DE2633027A1

DE2633027A1 - Schutzschaltung zur verhinderung eines hohen stromstosses beim anlaufen eines wechselrichters

Info

Publication number: DE2633027A1
Application number: DE19762633027
Authority: DE
Inventors: Thomas W Moore
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1976-07-22
Publication date: 1977-02-10
Also published as: NL7603944A; GB1503416A; SE7607102L; US3979660A; FR2319237A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Wesckmann, Üipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. R A.WriCKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber

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MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

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AMF INCORPORATED

777 Westchester Avenue

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Schutzschaltung zur Verhinderung eines hohen Stromstoßes beim Anlaufen eines Wechselrichters

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für einen Wechselrichter zur Begrenzung des Stroms beim Anlaufen des Wechselrichters. Die Schutzschaltung schließt die Möglichkeit einer Beschädigung von Halbleiterschaltungsteilen infolge hoher Stromstöße aus, die beim Anlauf auftreten können, wenn eine Schutzschaltung nicht verwendet wird.

Die erfindungsgemäße Schaltung wird nachfolgend unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein teilweise schematisches und teilweise blockartiges Schaltbild zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Schutzschaltung, die in einem Festkörper-Wechselrichter verwendet wird.

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Fig. 2 eine Reihe vereinfachter Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung von Fig. 1, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäß aufgebauten Schutzschaltung.

Gemäß Fig. 1 wird der Wechselrichterschaltung an Eingangsklemmen 11 Leistung zugeführt. Die Eingangsspannung wird in einem Filter 12 gefiltert und mittels eines Spannungsreglers 13 auf eine Höhe von 15 V geregelt. Mit dem Ausgang des Spannungsreglers 13 ist ein Kondensator Cs verbunden, der eine relativ große Speicherkapazität besitzt. Ein Speicherkondensator dieser Art wird gewöhnlich als Unterstützung vorgesehen, um einen Abfall der Leitungsspannung im Fall eines plötzlichen Leistungsbedarfs minimal zu halten. Wie später erläutert wird, bedarf es einer kurzen Zeit nach dem anfänglichen Einschalten des Systems, bis die Spannung über dem Kondensator Cs sich auf die volle Leitungsspannung aufgebaut hat. Es sei darauf hingewiesen, daß nur der Teil des Schaltungsaufbaus, der in schematischer Form dargestellt ist, als mit der Leistungsquelle verbunden gezeigt ist. Der in Blockform dargestellte Schaltungsaufbau kann bekannter Art sein, undwo möglich, sind der Einfachheit der Darstellung wegen seine Verbindungen zur Leistungsquelle fortgelassen worden.

Ein Impulsgenerator 15, beispielsweise ein Kippgenerator, erzeugt die Ausgangsimpulse von Fig. 2a mit einer Frequenz, die doppelt so hoch wie die gewünschte Ausgangsfrequenz des Wechselrichters ist. Zu Zwecken der Erläuterung soll angenommen werden, daß die Impulsfrequenz oder Impulswiederholungsfrequenz des Impulsgenerators 15 8oo Impulse pro Sekunde beträgt.

Der Ausgang des Impulsgenerators 15 ist über eine Leitung 16 mit dem Eingang einer monostabilen Schaltung 18 verbunden. Die monostabile Schaltung 18 enthält Widerstände R^. bis Rg,

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ind einen

Kondensatoren C, und C„, npn-Transistoren Q₁ bis Q_ unc pnp Transistor Q.» Der Ausgang der raonostabilen Schaltung 18 wird auf der Leitung 2o abgenommen, die an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R_g und dem Kollektor des pnp Transistors Q₄ angeschlossen ist. Dieses Ausgangssignal ist in Fig. 2d dargestellt und besteht aus einer Serie negativer Steuerimpulse, die mit einer Frequenz von 8oo Impulsen pro Sekunde auftreten. Die Arbeitsweise der monostabilen Schaltung wird später im einzelnen erläutert.

Die Schutzeinrichtung der vorliegenden Erfindung wird durch die Schaltungselemente im Block 22 dargestellt und enthält eine Zenerdiode CR₁ und einen Widerstand R₁ , die zwischen der 15-V-Eingangsspeiseleitung 17 und Masse liegen. Die Basis des npn Transistors Q₁. ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Zenerdiode CR₁ und dem Widerstand R₁ verbunden. Der Kollektor von Q₁- ist über einen Widerstand R₁₁ mit der Speiseleitung 17 verbunden. Der Emitter des Transistors Qr ist mit einem Widerstand Ro verbunden, mit dem zugleich auch der Emitter des Transistors Q₃ verbunden ist.

