DE2500275A1 - Elektrisches versorgungssystem - Google Patents

Description

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HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN 5TUTTOART Ii

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19.Dezember 1974

Massachusetts Institute of Technology

77 Massachusetts Avenue

Room E 19-702

Cambridge, Mass., 02 139/ USA

Elektrisches Versorgungssystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Versorgungssystem, insbesondere auf elektrische Energiewandler.

Seit kurzem liegt ein beträchtliches Interesse an der Entwicklung und der Anwendung von Brennstoffzellen, Solarzellen,

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thermoelektrisch arbeitender Anordnungen und dergleichen vor, die chemische und thermische Energie oder Strahlenenergie in elektrische Energie umwandeln. In Verbindung mit der Verwendung solcher elektrischer energieerzeugender Einrichtungen haben öich eine Anzahl von Problemen ergeben,' beispielsweise liefern individuelle, enerqieerzeugende Einrichtungen in üblicher Weise elektrische Leistungen von nur einigen Watt oder weniger, wohingegen sehr häufig Leistungen im Bereich von kW oder MW in grossem Umfange benötigt werden. Darüber hinaus stellen die meisten dieser Anordnungen und Systeme ein Gleichstromausgangssignal zur Verfügung, wohingegen bei den meisten, hier in Betracht kommenden Benutzungszwecken ein Wechselstrom und hier insbesondere quasi-sinusförmige Spannungen und Ströme mit nur geringen Verzerrungen durch Oberwellen gefordert werden. Darüber hinaus weisen solche bekannten Einrichtungen geringerer Leistung nur sehr wenig Möglichkeiten hinsichtlich einer Regelung auf, was sich in der Weise zum Ausdruck bringt, dass die Ausgangssnannung beträchtlich als Funktion des gezogenen Ausgangsstroms Veränderungen unterworfen ist. Es ist offensichtlich, dass jedes, Solche Einrichtungen verwendende Versorgungssystem in der Lage sein muss, in wirksamer Weise die individuellen elektrische Energie erzeugenden Einrichtungen zu kombinieren; es muss in der Lage sein, Gleichspannung in Wechselspannung umzuwandeln und es muss darüber hinaus in der Lage sein, eine Ausgangnspannung mit niedrigem Innenwiderstand, mit praktisch sinusförmiger Wellenform und mit nur geringen harmonischen Verzerrungen oder Oberwellen zu liefern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zu

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schaffen, welches in der Lage ist _f diesen Anforderungen zu genügen und eine Anzahl von elektrischer energieerzeugender oder speichernder Einheiten so zu verbinden, dass im grösseren Massstabe Versorgungsleistungen, insbesondere in Form von Wechselspannungsausgangssignalen, zur Verfügung gestellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht daher die Erfindung aus von dem eingangs genannten elektrischen Versorgungssystem und besteht erfindungsgemHss darin, dass eine Vielzahl von in Kaskade geschalteter Stufen vorgesehen sind, die jeweils aus einer Spannungsquelle, aus ersten, in beiden Richtungen leitfMhigen und zwischen die Spannungsauelle und einem Stufenanschluss geschalteten und aus zweiten, in beiden Richtungen leitfähigen und zwischen die Spannungsquelle und dem anderen Stufenanschluss geschalteten Halbleiterschaltelementen bestehen, wobei in einem Betriebszustand der Stufe der eine Stufen.anschlue als Eingang und der andere als Ausgang und bei einem anderen Betriebszustand der andere Stufenanschluss als Eingang und der eine als Ausgang geschaltet ist, wobei die ersten und die zweitenHalbleiterschal telenente in Kombination in der Weise schaltbar sind, dass der eine oder der andere Anschluss der Spannungsquelle mit jedem der Stufenanschlüsse verbindbar oder die Spannungsquelle durch eine Bypass-Schaltung umgangen ist.

Entsprechend der Erfindung werden daher eine Anzahl von elektrischer Energiequellen oder elektrischer Energiespeicherelemente in programmierter Weise derart verbunden, dass sich

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ein Wechselstromausgang oder ein sonstiger veränderbarer Ausgangsstrom ergibt, der einer Belastung zugeführt werden kann. Hierzu sind programmierte Schaltvorgänge erforderlich, um den Gleichstrom in den Wechselstrom oder in einen sonstigen, sich verändernden Strom umzuwandeln oder um einen Wechselstrom einer gegebenen Frequenz in einen Wechselstrom einer anderen Frequenz zu konvertieren. Zu diesem Zweck werden eine Anzahl von Stufen verwendet und in Kaskade, d.h. in Reihe geschaltet; jede Stufe umfasst dabei eine elektrische Energie- oder Energiespeicherquelle sowie Schaltungsanordnungen, die so ausgebildet sind, dass sie ent\-;eder unter Umgehung der jeweils zugeordneten Energiequelle die Anschlüsse der Stufe miteinander verbinden oder dass die Spannungsquelle der Stufe in der einen oder der anderen Richtung, zusammen mit den Spannungsnuellen anderer Stufen auf die Belastung geschaltet wird, jedoch, wie schon gesagt derart in programmierter Abfolge, dass der Last beispielsweise eine praktisch sinusförmige Spannung zugeführt werden kann.

Ein Vorteil vorliegender Erfindung ist daher darin zu sehen, dass Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird, wobei eine Anzahl elektrischer Speicherelemente oder elektrische Energie erzeugender Einrichtungen, die jeweils eine praktisch konstante Spannung liefern, so kombiniert werden, dass sich eine mit der Zeit verändernde Ausgangssnannung ergibt. Besonders vorteilhaft ist weiterhin, dass sich durch entsprechend kontrollier te Abfolge der Schaltvorgänge der einzelnen Stufen ein quasi sinusförmiges Ausgangssignal erzeugen lässt, dessen Anteil an armonischen oder Oberwellen einstellbar und regelbar ist und wobei auch die Frequenz der erzeugten Ausgangsspannung verän-

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dert v/erden kann.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass die erfindungsgem^sse Schaltung ein elektrisches Wechselspannungsausgangssignal zur Verfügung stellen kann, welches nur einen geringen Innenwiderstand aufweist und aufgrund der Zusammenfassung einer grösseren Anzahl von eine elektrische Leistung nur geringerer Grosse liefernder Einzeleinheiten in der Lage ist, ein Ausgangssignal entsprechend hoher Leistung abzugeben.

Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass das erfindungsgemässe System auch in der Lage ist, einen Wechselstrom gegebener Frequenz in einen Wechselstrom anderer Frequenz umzuwandeln, auch ist es möglich, ein solches Spannungswandlersystem aus einer Vielzahl von untereinander gleichen Bausteinen oder Modulen aufzubauen.

Die Erfindung stellt einen elektrischen Leistungskonverter zur Verfügung, der über eine grosse Anpassungsfähigkeit «ufweist, und zwar durch geeignete individuelle und programmierte Kombination einzelner Untereinheiten, die als energieerzeugende Systeme arbeiten.

Diese Vorteile werden, wie schon erläutert dadurch erreicht, dass ein elektrisches Versorgungssystem zur Verfügung gestellt wird, welches aus einer Vielzahl miteinander in Kaskade geschal toter Einzelstufen besteht. Jede Einzelstufe umfasst in Kombination eine Spannungsquelle, erste bilaterale, d.h. in zv/ei Richtungen leitfShige Festkörper schalte lernen te sowie zweite bilaterale Festkörperschaltelemente, wobei diese Schalt-

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elemente jeweils immer zwischen den einen hz\i. dem anderen Anschuss der zugeordneten Spannungsquelle und einem der Aussenanschlilsse der Stufe geschaltet sind. Der eine Aussenanschluss oder Stufenanschluss stellt dabei bei beispielsweise einem ersten Betriebszustand der Stufe den Eingangsanschluss und der andere dann den Ausganqsanschluss dar, diese Rollen sind jedoch bei einem anderen Betriebszustand der Stufen umkehrbar. Dabei arbeiten die ersten und zweiten Schalteranordnungen in Kombination in der Weise, dass in programmierter Abfolge die Spannungsquelle jeweils mit dem einen oder dem anderen Ausgangsspannungsanschluss verbunden oder dass die Spannungsquelle insgesamt umgangen wird und die Stufe daher für sich gesehen lediglich einen Strompfad bildet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt. Im folgenden v/erden Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Schaltungsdiagramm, bestehend aus sieben Stufen, wobei sieben Batterien, nämlich jeweils für jede Stufe eine über eine Belastungnquelle geschaltet sind, der ein Wechselstrom z-igeführt wird; die Darstellung der Fig. 1 ist im wesentlichen als Blockschaltbild gehalten, die

Fig. 2Λ

und 2B zeigen kombiniert eine einphasige Wechselstrom

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spannung, die der Belastung der Fig, 1 zugeführt werden kann; dabei zeigt die Fig. 2A die in positiver Richtung gehende Spannung als eine Reihe von Spannungsstufen, die zunächst ansteigen und anschliessend wieder abfallen, während die Fig. 2B eine in negative Richtung verlaufende Spannung als eine Reihe von Spannungsstufen darstellt, die in positiver Spannungsrichtung gesehen zunächst abnehmen und dann wieder ansteigen, die

Fig. 3Λ

und 3B zeigen eine Folge logischer Schaltschritte Ober der Zeit gesehen, entsprechend welchen die Schaltelemente der Fig. 1 zur Erzeugung der in den Fig. 2Λ und 2B dargestellten Wellenformen betätigt werden können,

Fig. 4 zeigt in schematischer und teilweise in Blockdarstellung ein weiteres Ausführungsheispiel vorliegender Erfindung, bestehend .aus einem zweistufigen System, das jedoch in Aufbau und Zweck ähnlich dem der Fig. 1 ist, dabei zeigt.

Fig. 5 eine von dem System der Fig. 4 orzeugbare Spannungsverlauf r.kurve, während die

Fig. 6 die hierzu erforderliche logische Schalterstellungsfolge der Schalter der Darstellung der Fig. 4 über der Zeit angibt,

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Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und zeigt teilweise in Blockdarstellung ein dreistufiges System, welches seinem Zweck und seinem Aufbau nach dem System der Fig. 1 ähnelt,

Fig. 8 zeigt in schematischer Blockdarstellung ein sechsstufiges System, welches in der Lage ist, sechs Batterien, und zwar jeweils eine nro Stufe in derartiger Weine zu kombinieren, dass sich drei parallele Reihenschaltungen aus jeweils zwei Stufen ergeben, die zur Erzeugung einer dreiphasigen Wechselspannung auf eine gemeinsame Belastung arbeiten, schliesslich zeigt

Fig. 9 ein Ausführungsbeisniel einer beliebigen Stufe für die vorherigen Systeme in detaillierter Darstellung.

Es wird angenommen, dass es am einfachsten ist, sich bei der folgenden Erläuterung der Erfindung auf ein System zu beziehen, welches eine Anzahl von Batterien als individuelle elektrische Energiespeicherelemente verwendet, obwohl, wie weiter unten noch eingehend erläutert wird, auch andere elektrische Energiespeichermittel oder eine elektrische Energie erzeugende Mittel von grossem Interesse sind und, wie es sich versteht, innerhalb des erfindungsgemässen Rahmens liegen.

Im folgenden wird nun eine Erläuterung mit Bezug auf die Fig. 1, 2Λ, 2B, 3A und 3B angegeben, in welchem Ausfiihrungsbeispiel ein Wandler dargestellt ist, der einen elektrischen Gleichstrom

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in einen elektrischen Wechselstrom umwandelt und dabei erfindungsgemässe Grundsätze verwendet.

Der Gleichstrom-Wechselstromwandler der Fig. 1 ist dort mit dem Bezugszeichen 101A gekennzeichnet und besteht aus einem Satz von sieben Stufen 110, die unter der Kontrolle oder Regelung einer logischen Regelschaltung 1O3 in der Weise arbeiten, dass der Fluss eines Wechselstroms in einer Belastung oder einem Lastwiderstand 102 veranlasst wird. Gleich hier soll darauf hingewiesen werden, dass die Wahl von sieben Stufen bei diesem Ausführungsbeispiel und in der Beschreibung im Grunde willkürlich ist, es können bei sneziellen Anwendungsfällen und Apparaturen auch eine grössere oder kleinere Anzahl von Stufen verv/endet v/erden.

