal dann umschaltet, wenn eine der Spannungen U_si, U\, U₂, Lk (vergl. Fig. 14) gleich der modifizierten Dreieckspannung Dl geworden ist. Die NAND-Stufen Y4 bis V8 sind für eine zusätzliche Umschaltung vorgesehen, die an der Stelle der Nullpunkte der modifizierten Dreieckspannung DI (vergl. Fi g. 14) jeweils dann auftritt, wenn das Korrektursignal K 1 ungleich Null ist. Dabei entsteht durch die Abfallflanke des Korrektursignals K I auch eine zusätzliche Umschaltung jeweils im Maximum der modifizierten Dreieckspannung D1, die jedoch bei der Bildung der Ausgangswechselspannungen der Teilwechselrichter nicht in Erscheinung tritt. Die Funktion der Modulationsstufe MI ergibt sich ohne weiteres aus der dargestellten Verknüpfung der NAND-Glieder VO bis Y9.

Das von der Modulationsstufe MI abgegebene Modulationssignal LI ist in seinem zeitlichen Verlauf in Fig. 19 dargestellt. Entsprechend ist das Modulationssignal LIl der Modulationsstiife MII in Fig. 25 dargestellt.

Die Rechteckspannung V wird nach der F i g. 11 auch in zwei Ringzähler öl unf ßll eingespeist, die jeweils drei Ausgangsleilungen besitzen. Über jede der drei Ausgangslcitungen wird ein rechteckiges Signal ZIl, Z12, Z13 bzw. ZIIl, Z112, Z113 der Dauer 7/3 abgegeben, die sich jeweils mit der Periodendauer T wiederholen. Die Signale ZlI, Z12, ZI3 sind gegeneinander um 773 und gegenüber den entsprechenden Signalen ZIIl, Z112, Z113 jeweils um die Zeitdauer 772 versetzt. Die Signale des Ringzähler 01 wechseln sich dabei im Maximum der modifizierten Dreieckspannung Dl und die Signale des Ringzähler ßll wechseln sich dabei im Maximum der modifizierten Dreieckspannung DIl ab. Das ist in den Fig.26 und 27 schematisch dargestellt.

Drei identisch aufgebaute PhasensignalgebWH1, /72, A/3, die den einzelnen Wechselrichtern Wi, W2 bzw. WZ in Fig. 1 zugeordnet sind,. werden nach F i g. 11 mit diesen Signalen Z11... Z113 der Ringzähler B1, B Il versorgt. Gleichzeitig werden ihnen jewüeilsdiei;. Modulationssignale Ll, LII und die Ausgangssigriale'· Λ 01, AOII der Komparatorgruppen CI bzw. ClI, also jeweils zusätzlich noch 4 weitere Signale zugeführt. Die Phasensignalgeber Wl, H 2 und H3 liefern jeweils zwei Phasensignale / 11, J12 bzw. /21, /22 bzw. /31, /32,die den Schalttakt der Teilwechselrichter W11, W12 bzw. IV21, W22 bzw. WZX, WZ2 festlegen. Die Phasensignale /11 .../32, von denen die Phasensignale/11,/12 in Abhängigkeit von der Zeit t in den.Fig.28 und 29 dargestellt sind, werden dazu im Signalumformer £Ί 1. i. £f 32 gegeben, die die für die Wechselrichterveiv-, tile benötigten Steuergrößen liefern. Falls die Wechselrichter WI, W2, W3 Thyristoren als steuerbare Ventile enthalten, dienen die Signalumformer £11..... £".32<zurn Bildung der Zündimpulse. Die Ausgänge der Signalürmiformer Eil ... £32 sind in Fig. 11 mit r 1, r2 bzw. si, 5 2 bzw. t1,12 bezeichnet. Dieselbe BezeichnungsweisQo ist beim Steuergerät 57" in Fig. 1 verwendet, so.iddßli beide Figuren unmittelbar miteinander verglichenwerden können. F i g. 30 zeigt die resultierende'.Gesamtspannung Urm (vergl. Fi g. 1), deren Amplitude gleich der speisenden Gleichspannung U_g ist.