Obwohl die speziellen Merkmale der übrigen Teile der Wechselrichterschaltung nicht Gegenstand der Erfindung sind, werden sie kurz erläutert, um eine Grundlage für die detaillierte Beschreibung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schutzschaltung zu liefern.

Das Ausgangssignal des Impulsgenerators 15 (Fig. 2a) wird über die Leitungen 16 und 25 an den Eingang eines Flipflops 26 geliefert. Die beiden Ausgangssignale des Flipflops 26 sind 4oo Hz-Rechteckwellen, die 18o° außer Phase sind und in den Fig. 2e und 2f dargestellt sind. Jede der Ausgangsleitungen 28 und 29 des Flipflops 26 ist mit einem Eingang eines jeweiligen NOR-Glieds 3o, 31 verbunden. Das andere Eingangssignal für jedes NOR-Glied ist das Ausgangssignal von der monostabilen Schaltung 18 auf der Leitung 2o, das 800 Impulse pro Sekunde aufweist.

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Da die beiden 4oo Hz-Ausgangssignale vom Flipflop 26 außer Phase sind (Fig. 2e und 2f) und da die negativen Impulse von der monostabilen Schaltung 13 eine Frequenz von δοο Impulsen pro Sekunde besitzen (Fig. 2d) leiten die NOR-Glieder 3o und 31 abwechselnd nach aufeinanderfolgenden Steuerimpulsen von der monostabilen Schaltung. Daher ist das Ausgangssignal jedes NOR-Glieds (Fig. 2g und 2h) eine Reihe von positiven Impulsen mit einer Frequenz von 4oo Impulsen pro Sekunde; die beiden Reihen positiver Impulse sind um 18o gegeneinander phasenverschoben. Die Impulsbreiten oder Tastverhältnisse der Ausgangsimpulse der NOR-Glieder 3o und 31 (Fig. 2g und 2h) werden von den Impulsbreiten oder Tastverhältnissen der negativen Steuerimpulse auf der Leitung 2o von der monostabilen Schaltung 18 (Fig. 2d) bestimmt.

Die Ausgangssignale der NOR-Glieder 3o und 31, die aus abwechselnd auftretenden Reihen positiver Impulse je mit einer Frequenz von 4oo Impulsen pro Sekunde bestehen, werden in jeweiligen Treiberschaltunen 34 und 35 verstärkt; die beiden Reihen verstärkter Impulse werden den Basiselektroden jeweiliger Gruppen parallel geschalteter Schalttransistoren Q ₁.. .Q und Q₀.,¹...

s ι s η s ι

Q ' zugeführt. Praktisch können in jeder der Gruppen soviel wie zehn Schalttransistoren parallel geschaltet sein.

Zwischen dem Kollektor jedes Schalttransistors und einer mit der Gleichstromversorgung verbundenen Leitung 41 liegt eine Primärwicklung ρ eines Ausgangstransformators T^. Die beiden Gruppen von Primärwicklungen p«...p und ρ '...p ' sind im Gegentaktsinn auf den Transformator T₁ gewickelt. Da die beiden Guppen von Schalttransistoren Q_e1...Q_ und Q₁"...Q_ '

S I SXl S ι SXl

abhängig von den abwechselnd auftretenden Reihen von Impulsen gemäß Fig. 2g und 2h abwechselnd leiten, werden die beiden Gruppen von Primärwicklungen abwechselnd erregt, so daß in der Sekundärwicklung 52 des Transformators T₁ ein Wechselstromausgangssignal allgemein rechteckiger Wellenform erzeugt wird.

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Das Ausgangssignal vom Transformator T- wird über eine Filterschaltung 55 geführt, um seine Wellenform zu verbessern und an die Ausgangsklemmen 57 angelegt (siehe Fig. 2i).