Der in der Fig. 1 dargestellte Gleichstrom-Wechselstromwandler umfasst daher, wie schon gesagt, sieben Stufen 1 bis 7, wobei jede Stufe eine Batterie und erste und zweite Schalter umfasst, wobei sich eine solche Schalteranordnung an dem einen Ende der Stufe und die andere Schalteranordnung am anderen Fnde der Stufe befindet. Jede Stufe verfügt fiber zwei Anschlüsse, diese können jedoch, wie der nachfolgenden Beschreibung noch entnommen werden kann, nicht spezifisch als Eingangsanschluss oder als Ausgangsanschluss bezeichnet werden, da diese Rollen im Verlauf jedes Zyklus beim Betrieb des Wandlers wechseln (oder wechseln können). Für die vorliegenden Zwecke sollen daher die. ersten Schalteranordnungen als linke Schalter in jeder Stufe und die zweiten Schalteranordnungen als rechte Schalter in jeder Stufe bezeichnet v/erden, daher bestehen, wenn man von der Darstellung der Fig. 1 ausgeht, die rechten Schalter in jeder Stufe aus den Schaltern P« *» Sj*..·· ^is ....S- ^,

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^S2-7' Ehrend die zweiten oder rechten Schalteranordnungen in jeder Stufe die Schalter S, .., S...... bis . ..S- ₇ ^S4-7 ^um~ fassen.

So besteht die erste Stufe dos Wandlers 101Λ aus ersten Schalteranordnungen, bestehend aus einem Satz von zwei Ilalbleiterschaltern, nämlich den Schaltern S_{1 1} und S_ _i und

I ~ I i~I

zweiten Schalteranordnungen, bestehend aus einem weiteren Satz von zwei Halbleiterschaltern, nämlich den Halbleiternchaltern S_3-1 und S._₁. Ein Schalter in jedem Schaltersatz ist so geschaltet, dass er vom positiven Anschluss einer Batterie B-dem einen oder dem anderen der im folgenden als Stufenanschlüsse bezeichneten Anschlussverbindungen T_ _i und T_n , elektrischen Strom zuführt; der andere Schalter in jedem Satz ist dann so angeschlossen, dass er vom negativen Anschluss der Batterie B₁ dem einen oder anderen der Stufenanschlüsse T. ₁ und T₁ elektrischen Strom zuführt; diese Erläuterung ist für die Stufe 1 gegeben, gilt jedoch in entsprechender Weise auch für sämtliche andere Stufen. Daher lässt sich der positive Anschluss der Batterie B₁ mit jedem der Stufenanschlüsse T₁ oder T .. verbinden, wobei zur gleichen Zeit der negative Anschluss der Batterie B₁ dann jeweils mit dem anderen Stufenanschluss Τ_β-1 oder T₁ verbunden v/erden kann. Auch lässt sich eine Bypass-Schaltung zur Batterie B₁ aufbauen insofern, als man gleichzeitig die beiden Schalter S₁₁ und S₃₁ leitend und gleichzeitig die Schalter S_3-1 und S_4-1 nichtleitend macht oder indem man umgekehrt die Schalter S_3-1 und S₄₁ leitend und gleichzeitig die Schalter S_1-1 und S_3-1 nichtleitend macht.

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Es ist schon erwähnt worden, dass auch die anderen Stufen des Wandlersystems 1Ο1Λ ähnlich der Stufe 1 aufgebaut sind und in gleicher Weise bezeichnete Teile aufweisen und auch in einer zur soeben gegebenen Erläuterung hinsichtlich der Stufe 1 analogen Weise betrieben werden können.

Als spezifisches Arbeitsbeispiel des Wandlers 1Ο1Λ sei angenommen, dass lediglich die folgenden Schalter leitend sind:

^S2-1' ^S3-1' ^S2-2' ^S3-2' ^S2-3' ^S3-3' ^S1-4' ^S4-4' ^S2-5' ^S3-5^{f S}1-6' ^S4-6' ^S2-7' ^S3-7' ^^ann e^r<Jibt sich zv;isehen den Stufenanschlüssen T. ,und T__- die folgende Potentialdifferenz:

V_{1 +} v₂ + V₃ - V₄ + V₅ - V₆ + v₇,

wobei V₁, V₂... V₇ die von den Batterien B₁, B₂.... B₇ jeweils zur Verfügung gestellten Spannungen sind. Andere Kombinationen leitender Schalter ergeben andere Potentiale zwischen den Stufenanschlüssen T_ft , und T„_₇ bis und darin eingeschlossen den Spitzenwerten

V₁ + V_ + V, +V. + V_c +V- +V_. 1 2 J 4 5 6 /

-V₁ - V₂ - V₃ -V₄ V₅ - V₆ .j.-Betrieb als Gleichstrom-Wechselstromwandler unter der Kontrolle der logischen Regelschaltung 103 betrieben liefert das System 1Ο1Λ eine quasi-sinusförmige Spannungswelle, die die in den Fig. 2A und 2B dargestellten beiden Halbzyklen umfasst. Die logische Regelschaltung, die zu den mit 104 und bezeichneten Spannungswellen führt, kann dargestellt werden

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durch die in den Fig. 3A und 3B gezeigten Schaltfolgen.