Ein Ausführungsbeispiel für den Phasensignalgeber HX ist in Fig.33 dargestellt. Die Phasensignalgeber H 2, /73 sind entsprechend aufgebaut. Der Phasensigr.algeber H X enthält eine Anzahl von NAND-Stufen V9 bis Y25, die logisch miteinander verknüpft sind. Die Verknüpfung ergibt sich ohne weiteres aus F i g. 33 und braucht nicht näher erläutert zu werden.

Der Phasensignalgeber H 1 bewirkt im wesentlichen eine Verteilung der zugeführten Eingangssignale in·4 festgelegten Zeitbereichen a, b, c, d auf die beiden Ausgänge, also auf die Phasensignale / U und /12. Die Zeitbereiche a, b, cund d sind zwischen den F i g. 28 und 29 eingezeichnet. Die Zeitbereiche bund dentsprechen jeweils dem Bereich des Steuerwinkels 2a. In diesen Bereichen werden die Phascnsignale /11, /12 moduliert, also mehrfach umgesteuert. Das kommt dadurch zustande, daß im Zeitbereich b das Modulationssignal L Il und im Zeitbereich rfdas Modulationssignal L I dem Phasensignal /11 direkt und dem Phasensignal /12 invers zugeteilt wird. Die Verknüpfung ist weiter so getroffen, daß in den Bereichen a, c die Phasensignalc / 11₁ / 12 nicht moduliert werden.

Es wurde oben bereits ausgeführt, daß die Schalter Z0...Z5 der Schaltcrgruppe Q(vergl. Fig.31) durch Steuerbefehle NO... N 5 gesetzt werden, die die Anzahl η der Umsteuerungen festlegen. Die Bildung dci Steuerbefehle NO... N5 erfolgt, wie aus Fig. H ersichtlich ist, in einem Vor- und Rückwärtszählcr VR Jeweils nur einer der abgegebenen Steuerbefehle NO... NU besitzt aktiven Zustand. Der Vor- unc Rückwärtszähler VR besitzt zwei Eingänge, denct Setzsignalc SV und SR zugeführt werden können. Eir Wechsel des Setzsignals SV von I nach 0 an dem cinci Eingang bewirkt ein Wcitcrschaltcn des Vor- um Rückwärtszählcrs VR in Vorwärtsrichtung, d. h. anstelli des gerade aktiven Steuerbefehls, z.B. Λ/2, wird de Steuerbefehl mit der nächsthöheren Ordnungszahl, ζ. Ε NZ, aktiv. Ein Wechsel des Sctzsignals SR von 1 nach am anderen Eingang bewirkt ein Wciterschalten de Vor- und Rückwärtszählers VR in Rückwärtsrichtunj

d. h. anstelle des gerade aktiven Steuerbefehls, ζ. B. Λ/5, wird der Steuerbefehl mit der nächstniedrigen Ordnungszahl, z.B. N 4 aktiv. Ob die Ordnungszahl und damit die Anzahl π der zusätzlichen Umsteuerungen im Bereich des Steuerwinkels 2<x geradzahlig oder ungeradzahlig ist, wird durch ein Signal X angegeben, das dem Vor- und Rückwärtszähler VR ebenfalls entnommen wird. Dazu werden die Steuerbefehle Ni, Λ/3, /V 5 ungerader Ordnungszahl invertiert einer (nicht dargestellten) NAN D-Stufe mit drei Eingängen zügeführt; dieser wird das Signal ^entnommen.

