DE2911391A1 - Verfahren und einrichtung zur steuerung einer schaltanordnung - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur steuerung einer schaltanordnungInfo
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PATENTA N/W.ä: t T. .E." ·..·
DR. KARL TH. HEGEL . DIPL.-ING. KLAUS DICKEL
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Verfahren und Einrichtung zur Steuerung einer Schaltanordnung
909841/0839
Poitidieddcontoi Humburg 291220-20Λ · Bnnki Dreidner Bank AQ, Hamburg, Kto.-Nr, 3813807
: 29Ί1391
Beschreibung :
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung einer Schaltanordnung und hierbei im besonderen zur
Steuerung des Betriebes einer Wechselrichterschaltung oder einer Schaltanordnung zur Synthetisierung einer Wellenform.
Viele Anwendungsgebiete machen es erforderlich eine Gleichspannung
in eine Wechselspannung umzuwandeln, die eine spezielle Wellenform besitzt, wobei es sich am häufigsten um eine Sinuswellenform
handelt. Viele verschiedene Wechselrichter und Wellenformsynthetisierungssysteme
sind zur Durchführung dieser Funktion verfügbar. Diese Systeme können eingesetzt werden, um
viele verschiedene Arten von Wechselstromlasten zu treiben und sind oftmals geeignet Wechselstrommotoren über einen
großen Bereich verschiedener Kombinationen von Geschwindigkeit und Drehmoment zu betreiben. Um diese Funktion durchführen
zu können, muß die synthetisierte Wechselstromspannungswellenform,
die in diesem Beispiel sinusförmig ausgebildet ist, unabhängig hinsichtlich ihrer Frequenz und Amplitude variabel sein,
j sich über einen weiten Leistungsbereich regulieren lassen
ί und die Möglichkeit des Betriebes mit ein- oder mehrphasigen
Wechselstromlasten gestatten. Es ist außerdem wichtig, daß die ί synthetisierte Wellenform relativ frei von Oberwellen ist
j und sich in diesem Fall einer reinen Sinuskurve nähert. Es ist ι bekannt, daß sich solche Wellenformen durch Pulsbreitenmodulationstechniken
synthetisieren lassen, um dadurch eine synthetisierte, mehrlagige, stufenähnliche Wellenform zu schaffen, die
der angestrebten Wellenform äquivalent ist. Jeder Halbzyklus
909641/0699 ....3
der synthetisierten Wellenform ist in eine Reihe einzelner Impulse zerhackt, wodurch eine gerasterte Wellenform entsteht.
Das zeitliche Auftreten und die Impulsbreite eines jeden einzelnen Impulses der synthetisierten Wellenform
werden gesteuert, um den Oberwellengehalt der synthetisierten Wellenform zu verringern. Manche der bekannter. Steuerschaltungen
zum Betrieb derartiger Wellenformsyr.thetisier- und Wechselrichtersysteme
leiten Steuersignale von dem Vergleich eines Sinuswellenbezugssignals oder einer Wellenform mit einer
einfachen, dreieckförmigen Welle ab, wobei die letztere eine Frequenz besitzt, die wesentlich höher ist als die erstere.
Die Impulsfolge der Steuersignale oder die Impulse, die von einem solchen Vergleich abgeleitet sind, besitzen Impulsbreiten
entsprechend dem zeitlichen Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Abfragungen des Bezugssignals und des
Taktsignals, wenn das Taktsignal in seiner Amplitude größer ist als das Bezugssignal. Ein derartiges Steuersystem ist
in der US-PS 3 510 751 beschrieben, zur Erzeugung einer einpegeligen, bipolaren pulsbreitenmodulierten synthetisierten
Sinuswelle. Auch die US-PS 4 047 083 beschreibt ein Motorantriebssystem mit einem Wechselrichter zur Erzeugung einer
einlagigen, bipolaren pulsbreitenmodulierten, synthetisierten Sinuswelle, wobei die Einrichtung zur Erzeugung des Steuersignals
den Vergleich eines Sinuswellenbezugssignals mit einer einzigen dreieckförmigen Steuerwelle verwendet.