Die in den Fig. 3Λ und 3B dargestellten speziellen Schaltfolgen sind primär ausgewählt worden, um die Erläuterung der
Arbeitsweise des Systems 101A zu vereinfachen. Eine genaue
Untersuchung der Tabellen der Fig. 3.^ und 3B zeigt, dass es
in vielen Fällen besser ist, eine unterschiedliche Folge zu
verwenden, um das gleiche Endresultat zu erreichen. Beispielsweise ergibt sich aus der dargestellten logischen Folge, dass
die Batterie B₁ die grösste Last bei der Versorgung der Belastung 102 zu tragen hat, da sie sich für den weitaus grössten Zeitraum in Reihe mit der Belastung geschaltet findet, während die Batterie B₇ am geringsten belastet ist, da sie lediglich
für zwei Zeiteinheiten in Reihe mit der Belastung liegt und
bei den restlichen 26 Zeiteinheiten im 28 Zeiteinheiten-Zyklus der Flg. 2Λ und 2B umgangen ist. Daher würde üblicherweise der in den Fig. 3A und 3B dargestellten logischen Schaltfolge nicht unbedingt gefolgt werden, da es üblicherweise vorteilhaft ist, die Last gleichmässiger unter den verschiedenen Energiequellen zu verteilen. Zusätzlich kann nämlich den logischen Schaltfolgen der Fig. 3A und 3B entnommen werden, dass die Schalter
S___ und S._ die meiste Zeit eingeschaltet und die Schalter
S_1-- und S-__ die meiste Zeit ausgeschaltet sind. Da es sich
bei diesen Schaltern jedoch tatsächlich um Halbleiterschalter
handelt, die stets einige En ergie in Form von Verlustleistung freisetzen, ist es auch hier üblicherv/eise vorteilhaft, eine
Schaltfolge zu wählen, die den Leistungszyklus für sämtliche
Schalter annähernd gleich macl^t und so die Belastung durch die Abfuhr der Verlustleistung gleichmässiger über die verschiedenen Schalter verteilt.

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Eine genauere Untersuchung der in den Fig. 2Λ und 2B dargestellten Wellenformen und der in den Fig. 37 und 3B gezeigten Schaltfolgen ergibt, dass die Schalter S_? - und S_4-7 Strom während eines Teils des Arbeitszyklus in der einen Richtung und während des anderen Teils des Arbeitszyklus in der anderen Richtung durchlassen. Diese Schalter müssen daher Strom in beiden Richtungen führen können und daher "bilateral" ausgebildet sein. Darüber hinaus ist es jedoch, um eine gleichmassigere Belastung sowohl der Energiespeicher oder Erzeugungselemente als auch der Schaltungselemente zu ermöglichen, erforderlich, dass hei dem praktischen Ausführungsbeispiel sämtliche der in Fig. 1 gezeigten Schalter in der Lage sind, Strom in beiden Richtungen zu führen, daher bilateral ausgebildet sind. In diesem Zusammenhang sei darauf verwiesen, dass der soeben eingeführte Begriff "bilateral" in grösserem Detail in der US-PS 3,748,492 erläutert ist, in diesem Patent sind auch verschiedene Entwürfe und Möglichkeiten angegeben, um Halbleiterschalter "bilateral" auszubilden. Weitere Angaben in dieser Richtung lassen sich der US-PS^-Anmeldung 360,501 vom 16.Mai 1973 und der US-PS-Anmeldung 426,269 vom 19.Dezember 1973 entnehmen.

In Fig. 1 und in der sich daraus beziehenden Beschreibung ist die elektrische Versorgungsquelle oder Spannungsquelle jeder Stufe des Systems 1O1A als Batterie dargestellt. Dieses Element kann jedoch tatsächlich jede bekannte Art von primären oder sekundären elektrischen Elementen sein. Bei vielen für die vorliegende Erfindung in Betracht gezogenen Anwendungsgebiete ist es von Vorteil, eine andere Art einer elektrischen Energie- oder Versorgungsquelle zu verwenden.

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Irisbesondere kommen hierbei in vielen Systemen für die mit dem Bezugszeichen B₁, B-.... B_ in Fig. 1 bezeichneten Elemente Brennstoffzellen, Solarzellen oder thermoelektrische Zellen und Anordnungen in Betracht, die chemische oder thermische Energie oder Strahlung in elektrische Energie umwandeln; dabei wird dann das Wandlersystem 101Λ in der Weise verwendet, dass viele dieser energieliefernden Elemente kombiniert und in einer Anordnung verwendet v/erden, die einer Belastung einen starken elektrischen Wechselstrom zuführen können, selbst dann, wenn die einzelnen elektrischen Spannungsquellen nur einen niedrigen Gleichstrom zu liefern in der Lage sind.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist nun mit Bezug auf die Fig. 4 im folgenden beschrieben; dabei besteht ein System 101B aus zwei Stufen, einer Stufe 1 und einer Stufe 2, die unter der Steuerung einer logischen Regelschaltung 103 in der Weise arbeiten, dass sie einer Belastung 102 einen Wechselstrom zuführen. Wird beispielsweise das System 101B dazu verwendet, einer Belastung eine beträchtliche Leistung zuzuführen, beispielsweise also zum Antrieb eines elektrischen Motors, wobei eine veränderliche Geschwindigkeit desselben durch Veränderung der Freauenz des der Belastung zugeführten Wechselstromes erzielt wird,
/Jann entladen sich die Batterien und müssen wieder aufgeladen werden. Dies kann bei der Anordnung der Fig. 4 dadurch geschehen, dass die Batterie B₁' über Dioden 112 und 113 von einem Transformator 110 und die Batterie B_' von einem Transformator 111 über Dioden 114 und 115 aufgeladen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird elektrische Lei stung einer Wechselstromquelle entnommen, die an die Primärwicklungen der Transformatoren 1110 und 111 angeschlossen sind; hierbei kann

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es sich um jede beliebige geeignete Wechselrtromquelle handeln, beispielsweise um die übliche 60 Hz-Netzversorgung. Die Frequenz des der Belastung zugeführten Wechselstroms ist jedoch unabhängig davon gesteuert von der logischen Regelschaltung 103; bei der Anordnung des Systems 1O1B handelt es sich daher um einen Frequenzwandler, der einen Wechselstrom einer gegebenen Frequenz in einen Wechselstrom einer anderen Frequenz umwandelt.

Bei einer Anordnung, die wie die der Fig. 4 eine AufladefHhigkeit aufweist, kann es bei einigen Systemen vorteilhaft sein, die mit dem Bezugszeichen B..' -und B-¹ bezeichneten Elemente durch Kondensatoren zu ersetzen. Ist beispielsweise die der Belastung zuzuführende Leistung nur gering, dann können als elektrische Energiespeicherelemente relativ kleine Kondensatoren verwendet werden, was zu einer gleichzeitigen Reduzierung der körperlichen Abmessungen des Systems 101B führt.