IM eine Regelung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von Änderungen der an die Ausgangsklemmen 57 angeschlossenen Last zu erhalten, sindzwischen den Transformator T₁ ,und die Ausgangsklemmen 57 Transformatoren T_? und T₃ und jeweils eine Stromfühlschaltung 61 und eine Spannungsfühlschaltung 62 geschaltet. Die Fühlschaltungen 61 und 62 erzeugen Gleichstromausgangssignale, die Funktionen des Wechselrichterausgangsstroms und der Wechselrichterausgangsspannung sind. Diese Ausgangssignale werden mittels einer Leitung 65 zur monostabilen Schaltung 18 zurückgeführt, um die Ladezeit des Kondensators C₂ und damit die Dauer bzw. das Tastverhältnis der negativen Impulse des in Fig. 2d gezeigten Signalverlaufs in einer solchen Weise zu ändern, daß das Ausgangssignal des Wechselrichters an den Klemmen 57 im wesentlichen konstant gehalten wird.

Die detaillierte Arbeitsweise der monostabilen Schaltung 18 und der Schutzschaltung 2o wird nun beschrieben, um zu erläutern, in welcher Weise die Schutzschaltung 22 den Ausgangsstrom des Wechselrichters beim Anlauf begrenzt.

Die Arbeitsweise der monostabilen Schaltung 18 während ihres stabilen Zustands ist folgende. In Abwesenheit eines Impulses vom Impulsgenerator 15 wird der Kondensator C₁ über den Widerstand R₁ voll aufgeladen. Der Transistor Q- erhält daher eine Basisansteuerung und stellt über den Widerstand R₃ eine Leitung nach Masse her. Der Leitzustand des Transistors Q₁ nimmt dem Transistor Q₂ die Basisansteuerung und bringt ihn in einen Sperrzustand. Der Kondensator C₂ lädt sich daher über die Widerstände R. und R₅ im Kollektorkreis des Transistors Q„ auf. Der Kondensator C~ lädt sich näherungsweise linear mit der Zeit auf, bis die Spannung das Basisemitterpotential des Transistors Q₃

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um eine Diodenspannung (etwa ο,7 V) übersteigt. Bei diesem Wert wird der Strom durch die Widerstände R. und R zur Lieferung einer Basisansteuerung für den Transistor Q-. verwendet, anstatt die Spannung über dem Kondensator C- weiter zu erhöhen. (siehe Fig. 2c).

Der Transistor Q₃ leitet daher. Der Leitzustand des Transistors Q₃ verursacht, daß in den pnp Transistor Q. ein Basisstrom fließt, so daß eine positive Spannung über dem Widerstand R_g (siehe Fig. 2d) auftritt.

Nach Auftreten eines negativen Impulses vom Impulsgenerator 15 (Fig. 2a) schaltet der Transistor Q- ab (Fig. 2b), und der Transistor Q~ wird mit einem Basissteuerstrom versorgt. Der Kondensator C~ entlädt sich unmittelbar über den leitenden Transistor Q₂ (siehe Fig. 2c). Die niedrige Spannung am entladenen Kondensator C- gelangt an die Basis des Transistors Q_ und bewirkt, daß die Transistoren Q₃ und Q. mit entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp beide abschalten. Der Strom hört auf durch den Widerstand Rg zu fließen, so daß das Ausgangssignal auf der Leitung 2o einen niedrigen Wert annimmt (Fig. 2d).

Nach dem Ende des Eingangsimpulses vom Impulsgenerator 15 lädt sich der Kondensator C₁ auf, und der Transistor Q₁ wird eingeschaltet. Der Transistor Q„ schaltet ab, und der Kondensator C_ beginnt sich mit einer Geschwindigkeit aufzuladen, die von der Zeitkonstanten R₄, R₁., C„ bestimmt wird. In Fig. 2c stellt der ansteigende Teil des Signalverlaufs die Aufladung des Kondensators C₂ dar. Wenn die Ladung im Kondensator C₂ einen bestimmten in Fig. 2c mit 72 bezeichneten Wert erreicht, werden die Transistoren Q₃ und Q₄ leitend, so daß die Ausgangsspannung auf der Leitung 2o (Fig. 2d) ansteigt.

Beim normalen weitergeführten Betrieb arbeitet die Schaltung in der oben beschriebenen Weise weiter, um eine Reihe von

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regelmäßig auftretenden negativen Steuerimpulsen, wie sie in Fig. 2d gezeigt sind, zu erzeugen.