Es /urde nunmehr erkannt, daß im allgemeinen die Reinheit
synthetisierter Wellenformen verbessert wird, wenn die gerasterte, pulsbreitenmodulierte, synthetisierte Wellenform mehrlagig
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ausgebildet ist und daß das Steuersystem zur Erzeugung der £;
Steuersignale für den Antrieb der Wellenformsynthetisierein- ΐ
richtung zur Erzeugung einer mehrlagigen Wellenform vereinfacht |
wird, wenn eine Mehrzahl dreieckförmiger Steuerwellenformen |
zueinander phasenverschoben und als Abtastsegmente für jeden I
Halbzyklus des Bezugssignals über Vergleichseinrichtungen |
eingesetzt werden. Dementsprechend wird gemäß der Erfindung
eine Bezugswellenform erzeugt, eine Anzahl pegelverschobener ,
Steuerwellenformen erzeugt, die jeweils einen anderen Ampli- ;'
tudenbereich und eine Frequenz besitzen, die wesentlich größer H;
ist als diejenige der Bezugswellenform, die Steuerwellenformen
mit jedem Halbzyklus der Bezugswellenformen verglichen, zur |
Erzeugung einer Anzahl von pulsbreitenmodulierten Impulsfolgen rj
und jede der Impulsfolgen dekodiert, um Steuersignale zum Betrieb der Schalteinrichtungen eines bestimmten Wellenform-
synthetisier- oder Wechselrichtersystems bereitzustellen, wobei -J
t eine mehrlagige, stufenweise gerasterte Wellenform gebildet
wird, die der Bezugswellenform äquivalent ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
wfrden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
deutlich. Dabei zeigt im einzelnen: <
wfrden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
deutlich. Dabei zeigt im einzelnen: <
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Schaltanordnung
eines Ausführungsbeispieles zur ;: Synthetisierung einer Wellenform, i|
....5 I
fiO98A1/O5Ö9 8
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Festkörperschal tkreises, der jeweils einen der
Schalter S3 bis S6 in Fig. 1 repräsentiert,
Fig. 3 den positiven Halbzyklus eines Sinuswellen-
bezugssignals und dessen Überschneidungen mit einem Paar pegelverschobener dreieckförmiger
Steuerwellenformen,
Fig. 4 die individuellen Steuersignale, die von dem
Vergleich und der Dekodierung der Überschneidungen zwischen dem Sinuswellenbezugssignal und den
dreieckförmigen Steuersignalen gemäß Fig. 3 abgeleitet sind,
Fig. 5 eine mehrlagige, stufenweise gerasterte Wellenform, die dem Sinuswellenbezugssignal äquivalent
ist, erzeugt durch eine Wellenformsynthetisierschaltung, die durch die Steuersignale gemäß
Big. 4 getrieben ist,
Fig. 6 die Überschneidungen zwischen dem invertierten,
negativen Halbzyklus des Sinuswellenbezugssignals und dem Paar pegelverschobener Dreiecksteuerwellenformen,
Fig. 7 die Steuersignale, die sich aus dem Vergleich und der Dekodierung der Überschneidungen zwischen dem
Sinuswellenbezugssignal und dem Paar von Dreieck-
909Θ41/0699 ....6
wellenformen gemäß Fig. 6 ergeben,
Fig. 8 den negativen Teil der mehrlagigen, stufenweise gerasterten Wellenform, die dem Sinuswellenbezugssignal
äquivalent ist, das durch die Wellenformsynthetisierschal tung erzeugt wurde, welche durch
die Steuersignale gemäß Fig. 7 getrieben wird,
Fig. 9 ein Blockschaltbild in schematischer Darstellung
eines Steuersystems zur Erzeugung der Steuersignale gemäß den Fig. 4 und 7 zum Betrieb eines speziellen
Wellenf ormsynthetis ier-sys tems,
Fig. 10 ein Steuerschaltbild unter Darstellung des Taktsignals
(A), eines Sinuswellenbezugssignals (B) und eines ermittelten Absolutwertes oder einer rektiflszierten
Wellenform (C) des Sinuswellenbezugssignals (B),
Fig. 11 eine Kurvenfamilie bezüglich der Änderung des
Effektivwertes der synthetisierten Wellenform über die Frequenz und
Fig. 12 die Darstellung einer logischen Schaltung von typischen Dekoderstufen, die beispielhaft nach
der Erfindung eingesetzt werden.