Die jeweilige individuelle Steuerung oder Kontrolle der Schalter ^si_i' ^si_2 ^UGV/· kann mit Hilfe von jeweils zugeordneten Gedächtnis- oder Speicherschaltungen ^M·., ,., M« « ^usw· erfolgen, die unter einer geeigneten Programmierung der logischen Regelschaltung 103 stehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann es sich bei den Speicherschaltungen N*«» ^Mi-2 ^usw* ^etwa um bistabile Kippschaltungen handeln, wie sie in dem Patent 3,748,492 dargestellt sind, es kann sich jedoch auch um monostabile oder tristabile Kippschaltungen handeln. Die von der logischen Regelschaltung 103 stammenden Signale können Lichtsignale sein, es können aber auch Signale sein, die beispiels-

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weise und wie in der US-PS 426,265 gezeigt, über geeignete Dioden oder über eine sonstige geeignete Koppelverbindung zugeführt werden.

Die bei diesem als auch bei den anderen Ausführungsbeisnielen erwähnte logische Regelschaltung 103 kann als Register oder als digitale Kontrollschaltung ausgebildet sein. Po zeigt beispielsweise die Fig. 1 des erwähnten US-PS 3,705,391 u.a. ein System zur Umwandlung analoger Signale in Digitalsignale und umgekehrt; das den vorgehend beschriebenenen Systemen 101A und 101B zugeführte Eingangssignal kann dabei das binäre, in diesem Patent dargestellte Signal sein. Fs versteht sich, dass die Freouenz der in Fig. 5 dargestellten Wellenform 108, auf die weiter unten noch eingegangen wird, durch Veränderung der Folgerate modifiziert werden kann; dies kann bei einem digital kontrollierten System durch Veränderung der Frequenz eines Taktgenerators erfolgen.

Ein zweistufiges System wie das, welches bei 101 in Fig. 4 gezeigt ist, kann dazu verwendet werden, einer Belastung eine siebenstufige, quasi-sinusförmige Wellenform zuzuführen, entsprechend der mit 108 in Fig. 5 bezeichneten. Die Schaltabfolge zur Erzeugung der Wellenform 108 ist dabei in der Tabelle der Fig. 6 angegeben. Um bei der durch das Bezugszeichen 109 gekennzeichneten simulierten Sinuswelle die harmonische Verzerrung klein zu halten, sollte die von dem elektrischen Speicherelement oder der Versorgungsquelle R-¹ stammende Konstantspannung einen Wert von etwa 2Vr> und die von dem Element B '

stammende Konstantsnannung einen Wert von Vp aufweisen, wobei

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es sich bei der Spannung V um die Spitzenspannung der in Fig. 5 dargestellten Sinuswellenform 1O9 handelt. Es versteht sich und ist für jeden Fachmann einsichtig, dass auch dann eine identische Wellenform geliefert v/erden kann, wenn die Spannung des Elements B ' bei Vr> und die Spannung des Elementes· B«¹ bei _2Vp_ liegt, wobei dann aie Schaltfolge entsprechend modifiziert werden muss. Darüber hinaus hat sich herausgestellt, dass der Zeitunterschied zv/ischen den Augenblicken, an welchen die verschiedenen Schalter betätigt werden, d.h. zu den Zeitpunkten t.., t₂....t₁₂ in Fig. 5 in optimaler Weise gestaltet werden kann, wiederum um -Sie gesamth^rmonische Verzerrrung klein zu halten oder um die auf besondere Harmonische in der quasisinusförmigen Ausgangswellenform zurückzuführende Verzerrung zu verringern. Tatsächlich wurde unter Verwendung der bisher beschriebenen Techniken in einem solchen System eine Ausgangswellenform 108 erzeugt, die lediglich einen gesamtharmonischen Anteil von weniger als 10% aufwies und bei der die dritte Harmonische weniger als 2% betrug.

Das in Fig. 7 gezeigte elektrische Versorgungssystem 1O1C arbeitet in ähnlicher Weise wie die Systeme 101A und 101B und ähnelt insbesondere dem System 101B dahingehend, dass es sich bei den Spannungen, die die elektrischen F.nergiequellen oder Speicherelemente B'¹, B," und B-" in Fig. 7 aufweisen, um Spannungen mit der Verteilung Vp, Vp und Vp_ handelt. Das in Fig. 7 dargestellte dreistufige System 101C kann in Fällen verwendet werden, v/o ,die Anforderungen hinsichtlich des Auftretens von harmonischen Verzerrungen schärfer sind als bei Verwendung des Systems 101B.

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Es versteht sich, dass auf der Grundlage der bisher gegebenen Erläuterungen solche Schaltstufen, wie sie bisher als Teile der Systeme 1Ο1Λ, 1O1B, 1O1C angegeben worden sind, Teile eines Systems sein können, welches eine Vielzahl narnlleler Stufen umfasst, ein solches System ist als Ausführungsbeisniel 101B in Fig. 8 dargestellt. Fs versteht sich, dass diese vielfachen parallelen Stufen in einer Weise abfolgem^ssig geschaltet werden können, dass es den Energiequellen und Speicherelementen in den einzelnen Stufen ermöglicht wird, sich zu erholen oder in den Zeiträumen zwischen einer Verwendung wieder aufgeladen zu werden. Darüber hinaus ist klar, dass dies die Kombination vieler individueller Quellen oder Speicherelemente ermöglicht, so dass einer Belastung eine beträchtliche Leistung zugeführt werden kann, selbst dann, wenn die individuelle Puelle nur eine niedrige Leistung aufzubringen imstande ist. Fs versteht sich weiterhin, dass die in Fig. 8 angegebenen Stufen beispielsweise folgemässig in einer dreiphasigen Schaltfolge betrieben werden können; um so einer Belastung bei der es sich beispielsweise um einen Dreiphasenmotor handeln kann, eine dreiphasige Leistungsversorgung zuzuführen.