Nach dem anfänglichen Start der Wechselrichterschaltung könnten eine oder beide Gruppen von Schalttransistoren Q _Λ...Q , Q_s-j'...Q ' leitend gemacht werden, und ein großer und zerstörender Stromstoß könnte die Schalttransistoren durchfließen. Die Schutzschaltung 22 begrenzt auf folgende Weise den anfänglichen Stromstoß. Wenn die Schaltung zur Zeit t zum erstenmal mit Leistung versorgt bzw. angeschaltet wird, beginnt sich der Spexcherkondensator C mit einer relativ geringen Geschwindigkeit auf die Leitungsspannung aufzuladen. Der Kondensator C-beginnt ebenfalls sich aufzuladen (Fig. 2c¹)· Die Zenerdiode CR- in der Schutzschaltung 22 besitzt eine Durchbruchsspannung von etwa 6,2 V; bis die Spannung am sich langsam aufladenden Spexcherkondensator Cs diesen Wert erreicht, sind die Zenerdiode CR₁ und auch der Transistor Q₅ nicht leitend. Da beide Transistoren Qo und Q₅ gesperrt sind, fließt im wesentlichen kein Strom durch den Widerstand Rg, so daß das Potential am Emitter des Transistors Q₃ im wesentlichen Massepotential ist. Daher wird der Transistor Q₃ leitend, sobald das Potential am Kondensator C₂ über den Basis-Emitter-Abfall des Transistors Q₃ ansteigt. Im hier angenommenen Beispiel liegt dieser in der Größenordnung von 0,8 V. Der Transistor Q₃ leitet daher fast sofort (siehe Fig. 2c^l), und das Ausgangssignal auf der Leitung 2o (Fig. 2d') ist ein sehr schmaler Impuls 75, der sehr viel schmaler als ein normaler Ausgangsimpuls 76 (Fig. 2d) ist. Da der negative Steuerimpuls 75 von Fig. 2c¹ beiden NOR-Gliedern 3o und 31 zugeführt wird, ist das den Basiselektroden einer Gruppe von Schalttransistoren Q₁^.....Q₁, oder 0-..'..-Q-' über

S 1 SIl S I SXl

einen der Treiber 34 oder 35 zugeführte Signal nur ein sehr schmaler Impuls, der der Breite des Impulses 75 von Fig. 2d" entspricht. Folglich wird jeglicher leitende Schalttransistor nach dem Ende des schmalen Steuerimpulses abgeschaltet. Daher

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können nach dem Anlauf keine großen Stromstöße durch die Schalttransistoren fließen.

Nach dem Auftreten der ersten wenigen Ausgangsimpulse vom Impulsgenerator 15, die nach Wahl beispielsweise fünf oder sechs Impulse sein können, und der grade beschriebenen resultierenden Arbeitsweise der Schutzschaltung 22 arbeitet diese Schutzschaltung wie folgt, um den normalen Betrieb der monostabilen Schaltung 18 zu ermöglichen. Nachdem die Spannung am Speicherkondensator Cs auf einen Wert über der Durchbruchspannung der Zenerdiode CR- aufgebaut wurde, wird die Zenerdiode durchlässig, so daß an die Basis des Transistors Q₁- eine ausreichende Spannung angelegt wird, und der Transistor Q_ über die Widerstände R₁₁ und R₈ leitet. Der Stromfluß durch den Widerstand R₈ hebt das Potential am Emitter des Transistors Q₃ beträchtlich über das Massepotential auf etwa 8,2 V an, was dazu führt., daß das Potential an der Basis des Transistors Q_ (Ladung des Kondensators C₂) auf ein Potential etwas höher als 3,2 V steigen muß, damit der Transistor Q₃ leitet. Folglich erfordert die Aufladung des Kondensators C~ auf seine normale bestimmte Spannung die volle Zeitdauer t (Fig. 2c), anstatt der sehr viel kürzeren Zeit t¹ (Fig. 2c¹) die beim anfänglichen Anlauf auftrat.

Beim hier erörterten Beispiel wurde eine Zenerdiode CR₁ mit einer Durchbruchspannung von etwa 6,2 V gewählt. Die Durchbruchspannung der Zenerdiode oder einer gleichwertigen Durchbruchseinrichtung ist nicht kritisch. Lediglich beispielsweise kann die Durchbruchsspannung im Bereich von etwa einem Drittel bis zur Hälfte der vollen Spannung auf der Speiseleitung 17 der Speisequelle liegen.