909841/0599
sätzlich wie folgt. Für eine Polarität des Ausgangssignals über eine Last 144, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, wird
der Pol 41 des Schalters S4 an den oberen Kontakt 45 des Schalters angeschlossen, und der Pol 41 des Schalters S5 wird
an den ensprechenden unteren Kontakt 43 gelegt. Wenn die Schalter S4 und S5 wie beschrieben betätigt werden, liegt
immer jeweils dann, wenn der Schalter S 3 mit seinem Pol 41 an dem unteren Kontakt 43 anliegt, eine Spannung +E an dem
Kondensator 140 und der Last 144. Wenn, wie beschrieben, der Kondensator 140 nuf +E Volt aufgeladen ist, wird nun
der Schalter S3 so beätigt, daß sein Pol 41 an dem oberen Kontakt 45 anliegt, während der Kondensator 140 in Reihe mit
der Batterie 136 über die Last 144 liegt, um +2E Volt über
diese Last 144 zu legen. Wenn der Schalter S5 die vorher beschriebene Position einnimmt, und der Schalter S4 nun so
beätigt wird, daß dessen Pol 41 an dem unteren Pol 43 anliegt, wird die Last 144 effektiv an jedem Ende geerdet und besitzt
einen Spannungsabfall von null Volt. Die Polarität der über die Last 144 gelegte Spannung wird umgekehrt, indem man den
Schalter S4 so betätigt, daß dessen Pol 41 an dem unteren Kontakt 43 liegt und der Schalter S5 mit seinem Pol 41 an
dessen oberem Kontakt 45 anliegt. Wenn nun der Schalter S6 so beötigt wird, daß sein Pol 41 an seinem unteren Kontakt
43 liegt, so ist der Kondensator 150 mit E Volt aufgeladen, und über der Last 144 liegt eine Spannung von -E Volt in
bezug auf die Eingangsklemme 142. Wenn der Schalter S6 nun so betätigt wird, daß dessen Pol 41 an dem oberen Kontakt 45anliegt,
und der Kondensator 150 voll auf E Volt aufgeladen ist, werden -2E Volt über die Last 144 in bezug auf die Eingangs-
909941/0599 ...β
t ·
klemme 142 gelegt. Wie dem Sachverständigen klar ist, können bis zu η Stufen von Pegelverschiebungen 137 kaskadenförmig.
aufgebaut werden, zusammen mit η kaskadenförmigen Stufen von
Pegelverschiebungen 137', wobei die Wellenformsynthetisier- f',
schaltung so betrieben werden kann, daß selektiv stufenweise |
- E Volt bis zu - nE Volt über der Last 144 liegene Eine ins
einzelne gehende Ej terung des Betriebes der Wellenform- :
Synthetisierschaltung gemäß Fig. 1 findet sich in der Patentanmeldung P 28 46 532.9. Es wird diesbezüglich Bezug auf
Fig. 5 dieser Anmeldung genommen, die mit der in Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung dargestellten Schaltung auch hinsichtlich
der Bezugsziffern identisch ist.
In Fig. 2 ist eine Hochleistungsschaltverstärkerschaltung dargestellt, die jeweils einen der Schalter S3 bis
S6 der Wellenformsynthiisierschaltung der Fig. 1 bilden kann.