In Fig. 9 ist nunmehr noch in grösserem Detail ein praktisches Ausführungsbeispiel einer Einzelstufe dargestellt. Solche Stufen, wie sie in Fig. 9 gezeigt sind, nind zum Aufbau der weiter vorne schon erläuterten Svsteme 101A, 101B und 1O1C verwendet worden. Wiederum ist hier die elektrische Energiequelle oder die Speicheranordnung eine Batterie, wobei bei den tatsächlich hergestellten Systemen effektiv Batterien eingebaut, untersucht und analysiert worden sind, da die Verwendung von

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Batterien u.a. den Aufbau von experimentellen Apparaturen erleichtert. Die in Fig. 9 gezeigte einzelne Stufe X zeigt im Detail eine Stufe eines tatsächlichen Systems wie das siebenstufige System 1Ο1Λ, welches zum Aufbau und zur Herstellung der in den Fig. 2Λ und 2B gezeigten Spannungswellenform verwendet worden ist. Bei der Darstellung der Fig. 9 stellt der Punkt der Stufe links der Punkte S und S¹ ein spiegelbildliches Abbild des Teils der Stufe dar, welcher sich rechts von den Punkten S und S¹ befindet. Daher entspricht auch die Bezugszeichengebung diesem Umstand insofern, als die rechterhand angeordneten Bestandteile der Stufe X lediglich noch zusStzlich mit einem oberen Beistrich zur Kennzeichnung und Unterscheidung gegenüber den Elementen des linken Stufenteils gekennzeichnet sind.

Die zwischen den Stufenanschlüssen T. _, und T_ _v angeordneten bilateralen Halbleiterschalter, die mit S_{1 v}, S, _v, S, _v und S. bezeichnet sind, erfüllen jeweils die Funktion der weiter vorne schon genannten Schalter S₁₁, S₂_«, ^S3_i ^un<* ^S4_i · ^D*^e Fähigkeit des Schalters S₁ beispielsweise, einen Strom in beiden Richtungen zu führen, d.h. bilateral zu arbeiten, ist die Folge der Kombination eines Transistors 0« und einer Diode D₃, deren Wirkungsweise genauer in dem schon erwähnten Patent 3,748,492 beschrieben sind. Die weiteren Schaltungselemente wirken in der Weise, dass sie die Schalter ^Ri_v»^S2-X *** *ⁿ ihrer Wirkungsweise steuern.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Stufe X handelt es sich bei den Transistoren 0.,» O₂» O₃ und ξ), sowie mit einem Beistrich

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versehenen Gegenstücke um Transistoren niedriger Leistung, hei den Transistoren ο , ο ο und 0« und ihre entsprechenden Gegenstücke um Hochleistungstransistoren, die Dioden D₀ und D- und ihre jeweiligen Gegenstücke mit einem Beistrich sind Hochleistungsdioden, v/ährend die Diode D. eine Hochstromdiode ist. Bei den Dioden D. und D₁' handelt es sich um Dioden niedriger Leistung. Die mit D und D · bezeichneten Dioden sind lichtempfindliche Dioden und wirken in der Weise, dass sie die Stufe X als Antwort auf einen Befohl der logischen Regelschaltung von einem Zustand in den anderen ihrer verschiedenen Schaltzust^'nde umsteuern oder schalten. Bei einem tatsächlich aufgebauten System handelt es sich bei dem Eingangssignal der Dioden D und D ' um Licht, dessen Lichtquelle lichtemittierende Dioden sind, die unter der Steuerung einer externen Regelung stehen. Es folgt nun eine kurze Beschreibung der Wirkungsweise der Stufe X.

Bei der Darstellung der Fig. 9 bildet die B bezeichnete Batterie die Versorgungsspannung der Stufe; eine Batterie B ^f

wirkt als Vorspannung für die verschiedenen Transistoren dieser Stufe. Die Batterie B verfügt über Anschlüsse Y und Z, der Anschluss Z ist mit Masse G verbunden, die im vorliegenden Fall lediglich die gemeinsame Verbindunn darstellt. Beim Betrieb dieses Systems lässt sich dann ein Schaltkreis herstellen ausgehend vom Anschluss T₅. _v, über den Transistor CV zum Anschluss Z und von dort über den Anschluss Y über den Transistor O₀ ¹

zum Stufenanschluss T_{n v}. Ein Stromrückfluss durch die Stufe

13—Λ

X kann dabei erfolgen vom Anschluss T über den Transistor Qc¹ zum Anschluss Z, von dort zum Anschluss Y, über den Transistor O₀ bis zum Stufenanschluss T. „. Eine Parallel- oder

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Bypass-Leitung zur Batterie B kann in der V^Teise erzielt werden, dass man beide Schalter S₁ und S- ein und die beiden Schalter S₂__x und S₄₃. ausschaltet oder umgekehrt. Wichtig ist darauf hinzuv/eisen, dass die Schalter S₁ und S__„ als Paar arbeiten, d.h. der Schalter S₁_„ ist immer eingeschaltet, wenn der Schalter S₂_„ ausgeschaltet ist und umgekehrt; in ähnlicher Weise arbeiten auch die Schalter S, „

J—Λ

und S. _v als Paar. Allerdings ist das Schalterpaar S_{1 v} - S_{0 v} unabhängig vom Schalterpaar S_3x und S₄ „, dabei wird ein Ein-Ausschaltmg des ersteren Paars durchgeführt über die Diode D und des letzteren über die Diode D *. Als Verein-

Λ Λ

barung soll gelten, dass ein Schalter dann eingeschaltet ist, wenn der zugehörige Transistor leitend ist; der Schalter ist ausgeschaltet, wenn der Transistor nicht leitet. Es ist offensichtlich, dass jedoch beim praktischen Aufbau durch die Diode der Schalter auch dann Strom f Hessen kann, wenn der Transistor, wie oben erläutert, sich im nichtleitenden Zustand befindet.