Während des normalen Betriebs stabilisiert die andauernde Leitung des Transistors Qt- durch den Widerstand R_R den Betrieb des Transistors Q₃. Dies beruht darauf,daß die stabile Spannung über dem Widerstand R₁ dem Transistor Q„ eine stetige Easisvorspannung liefert und daß die Emitterfolgerschaltung -ion

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:ential auf

Transistor Q₅ und Widerstand R₃ das stabile Bezugspotent den Emitter des Transistors Q_ koppelt. Dies dient dazu, den Emitter des Transistors Q_ auf einem stetigen Potential zu halten, so daß Q₃ bei jeder Aufladung des Kondensators C₂ im wesentlichen beim selben Basispotential leitend wird. Da die Aufladezeit des Kondensators C₂ schließlich die Einschaltzeit oder das Tastverhältnis der Schalttransistoren Q _Λ ...0 und Q .'...Q '

si .' sn si sn

(vergleiche die Signalverläufe der Fig. 2c, 2g und 2h) bestimmt, gibt die Einfügung der Schutzschaltung 22 der Arbeitsweise der Wechselrichterschaltung eine zusätzliche Stabilität.

Eine nach den Lehren der vorliegenden Erfindung arbeitende Schutzschaltung kann die Form der alternativen Ausfuhrungsform haben, wie sie durch die Schaltung 22' in Fig. 3 gezeigt ist. In dieser Schaltung ist die Zenerdiode durch einen großen Widerstand R„ ersetzt, und ein Widerstand 15 ist von einer relativ großen Kapazität C. überbrückt. Nach dem anfänglichen Einschalten der Schaltung verursacht der allmähliche Ladungsaufbau im Kondensator C₄ mit der großen Kapazität eine Verzögerung des anfänglichen Einschaltens des Transistors Q₅, die etwa gleich der von der Zenerdiode CR₁ in der Schutzschaltung von Fig. 1 hervorgerufenen Verzögerung ist. Die Arbeitsweise der Schaltung ist im übrigen die gleiche wie diejenige der Schaltung von Fig. 1, da der Transistor Q₅ leitend wird, nachdem sich der Kondensator C. auf einen bestimmten Wert aufgeladen hat.

Repräsentative Werte und Typenbezeichnungen von in den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 verwendeten dargestellten Schaltungskomponenten sind wie folgt:

R1, R2 - 1o k ohm

R3, R4, R6, R8, R9, R11 - 1 k ohm R5 - 47 k ohm

Rio - 4,7 k ohm

R15 - 1o k ohm

- 1ο -

R2o - 6,8 k ohm

R21-R24 -0,15 ohm

R26-R29 - 51 ohm

Cs - 15 ,uf

C1 - o,o1 .uf

C2 - o,1 ,uf

C4 - 1oo .uf

Q1# Q2, Q3_f Q5 - 2N5449

QA - 2N5447

Qs1...Qsn, QsV Qsn¹ - 2N6328

CR1 - 6,2 V Zenerdiode

Obwohl spezielle Typen für die Halbleitertransistoren und die Zenerdiode angegeben sind, ist klar, daß jegliche geeigneten Typen steuerbarer Leitungseinrichtungen mit drei Elektroden und Spannungsdurchbruchseinrichtungen zur Durchführung der Erfindung eingesetzt werden können.

Die Erfindung ist nicht auf die speziellen dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche

1. wechselrichter mit einer monostabilen Schaltung, die eine . /Reihe von Impulsen erzeugt, deren Breiten wenigstens teilweise die Ausgangsleistung des Wechselrichters steuern, wobei die monostabile Schaltung die Impulsbreite bestimmende Einrichtungen aufweist, die aus einer steuerbaren Leitungseinrichtung mit einer Steuerelektrode, einer zweiten Elektrode und einer dritten Elektrode besteht und deren Leitungs- und Sperrzustände eine Funktion des Potentialunterschieds zwischen der Steuerelektrode und der zweiten Elektrode sind, wobei die monostabile Schaltung ferner eine Widerstands-Kondensator-Ladeschaltung enthält, die mit der Steuerelektrode der steuerbaren Leitungseinrichtung verbunden ist, und wobei der Wechselrichter ferner Einrichtungen zum Entladen des Kondensators der Ladeschaltung mit einer bestimmten Frequenz aufweist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Begrenzung der Dauer eines bestimmten Leitungszustands der steuerbaren Leitungseinrichtung nach dem Anlauf des Wechselrichters mit folgenden Elementen:

einem Widerstand (Ro) zwischen der zweiten Elektrode der steuerbaren Leitungseinrichtung (Q₃) und einem Bezugspotential ,

einer Einrichtung (Q₁-) zum Durchführen eines Stroms bestimmter Höhe durch diesen Widerstand zum Aufbau eines bestimmten Potentials an dieser zweiten Elektrode wobei der Wert dieses bestimmten Potentials so ist, daß sich die Ladeschaltung (C₂, R₄, Rn) in einer bestimmten Zeit auf das Potential auflädt, das zur Änderung des Leitungszustands der steuerbaren Leitungseinrichtung aus einem gegebenen Zustand erforderlich ist,

einer auf den Betrieb der steuerbaren Leitungseinrichtung ansprechenden Einrichtung (Q.), die Ausgangsimpulse

rait impulsbreite:! erzeugt, weiche den Zeiten entsprechen, in denen sich die steuerbare Leitungseinrichtung im bestimmten Leitungszustand befindet, und

einer Einrichtung (C₃, CR₁, R₁₀, Q₅; R_2q, R₁₅, C₄, Q₁-) zur Verhinderung des Anlegens der Stroms bestimmter Höhe an den Widerstand (Ro) nach dem anfänglichen Einschalten der Wechselrichterschaltung, so daß die Zeit ;der Ladeschaltung zur Aufladung auf ein für die Änderung des Leitungszustands der steuerbaren Leitungseinrichtung von einem gegebenen Zustand ausreichendes Potential nach dem anfänglichen Einschalten der Wechselrichterschaltung verkürzt wird.

2. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Einrichtung zur Verzögerung des Anlegens des Stroms bestimmter Höhe an den Widerstand (Rg) umfaßt:

eine zweite steuerbare Leitungseinrichtung (Q₅) mit einer Steuerelektrode, einer zweiten Elektrode und einer dritten Elektrode, wobei die zweiten Elektroden beider steuerbaren Leitungseinrichtungen (Q₃, Q₅) parallel an den Widerstand (Ro) angeschlossen sind und die dritten Elektroden beider steuerbaren Leitungseinrichtungen mit einer Speisespannungsquelle (17) verbunden sind,

eine Einrichtung (C ), die einen allmählichen Aufbau der Speisespannungsquelle auf die volle Spannung bewirkt,

eine Reihenschaltung einer Spannungsdurchbruch.se inrichtung (CR₁) und eines zweiten Widerstands (R. ), die zwischen der Speisespannungsquelle und einem Bezugspotential liegt, wobei die Steuerelektrode der zweiten steuerbaren Leitungseinrichtung mit einem Verbindungspunkt zwischen der Spannungsdurchbruchseinrichtung und dem zweiten Widerstand verbunden ist und die Spannungsdurchbruchseinrichtung bei einem über ihr anliegenden Spannungswert durchbricht und Strom leitet, der geringer als die volle Spannung der Speisespannungsquelle ist, und

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wobei der Wert des zweiten Widerstands in bezug auf die Eigenschaften der zweiten steuerbaren Leitungseinrichtung so bemessen ist, daß an der zweiten Elektrode der ersten steuerbaren Einrichtung das bestimmte Potential auftritt, wenn die Spannungsdurchbruchseinrichtung und die zweite steuerbare Leitungseinrichtung Strom leiten.

3. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Erzeugung von Ausgangsimpulsen aus einer dritten steuerbaren Leitungseinrichtung (Q-) besteht, die gegenüber der ersten steuerbaren Leitungseinrichtung (CU) inverse Leitungseigenschaften besitzt.