Natürlich können die Schalter S3 bis S6 mechanisch, elektromechanisch arbeiten, oder als Festkörperschaltkreis ausgebildet
sein. Eine ins einzelne gehende Beschreibung des Betriebes des Schaltverstärkers gemäß Fig. 2 findet sich in
der deutschen Patentanmeldung P 28 34 394.4. Es wird hiermit auf Fig. 6 dieser Anmeldung bezug genommen, die identisch mit
der in Fig. 2 der vorliegenden Anmeldung dargestellten Schaltung einschließlich der Bezugszeichen ist. Zum Zwecke
dieser ErlSuterung ist herauszustellen, daß bei der Anlage eines hochpegeligen Signals an die Eingangsklemme 33 der
Schaltverstärkerschaltung die Darlington-Schaltung 37, 39 eingeschaltet wird und einen Stromleitungsweg, relativ geringer
Impedanz, zwischen den Klemmen 31 und 43 bildet. Wenn
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andererseits ein Eingangssignal mit verhältnismäßig niedrigem Pegel, wie z. B. null Volt, an die Eingriffsklemme 33 der
Schaltverstärkerschaltung gelegt wird, wird die Darlington-Schaltung
27, 29 eingeschaltet und bildet einen Leitungsweg relativ geringer Impedanz zwischen den Klemmen 45 und 51. Es ist
auch wichtig festzustellen, daß bei diesem .;: ^ziellen Schaltverstärker
gemäß Fig. 2, wie er für die Wellenformsynthetisierschaltung gemäß Fig. 1 eingesetzt wird, die Darlington-Schalter
27, 29 und 37, 39 nicht zur gleichen Zeit eingeschaltet %
werden können, da dies effektiv die Batterie 136 an die Erde §6 kurzschließen und zu einem katastrophalen Versagen Darlington-Schalteinrichtungen
27, 29 und 37 39 führen würde.
In Fig. 3 sind zum Zwecke der Vereinfachung der Erläuterung
zwei Dreieckwellenformen 152 und 154 als Takt- oder Steuerwellenformen eingesetzt für einen positiven Halbzyklus des
Sinuswellenbezugssignals 156. Es ist herauszustellen, daß die Steuerwellenformen nicht in Phase mit dem Bezugssignal
zu sein brauchen. Erforderlichenfalls können mehr als zwei
Dreiecksteuerwellenformen eingesetzt werden für das Sinuswellenbezugssignal
156, wobei die Anzahl derartiger Dreiecksteuerwellenformen begrenzt ist durch die Schaltkreise der
Wellenformsynthetisiereinrichtung und deren Steuerung. In
diesem Beispiel stellt unter Bezugnahme auf Fig. 4 das vorliegende Verfahren zwei Impulsfolgen 158 und 160 zur Verfügung,
deren Impulse die Zeiten repräsentieren, in welchen die Amplituden der Dreieckwellenformen 152 und 154 eine größere
Amplitude besitzen als das Sinuswellenbezugssignal 156. Die Impulsbreiten repräsentieren die Zeitabschnitte zwischen zwei
• 09841/056· -"1O
2311391
aufeinanderfolgenden Überschneidungen der jeweiligen Dreieckwellenform
und dem Sinuswellenbezugssignal 156, wobei die Ampli-I
tude der jeweiligen Dreieckform größer ist als die Bezugswellen- $ form. Dementsprechend sind zwischen den Zeiten tQ und t* die
I Amplituden der Dreieckwellenformen 152 und 154 jeweils größer
( als diejenige des Sinuswellenbezugssignals 156, wodurch ein
i positiver Pegel von +V für die Impulsfolgen 158 und 160 be-
\i wirkt wird. Für den Zeitabschnitt zwischen t* und t2 ist die
P Amplitude des Sinuswellenbezugssignals 156 größer als die
§. Amplitude der Dreieckwellenform 152, wodurch die Impulsfolge
<? 158 während dieser Zeit einen Null-Voltpegel einnimmt. Während
[Ι des Zeitabschnittes zwischen t* und t., überschreitet die Am-
I plitude der Dreieckwellenform 152 die Amplitude des Sinus- \\ wellenbezugssignals 156, wodurch ein +V Voltpegel für die
% Impulsfolge 158 während dieser Zeit bewirkt wird, wobei im
?! Anschluß an diesen Zeitabschnitt die Amplitude des Sinuswellen-
■ ■ bezugssignals 156 größer bleibt als die Amplitude der Dreieck-
\ wellenform 152, bis diese Wellenformen sich wieder überschneiden
Ά zur Zeit t^4· Als Ergebnis besitzt die Impulsfolge 158 einen
% Null-Voltpegel zwischen den Zeiten t3 und t^4· Auf diese
v. Weise werden die pulsbreitenmodulierten Impulsfolgen 158 und
1\ 160 für den positiven Halbzyklus des Sinuswellenbezugssignals
ί 156 gebildet, die zwischen den Zeiten tn und t+n auftreten.