Die beiden Setzsignale SV und SR werden nach F i g. 11 in einem Setzsignalbildner SB gebildet. Der Setzsignalbildner SB sorgt dafür, daß der zeitliche Abstand At zwischen zwei Umsteuerungen bei einer Verringerung des Steuerwinkels 2a einen minimalen Grenzwert nicht unterschreitet und bei einer Vergrößerung des Steuerwinkels 2a. oder einer abnehmenden Arbeitsfrequenz einen maximalen Grenzwert nicht überschreitet. Das Kriterium für die Bildung des Setzsignals SV ist dann gegeben, wenn der zeitliche Schaltflankenabstand At zwischen zwei beliebigen Schaltflanken im Bereich des Steuerwinkels 2« (vergl. F i g. 28) einen maximalen Grenzwert überschreitet, der gleich dem Doppelten des maximalen Grenzwerts 2At_mm des Wechselrichters gewählt ist. Das Kriterium für die Bildung des Setzsignals SR ist dann gegeben, wenn der Schaltflankenabstand At zwischen zwei beliebigen Schaltflanken im Bereich des Steuerwinkels 2/x (vergl. Fig. 28) einen Minimalwert unterschreitet, der gleich dem minimalen Grenzwert At_mj_n des Wechselrichters ist.

Zur Erfassung des Schaltflankenabstandes At werden dem Setzsignalbildner Sßdas Ausgangssignal A OI oder A011 der Komparatorgruppc Cl bzw. CII und zusätzlich das entsprechende Modulationssignal Ll bzw. LlI zugeführt. Im vorliegenden Fall sind es die zusammengehörigen Signale A OH und LiI.