4. Wechselrichter mit einem Impulsgenerator, der Impulse mit der doppelten Frequenz der gewünschten Ausgangsfrequenz des Wechselrichters erzeugt, und mit einer monostabilen Schaltung, die als Antwort auf die Impulse eine Reihe von Steuerimpulsen erzeugt, deren Dauer wenigstens teilweise den Leitungszustand von Schalteinrichtungen steuert, welche betrieben werden, um eine Ausgangswechselspannung mit der gewünschten Frequenz zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine Schutzschaltung (22, 22') die in Verbindung mit der monostabilen Schaltung (18) die Dauer des ersten Impulses der Reihe von

Steuerimpulsen begrenzt, um dadurch einen schädlichen Stromstoß durch die Schalteinrichtungen nach dem anfänglichen Einschalten des Wechselrichters zu verhindern,

mit einer Widerstands-Kondensator-Ladeschaltung (R*, R₅, C₂), die über eine Spannungsquelle (13) geschaltet ist,

mit einer Einrichtung (Q₂), die als Antwort auf die Impulse vom Impulsgenerator (15) die Ladeschaltung mit der doppelten Frequenz der gewünschten Ausgangsfrequenz entlädt, wobei die Ladeschaltung in den Zeiträumen zwischen Aufladungen eine Ladung bis zu wenigstens einer bestimmten Ladung aufbaut,

mit Einrichtungen (Q₃, Q^),die abhängig von der Ladeschaltung Ausgangssteuerimpulse mit Impulsbreiten erzeugen,

die im wesentlichen den für die Ladeschaltung zum Aufbau der bestimmten Ladung erforderlichen Zeiten entsprechen,

wobei die letztgenannten Einrichtungen eine steuerbare Leitungseinrichtung (Q₃) umfassen, die eine zweite und eine dritte Elektrode, welche mit der Speisespannungsquelle verbunden sind und eine Steuerelektrode, welche mit der Ladeschaltung verbunden ist, aufweist und deren Leitungszustände eine Funktion der Potentialdifferenz zwischen ihrer Steuerelektrode und ihrer zweiten Elektrode sind,

wobei die Schutzschaltung eine zweite steuerbare Leitungseinrichtung (Q₅) mit einer Steuerelektrode, einer zweiten Elektrode und einer dritten Elektrode aufweist, deren dritte Elektrode mit der Speisespannungsquelle verbunden ist,

mit . einen. Widerstand zwischen den zweiten Elektroden der beiden Leitungseinrichtungen (Q₃, Q₅) und dem Bezugspotentialpol der Speisespannungsquelle,

wobei die zweite steuerbare Leitungseinrichtung im Leitungsζustand einen bestimmten Strom liefert, der durch den Widerstand fließt, so daß die erste Leitungseinrichtung normalerweise nur leitend wird, wenn die Ladeschaltung auf die bestimmte Ladung aufgeladen wurde, und mit

Einrichtungen (CL, ^Ri_o'* ^R2o^{f R}15' ^C4^' ^{die mit der} Steuerelektrode der zweiten steuerbaren Leitungseinrichtung verbunden sind, um diese bis nach dem Auftreten einiger erster Impulse vom Impulsgenerator (15) im Sperrzustand und danach im Leitungszustand zu halten, so daß nach dem anfänglichen Einschalten der Wechselrichterschaltung die zweite Leitungseinrichtung anfänglich nicht leitend ist und kein Strom durch sie hindurch zum Widerstand (Ro) fließt, wodurch die erste Leitungseinrichtung leitend werden kann, wenn die Ladung der Ladeschaltung einen zweiten Ladungswert erreicht, der geringer, als die bestimmte Ladung ist.

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5. Wechselrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Steuerelektrode der zweiten steuerbaren Leitungseinrichtung (Qj.) verbundene Einrichtung eine erste und eine zweite Impedanzeinrichtung (R„ , ^R15' ^C4^' ^{die ütier die} Speisespannungsguelle (13) geschaltet sind, umfaßt, wobei die Steuerelektrode der zweiten Leitungseinrichtung (Q₅) mit dem Verbindungspunkt zwischen den Impedanzeinrichtungen verbunden ist und wenigstens eine der Impedanzeinrichtungen eine Spannungscharakteristik hat, die sich nach dem anfänglichen Einschalten der Speisespannungsquelle als Funktion der Zeit ändert.

6. Wechselrichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, die die zweite Leitungseinrichtung im nicht leitenden Zustand hält, eine Einrichtung (C ) umfaßt, welche den Aufbau der vollen Spannung der Speisespannungsquelle für eine begrenzte Zeit verzögert.