$. Die Anzahl der Überschneidungen zwischen den Dreiecksteuer-
II wellenformen 152 und 154 und dem psoitiven Halbzyklus des
'! Sinuswellenbezugssignals kann erhöht oder verringert werden,
indem man die relativen Amplituden und/oder Frequenzen dazwischen einstellt, wobei je größer die Anzahl der über-
...11
809841/0BdO
schneidungen zwischen den Dreieckwellenformen 152 und 154 und der Bezugswellenform 156 sind, umso größer ist die Anzahl
der Impulse innerhalb der Impulsfolgen 158, 160, wie dies dem Sachverständigen ohne weiteres einleuchtet. Die Anzahl
der so erhaltenen Impulsfolgen ist gleich der Anzahl von Dreieckwellenformen zur Abfragung der Bezugswellenform.
Tatsächlich enthalten die Impulsfolgen 158 und 160 in Kombination eine digitalisierte Darstellung des Musters des positiven
Halbzyklus des Sinuswellenbezugssignals 156.
Die Impulsfolge 158 kann unmittelbar als Steuersignal zum Ein- und Ausschalten eines Festkörperschaltkreises beispielsweise
angelegt werden, um eine Leistungsverstärkung zu erhalten, sowie eine Ausgangswellenform mit einem Muster, welches
die Inversion des Musters der Impulsfolge 158 ist, wobei das invertierte Muster eine Bffektivspannung repräsentiert oder
besitzt, die im wesentlichen der Effektivspannung der abgeschnittenen
Wellenform des Sinuswellenbezugssignals zwischen den Zeiten tQ und t^- äquivalent ist, wobei der Abschneidepegel
bei E Volt liegt. In einer ähnlichen Weise kann die Impulsfolge 160 an einen invertierenden Festkörperschaltkreis
angelegt werden, um eine synthetisierte Ausgangswellenform
zu erhalten, die ein Muster besitzt, das der Inversion der Impulsfolge 160 entspricht, wobei die Effektivspannung im
wesentlichen der Eftektivspannung eines Teils des positiven
Halbzyklus des Sinuswellenbezugssignals 156 zwischen den Zeiten t* und t^, gleich ist. Wenn dementsprechend derartige
j Tellwellepformen kombiniert werden, bildet die Kombination
j eine Ausgangswellenform mit einer Effektivspannung, die im
609841/059»
wesentlichen der fffektivspannung des positiven Halbzyklus
des Sinuswellenbezugssignals zwischen den Zeiten tQ und t17
äquivalent ist. Eine derartige Kombination erhält man, indem man die Impulsfolgen 158 und 160 in die entsprechenden Steuersignale
dekodiert zum Betrieb einer bestimmten Wellenformsynthetisierschaltung oder einer Wechselrichterschaltung. ;<
In diesem Beispiel werden die Impulsfolgen 158 und 160 dekodiert zur Schaffung der Steuersignale C^S-, CS., CS5, C1Sg
zur Betätigung der Schalter S3 bis S6 der Wellenformsynthetisierschaltung gemäß Fig. 1 für die Erzeugung der zweilagigen
gerasterten Wellenform 162 (siehe Fig. 5), die dem positiven Halbzyklus des Sinuswellenbezugssignals 156 äquivalent ist.