Der Regelteil oder Steuerteil für die Schalter S_{1 v} und S- _v besteht aus der Batterie B ' (um die Regelschaltkreise mit Strom zu versorgen) und den elektronischen Komponenten R^,D„, R₂, O₁, O₂, R₃, D₁, R₄, O₆, R₅, R₆, O₄, R₇, *₈, O₇ und D₄. Die Schaltung arbeitet in folgender Weise. Unter der Annahme, dass auf die lichtempfindliche Diode D_v kein Licht auftrifft, bildet sie einen hohen Impedanzwert (offener Stromkreis) und es fliesst durch den Widerstand R₁ vom positiven Anschluss der Batterie B * (Spannung = +12V) in die Basis des npn-Transistors Q₁ und macht diesen leitend. Leitet der Transistor O₁, dann leitet auch der Transistor O₃; daher befindet sich der Kollek-

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tor des Transistors O (unterer Anschluss des Widerstandes R_) auf Massenotential, wodurch der Transistor Q. nichtleitend geschaltet wird. Bei Sperren des Transistors O₄ (nichtleitend) sind auch die Transistoren Q₇ und ο abgeschaltet und der Schalter S.. ist insgesamt abgeschaltet, d.h. er befindet sich als Schalter in seiner offenen Position bzw. er stellt einen sehr hohen Widerstand dar. Ist der Transistor 0 eingeschaltet, dann ist der Transistor Q, ausgeschaltet und kann an seinem Kollektoranschluss keinen Strom aufnehmen; daher fliesst der durch den Widerstand R₄ fliessende Strom in die Basis des Transistors Q- und veranlasst beide Transistoren Q, und 0

6 ob

zur Schaltung in den leitenden Zustand. Leitet der Transistor Qc, dann ist der Schalter S~„ eingeschaltet.

Fällt auf die lichtempfindliche Diode D_x Licht auf, dann wirkt sie als niederer Widerstand (tatsächlich handelt es sich hierbei um ein kleines Gebiet einer Solarzelle) und ihre Kathode nimmt im wesentlichen negatives Potential an. Dadurch ergibt sich auch ein negatives Potential an der Rasis des Transistors Q, und beide Transistoren Q, und O₀ sind ausgeschaltet oder in den nichtleitenden Zustand gebracht. Daher nimmt der Transistor 0 auch keinen Strom auf und der durch den Widerstand R₂ fliessende Strom fliesst in die Basis des Transistors Q₄ und veranlasst diesen, leitend zu werden. Leitet der Transistor Q₄, dann leitet der pnp-Transistor Q₇, wodurch auch der Transistor Qo zum Leitendsein veranisst wird; dies bedeutet, dass

"H

der Schalter S, _v eingeschaltet oder geschlossen ist.Im nichtleitenden Zustand des Transistors Q₁ veranlasst der durch den Widerstand R₃ fliessende Strom den Transistor Q₃ leitend zu

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werden, wobei der durch den Widerstand R. fliessende Strom über den Widerstand Q₃ und die Diode O. gegen Masse abgeleitet wird, was die Transistoren Og und O₅ in einen nichtleitenden Zustand bringt; daher ist dann der Schalter S₀- offen oder ausgeschaltet.

Die Anwesenheit oder Abwesenheit von auf die Diode D* einwirkendem Licht veranlasst auch die Regelschaltkreise der rechten Seite der Stufe X_f d.h. die Schaltelemente O ', O₃ ¹ usw. die Schalter S₃ und S-_„ in der gleichen Weise wie dies für den linken Teil beschrieben worden ist, zu steuern. Dabei wird die Batterie B ' gemeinsam sowohl von dön rechten als auch den linken Steuerbereichen benutzt. Die Dioden D₄ und D₄ ¹ v/erden als Vorsnannungselemente für die Transistoren Og und Og¹ verwendet. Ist beispielsweise der Transistor Oc leitend, dann muss sein Kollektorstrom durch die Diode D. fHessen, was dazu führt, dass der npn-Transistor Og in Sperrichtung vorgespannt wird, d.h. er wird automatisch in seinem Sperrzustand gehalten.

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Claims (1)

1. A 40 997 η

   Patentansprüche :

   Elektrisches Versorgungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von in Kaskade geschalteter Stufen (1 - 7) vorgesehen sind, die jeweils aus einer Spannungsquelle (B ), aus ersten, in beiden Richtungen leitfähigen und zwischen die Spannungsquelle und einem Stufenanschluss (T. ) geschalteten und aus zweiten, in beiden Richtungen leitfMhigen und zwischen die Spannungsquelle (Bl und dem anderen Stufenanschluss (T_ _,) geschalteten

   X H~ Λ

   Halbleiterschaltelementen (S-i v# ^s?-y* ^S3-x' ^R4-x' ^^e~ stehen, wobei in einem Betriebszustand der Stufe (X) der eine Stufenanschluss (T. _v) als Eingang und der andere als Ausgang und bei einem anderen Betriebszustand der andere Stufenanschluss (T_{n v}) als Eingang und der eine (T. „) als Ausgang geschaltet ist, wobei die ersten und

   die zweiten Halbleiterschalt-⁰ ^^Ί^ι ^S ₂-X' ^S3-X^{f S}4-X^} in Kombination in der Weise schaltbar sind, dass der eine oder der andere Anschluss der Spannungsquelle (B ) mit jedem der Stufenanschlüsse verbindbar oder die Spannungsquelle (B ) durch eine Bypass-Schaltung umgangen ist.

   System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle (B_v) jeder Stufe eine Gleichspannungsquelle ist, deren positiver Anschluss von den Schaltelementen jeweils mit dem einen oder anderen Stufenanschluss (T. , T ) verbindbar ist, wobei gleichzeitig ihr

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   negativer Anschluss (Z) mit jev/eils dem anderen Stufenanschluss (T , T ) verbunden ist.

   B^-A Α—λ

   3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine logische Regelschaltung (103) vorgenhen ist zur Ausgabe einor logischen Schaltfolge der ersten und zweiten Schaltanordnungen (S._„, ^δ2-χ^?'^ς3-Χ' ^S4-X* ^derart» dass durch entsprechende Kombination der jeweiligen Gleichspannungsauellen (B ) jeder Stufe ( 1 - 7) in vorgegebener Reihenabfolge ein Wechselspannungsausgangssignal insgesamt erzielbar ist.