Den Aufbau des Ausführungsbcispieles eines Selzsignalbildners SB zeigt im einzelnen Fig.34. Der Setzsignalbildncr SB enthält zwei monostabile Kippstufen MK 1 und MK 2 jeweils mit der Laufzeit Atmin und zwei monostabile Kippstufen MK 3 und MK 4 jeweils mit der Laufzeit 2At_mm sowie NAND-Glieder V26 bis Y3i. Die Kippstufen MK2 und MKi werden vom direkten und die Kippstufen MKX und MK Λ werden mit Hilfe der NAND-Glieder V26, V27 vom inversen Modulationssignal L Il angesteuert. Dadurch bilden die Kippstufen MK 1 und MK 4 Ausgangssignale bei einer Anstiegsflanke und die Kippstufen MK 2 und MK 3 Ausgangssignale bei einer AbfallfJanke des Modulationssignals LII. Sobald sich die Ausgangssignale der monostabilcn Kippstufen MKi und MK 2, deren Zeitdauer jeweils A t_mi„ beträgt, innerhalb des Steuerbereichs 2« überschnei !en, nimmt das Setzsignal SR infolge der logischen Verknüpfungen aktiven Zustand an. Der Vor- und Rückwärtszähler VR wird um eine Einheit zurückgeschaltet. Sobald sich die inversen Ausgangssignale der monostabilen Kippstufen MK 3 und MK4, deren Zeitdauer jeweils 2Al„»„ beträgt, innerhalb des Steuerbereichs 2« überschneiden, nimmt das Setzsignal SV aktiven Zustand an. Es schaltet den Vor- und Rückwärtszähler VR um eine Einheit in Vorwärtsrichtung weiter. Der neue Zustand des Vor- und Rückwärtszählers VR bewirkt im letzteren Fall, daß der Steuerbereich 2« um eine Einheit weniger unterteilt wird.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ί. Verfahren zum Betrieb eines Wechselrichters, der aus zwei parallel geschalteten Teilwechselrichtern besteht; die Wechselrichter-Eingänge sind an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen; die Wechselrichter-Ausgänge sind je über eine Drosselspule mit Mittelanzapfung verbunden; die beiden Ausgangswechselspannungen der Teilwechselrichter sind um einen zur Spannungssteuerung einstellbaren Steuerwinkel gegeneinander versetzt und mittels der Drosselspule zu einer an dei Mittelanzapfung abgreifbaren mittleren Gesamtspannung zusammengesetzt; dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgangswechselspannungen ((Ju, t/12} jeweils im Bereich des Steuerwinkels (2λ), in dem sie entgegengesetzte Polarität haben, mindestens einmal und jeweils im selben Zeitpunkt gegenläufig umgesteuert werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Steuerwinkels (2«) durch η Umsteuerungen der beiden Teilwechselrichter (W 11, W12) in eine Anzahl (n + 1) gleich großer Abschnitte unterteilt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Veränderung des Steuerwinkels (2a) die Anzahl (n + 1) der Abschnitte bereichsweise derart geändert wird, daß bei einer Verringerung des Steuerwinkels (2rv) der zeitliche Abstand (At) zwischen zwei Umsteuerungen einen minimalen Grenzwert (At_n,,,,), der im wesentlichen durch die Freiwerdezeit der steuerbaren Ventile der Teilwechselrichter (WIl, W12) bestimmt ist, nicht unterschreitet und daß mi! abnehmender Arbeitsfre- quQnz(f) der beiden Teilwechselrichter (WU, W12) und/oder mit zunehmendem Steuerwinkel (2a) die Zunahme der Anzahl (n + 1) der Abschnitte gerade immer dann erfolgt, wenn der zeitliche Abstand (At) zwischen zwei Umsteuerungen gleich einem vorgegebenen maximalen Grenzwert (A W,) geworden ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Grenzwert (At„_m) gleich dem Zweifachen des minimalen Grenzwerts (At_mj_n) gewählt ist.
5. 5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: eine Frequenzerzeugerstufe gibt zwei modifizierte Dreieckspannungen (Dl, DIl) ab, welche gleiche Frequenz und Amplitude besitzen und um die Hälfte ihrer Periodendauer gegeneinander phasenverschoben sind; die modifizierten Dreieckspannungen (D I, DII) und eine Anzahl von spannungsmäßig äquidistanten Teilspannungen (U_sh Ui, Uj, Uj), die mittels eines Spannungsteilers (P) aus einer gemeinsamen, den Steuerwinkel (2λ) bestimmenden Steuerspannung (Um) gewonnen sind, sind zwei mit einer Anzahl von Komparatoren ausgestatteten Komparatorgruppen (Cl, CII) zugeführt; zwei Modulationsstu- f>o fen (M I, M II), die jeweils den Komparalorgruppcn (Cl, CII) nachgeschaltet sind, legen den zeitlichen Verlauf der gewünschten Ausgiingswechselspannungcn (z.B. ί-Ίι, U\2) der Tcilwechselrichtcr (WU, W12) im Bereich des Steuerwinkels (2a) in der Weise fest, daß jeweils beim Umschalten eines der Komparatoren eine Umsteuerung erfolgt.
   b. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei Ringzähler (BI, BU), die von der Frequenzerzeugerstufe gespeist sind und an Pliasensignalgeber (HU H2, W 3) angeschlossen sind die wiederum zusätzlich aus den Modulationsstufen (Ml, MlI) gespeist sind und deren Phasensienale(/n,/12_;y21,722;;31,/32)denSchaltrhyth-SS der Teilwechselrichter (WIl, W12; W21, W22;W31, W32) festlegen.

   7 Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6 und zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine dem Spannungsteiler (P) vorgeschaltete Auswahlschaltung zur Einstellung des Spannungsteilerverhältnisses, die aus einer Schaltergruppe (Q) mit einer Anzahl von

   Schaltern (ZO Z5) besteht, weiche durch

   Steuerbefehle (NO Λ/5) steuerbar sind; die

   Steuerbefehle werden von einem Vor- und Rückwärtszähler (VR) abgegeben, an dessen Eingang ein Setzsignalbildner (SB) mit zwei monostabilen Kippstufen (MKi, MK 2) angeschlossen ist, deren Laufzeit gleich der zwischen zwei Schaltflanken einzuhaltenden Mindestzeit (almin) des Wechselrichters (Wl, W2, W3) ist. und mit zwei monostabilen Kippstufen (MK 3, MK 4). deren Laufzeit gleich dem Doppelten der zwischen zwei Schaltflanken einzuhaltenden Mindestzeit (At_min) des Wechselrichters (WI. W2, W3)ist.