Wenn irgendeine andere Wellenformsynthetisiereinrichtung über die digitalisierte Information der Pulsfolgen 158 und
160 betrieben werden soll, werden diese Impulsfolgen höchst- ' wahrscheinlich in irgendeine andere Gruppe von Steuersignalen '■'■'
dekodiert werden müssen.
In Fig. 5 ist der positive Halbzyklus einer reinen Sinuswelle in gestrichelten Linien dargestellt, mit der äquivalenten !
synthetisierten Wellenform 162. Der Gehalt an Obervellen ist bei dieser synthetisierten Wellenform 162 gesteuert durch
die Einstellung der Positionen und Breiten der Impulse und Rastungen in der ersten und zweiten Lage zwischen 0 und +E
Volt und E und 2E Volt. In bezug auf Fig. 3 wird diese Einstell«
'■'■It'
ung durchgeführt, indem man die Breite des oberen Abstandes ^
zwischen den Dreiecksteuerwellenformen 152 und 154 steuert. |
Wenn man die Breite dieses Abstandes erhöht, indem man den Pegel der Dreieckwellenform 154 anhebt, dann steigen auch
0O98A1/O59Ö ,,
··■■
die Breiten der Auskerbungen in der oberen Lage sierten Wellenform 162 an, einhergehend mit einer entsprechenden
Abnahme in der Breite der Impulse dieser oberen Lage. Wenn die Breite dieses Abstandes vergrößert wird durch Absenken des
Pegels der Dreieckwellenform 152, dann nehmen die Breiten der Auskerbungen in der ersten Lage zwischen 0 und +E-VoIt der
synthetisierten Wellenform 162 ab, einhergehend mit einem An- | stieg der Breiten der Impulse in dieser ersten Lage. Offen- |
sichtlich nimmt mit einem Anstieg der Impulsbreite der ersten | und der zweiten Lege der durchschnittliche Effektivwert der |i,
synthetisierten Wellenform 162 zu. Die Breite des oberen Abstandes wird eingestellt, um eine minimale Verzerrung oder
Oberwellengehalt der synthetisierten Wellenform zu erhalten, während man einen entsprechenden Effektivwert für diese
Wellenform aufrechterhält.
Bei bestimmten Anwendungen kann es wünschenswert sein, das
an
Anlegen der Spannung/eine Last, wie beispielsweise die Last 144 in Fig. 1, während einer Zeitdauer am Beginn eines jeden Halbzyklus der synthetisierten Wellenform zu verzögern. Bei anderen Anwendungen kann es wünschenswert sein, die Spannung an die Last vor der Einleitung des tatsächlichen Halbzyklus der synthetisierten Wellenform anzulegen. In diesem Beispiel kann durch die Einstellung des unteren, in Fig. 3 dargestellten Abstandes zwischen der Dreieckwellenform 152 und der Nullachse der Beginn des ersten Impulses der ersten Lage der synthetisierten Wellenform 162 früher am Beginn des Halbzyklus eingeleitet werden durch Verringerung des unteren Abstandes,oder später bei der Einleitung des Halbzyftus durch
Anlegen der Spannung/eine Last, wie beispielsweise die Last 144 in Fig. 1, während einer Zeitdauer am Beginn eines jeden Halbzyklus der synthetisierten Wellenform zu verzögern. Bei anderen Anwendungen kann es wünschenswert sein, die Spannung an die Last vor der Einleitung des tatsächlichen Halbzyklus der synthetisierten Wellenform anzulegen. In diesem Beispiel kann durch die Einstellung des unteren, in Fig. 3 dargestellten Abstandes zwischen der Dreieckwellenform 152 und der Nullachse der Beginn des ersten Impulses der ersten Lage der synthetisierten Wellenform 162 früher am Beginn des Halbzyklus eingeleitet werden durch Verringerung des unteren Abstandes,oder später bei der Einleitung des Halbzyftus durch
Θ0Θ8Α 1 /059d ···"
I Vergrößerung des Abstandes. Außerdem kann dieser erste Im-I
puls eingeleitet werden vor der Nullüberquerung des Sinus-
I wellenbezugssignals 156, indem man dem unteren Abstand einen
negativen Wert gibt, d. h., indem man den Pegel der Dreieckwellenform
152 absenkt und somit eine Unterbrechung zwischen I der Dreieckwellenform 152 und der Nullachse bewerkstelligt.