7♦ Wechselrichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine Impedanzeinrichtung eine Parallelschaltung aus einem Widerstand (R₁₅) und einem Kondensator (C₄) ist, die zwischen der Steuerelektrode der zweiten Leitungseinrichtung (Qj.) und dem Bezugspotentialpol der Speisespannungsquelle liegt.

8. Wechselrichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine Impedanzeinrichtung eine Spannungsdurchbruchseinrichtung ist, die zwischen der Steuerelektrode der zweiten Leitungseinrichtung (Q₁-) und der Leitung (17) oder dem Pol der Speisespannungsquelle liegt, v/elche die zweite Leitungseinrichtung in den Leitungszustand vorspannt, wobei die Spannungsdurchbruchseinrichtung bei einer über ihr anliegenden Spannung leitend wird, die geringer als die volle Spannung der Speisespannungsquelle ist.

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Wechselrichter mit Schalteinrichtungen (Q ....Q ; Q _Λ '...Q '

S I SU S I SXl

die abhängig von Steuerimpulsen wahlweise betätigbar sind, um ein Wechselstromausgangssignal zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Begrenzung der Dauer der Steuerimpulse beim anfänglichen Anlegen einer Speisequelle an den Wechselrichter

mit einem Impulsgenerator (15) zur Erzeugung von Impulsen mit bestimmter Frequenz,

mit einer monostabilen Schaltung (18) die als Antwort auf die Impulse Ausgangssteuerimpulse mit der bestimmten Frequenz erzeugt,

wobei die monostabile Schaltung eine Ladeschaltung (R₄, R₅, C₂) enthält,

mit einer Einrichtung (Q₁, Q₂), die die Ladeschaltung mit dem Impulsgenerator verbindet, um die Ladeschaltung nach dem Auftreten jedes Impulses zu entladen, wobei sich die Ladeschaltung in den Perioden zwischen Entladungen auf wenigstens ein bestimmtes Potential auflädt,

mit einer Halbleitereinrichtung (Q₃) steuerbaren Leitungszustande, mit einer Steuerelektrode, einer zweiten Elektrode und einer dritten Elektrode, deren Steuerelektrode mit der Ladeschaltung verbunden ist,

mit einer zweiten Halbleitereinrichtung steuerbaren Leitungszustands, die in Emitterfolgerschaltung zwischen den Leitungen der Speisespannungsquelle liegt, wobei die zweiten Elektroden beider Halbleitereinrichtungen parallel geschaltet sind und ihre dritten Elektroden mit der Speisespannungsquelle verbunden sind,

mit Einrichtungen, die Einrichtungen (CR-, R ; S, , Lr, C₄) welche mit der Steuerelektrode der zweiten Halbleitereinrichtung verbunden sind, einschließen, um die zweite Halbleitereinrichtung nicht leitend zu halten, bis zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem ersten Ausgangsimpuls des Impulsgenerators,

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wobei diese letztgenannten Einrichtungen nachfolgend auf die bestimmte Zeit nach dem ersten Ausgangsimpuls eine Vorspannung liefern, die zu einem Stromfluß in der in Emitterfolgerweise geschalteten zweiten Halbleitereinrichtung führt und der die zweite Elektrode der ersten Halbleitereinrichtung vorspannt, so daß eine Leitung der ersten Halbleitereinrichtung nur stattfindet, wenn die ,Ladeschaltung wenigstens auf das bestimmte Potential aufgeladen ist.

10. Wechselrichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die letztgenannten Einrichtungen eine Einrichtung (C ) enthalten, die für einen allmählichen Anstieg der Spannung der Speisespannungsquelle auf die volle Spannung sorgt.

11. Wechselrichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die mit der Steuerelektrode der zweiten Halbleitereinrichtung (Q₅) verbundene Einrichtung eine Spannungsdurchbruchseinrichtung (CR₁) enthält, die zwischen der Steuerelektrode der zweiten Halbleitereinrichtung und der Speisespannungsquelle liegt, wobei die Spannungsdurchbruchseinrichtung bei einer über ihr anliegenden Spannung in den Leitungszustand durchbricht, die geringer als die volle Spannung der Speisespannungsquelle ist.

12. Wechselrichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß.die Spannungsdurchbruchseinrichtung ) eine Zenerdiode ist.

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