   4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Schalteranordnungen jeder Stufe (S_{1 v}, S, „; S- _v, S. _v) jeweils einen Satz von zwei Halbleiter schaltern (P₅, P₈; O₅ *■,' Og¹) umfassen, die derart schaltbar sind, dass positiver und negativer Anschluss der Spannungsquelle (Β_χ) jeweils mit einem der Stufnnanschlüsse (T. _v, T_n „) und gleichzeitig der jeweils andere Spannungsquellenanschluss mit dem jeweils anderen Stufenanschluss verbindbar ist.

   5. System nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halbleiterschalter (P₅, Og'yQ-g¹ # · P3¹) in der Weise als Paar arbeiten, dass durch eine geeignete Verriegelung jeweils der eine leitend und der andere gesperrt oder umgekehrt ist. ■

   6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet., dass jeder der vier Schalter (S. _x»^s ₂-x'^S3-x'

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   ^SA _v)jeder Stufe (X) von der logischen Regelschaltung
   (103) individuell steuerbar ist.

   7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselstromausgang in enger Annäherung ein Sinus-Signal ist.

   8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Regelschaltung (103) in der
   Weise ausgebildet ist, dass die Schaltfolgerate der
   einzelnen Schalter (S, _v, S_ .,,'S-, _v, S. _,) jeder Stufe

   I —X /.— Λ J—Λ 4—Λ

   (X) zur Veränderung der Grundfreguenz der Ausgangswechselspannung veränderbar ist.

   9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Reihe geschaltete Stufen (1,2)
   vorgesehen sind, wobei die Gleichspannung der Spannungsguelle (B₁ ¹) der einen Stufe dem Wert 2Vp und die
   Gleichspannung der Gleichspannungscruelle (B_') der
   anderen Stufe dem Wert Vp entspricht mit V als Spitzenspannungswert der sinusförmigen Ausgangswechselspannung.

   10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Regelschaltung (103) die Schaltvorgänge in
   beiden Systemstufen (1 und 2) zu vorgegebenen Zeitintervallen (T₁- T₁₂) steuert, wobei diese Zeitintervalle

   ,ihrerseits bestimmt sind durch einen noch akzeptierbaren Oberschwingungsanteil im angenäherten Sinuswellenausgangssignal.

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   11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass folgendes Schaltfolgemuster vorgegeben ist:

   ^S1-1 O O O O O O O C C C C C O ^S2-1 C C C C C C C O O O O 0 C ^S3-1 O O C C C 0 O C 0 O O C O ^S4-1 C C O O O C C O C C C O C ^S1-2 O O O 0 0 , O 0 C C C C C O ^S2-2 C C C C C C C O 0 0 O 0 C ^S3-2 O C O C 0 C O 0 C O O O O ^S4-2 C O C O C O C C O C C C C

   wobei t_Q, t₁ usw. die Zeitpunkte darstellen, zu welchen sich die Stufen in jeweils besonderen Schaltzuständen befinden, S« ..- S₂ , und S, .. - S. «. die ersten und zweiten Schaltanordnungen der ersten Stufe (1) und S_1-2 S₂_₂ und S, , - ^S4«2 ^{die ersten und} ^weiten Schaltanordnungen der zweiten Stufe (2) sind und wobei C einen geschlossenen Schalterzustand und 0 einen offenen Schal terzustand darstellt.

   12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass drei in Reihe geschaltete Stufen (1,2,3) vorgesehen sind, wobei sich die Spannungshöhen

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   der Gleichspannungsquellen der einzelnen Stufen wie Vp_ : Vp : Vp verhalten und der Wert Vn die Spitzenspannung der Ausgangssinuswelle darstellt.

   13. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als drei Stufen (1 bis 7) in Reihe geschaltet sind.

   14. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten, in beiden Richtungen leitfähigen Schalteranordnungen (S₁ ,

   ^S2-X^{; S}3-X' ^lC?4-x' derart schaltbar sind, dass Eingangsund Ausgangsanschlüsse (T. _v, T_{0 v}) der Stufe (X) mitein-

   A—Λ η —Λ

   ander auf gleichem Potential verbindbar oder dass zwischen Eingangsanschluss und Ausgangsanschluss (Τ._χ, T_{n v}) die Spannungsquelle (B ) in der einen oder anderen

   ο—Χ λ

   Richtung einschaltbar ist, jeweils in Abhängigkeit zu den erforderlichen Bedingungen des Gesamtsystems.

   15. System nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquellen (B_v) jeder Stufe

   (X) Batterien sind und Anordnungen (110, 111, 112,113, 114, 115) zum Laden der Batterien vorgesehen sind.

   16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungen zum Laden der Batterien mit einer Wechselspannungsquelle, beispielsweise der Netzversorgung, verbunden sind.

   17. System nach einem der Ansprüche 1 16, dadurch gekenn-

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   zeichnet, dass die die Ladeanordnungen speisende Wechselspannungsquelle veränderbare Frequenz aufweist und dass die jeweils die ersten und zweiten Schalteranordnungen jeder Stufe steuernde logische Regelschaltung derart ausgebildet ist, dass das System ein Wechselspannungsausgangssignal einer anderen Frequenz aufweist.

   18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Ausgangswechselspannungssignals durch die logische Regelschaltung (103) veränderbar ist.

   19. System nach einem der Ansprüche 1 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines Ausgangssignals veränderbare: Frequenz eine Vielzahl von, ihrerseits aus einzelnen Stufe bestehende Systeme miteinander verbunden sind.

   20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Systeme zur Erzeugung eines Ausgangssignals veränderbarer Frequenz parallelgeschaltet sind.

   21. System nach Anspruch 19 oder 2O, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Systeme derart geschaltet sind, dass ein mehrphasiges Ausgangssignal veränderbarer Frequenz erzeugbar ist.

   22. System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ausgang des ein mehrphasiges Ausgangssignal erzeugenden Schaltung ein mehrphasiger Motor verbunden ist.

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   23. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von in Kaskade geschalteter und jeweils für sich wieder eine Vielzahl von in Kaskade geschalteter Stufen enthaltende Systeme vorgesehen sind, wobei die Stufen mit ihren jeweiligen Stufenanschlüssen untereinander verbunden sind.

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