I Wenn die Last 144 beispielsweise ein Wechselmotor ist, wird
■ die Breite des unteren Abstandes so eingestellt, daß die
% Schlupfdrehmomentcharakteristlka des Motors mit den Spannungs-I
Frequenzcharakteristika der Wellenform der Synthetisierschal-
I tung gemäß Fig. 1 übereinstimmen, um zu verhindern, daß eine
''I Spannung an dem Motor anliegt, wenn die Amplitude des Sinus-
'\ wellenbezugssignals sich null Volt nähert, in einem Frequenz-
''I bereich in der Nähe von Null.
?! Der negative Halbzyklus des Sinuswellenbezugssignals 156 wird
;] in einer Weise erzeugt, die im wesentlichen identisch zu der
f. ist, wie sfe für die Erzeugung der synthetischen Wellenform
II 162 für den positiven Halbzyklus beschrieben wurde. Bei diesem
*'■ Beispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 der negative Halb-
I zyklus der sinusförmigen Bezugswellenform invertiert, oder
fj es werden nur positive Halbzyklen eines Sinuswellenbezugs-
;| einen positiven Halbzyklus einer Bezugssinuswelle 156· erhält.
I Wie dargestellt, werden die Dreiecksteuerwellenformen 152 und
154 mit dem Halbzyklus des Sinuswellenbezugssignals 156f verglichen, um die Impulsfolgen 158* und 160· der Fig. 7 zu erzeugen. Die Impulsfolgen 158* und 160* werden dekodiert zur
Erzeugung der Steuersignale C^S^» CS4, CS5 und C^Sq zum Be-
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trieb der Schalter S3 bis S6 der Wellenformsynthetisierschaltung
gemäß Fig. 1 zur Erzeugung des synthetisierten negativen Halbzyklus 166 des Sinuswellenbezugssignals 156
(siehe Fig. 8). Der negative Halbzyklus der zu synthetisierenden reinen Sinuswelle ist in Fig. 8 in gestrichelten Linien
als Wellenform 168 dargestellt. Es ist noch zu bemerken, daß der synthetisierte Halbzyklus des Sinuswellenbezugssignals
156, 156' in dem Zeitraum zwischen t18 und t~3 eintritt.
Wenn die Amplitude des Sinuswellenbezugssignals abnimmt bis unter +E Volt, erhält man eine einlagige stufenförmige,
synthetisierte Wellenform aus der Wellenformsynthetisierschaltung. Mit anderen Worten, bestimmt, wie weiter oben erläutert
wurde, die Anzahl der Dreieckwellenformen,die das Sinuswellenbezugssignal überschneidet, die Anzahl der Lagen
in den positiven und negativen Halbzyklusteilen der synthetisierten Ausgangswellenform. Die Amplitude der Bezugssinuswelle
kann verändert werden, um ein bestimmtes Rastermuster in der synthetisierten Ausgangswellenform zu erhalten. Außerdem kann
die Amplitude der synthetisierten sinusförmigen Ausgangswellenform konstant gehalten werden, während man die Frequenz
dieser Wellenform ändert, dadurch, daß man selektiv die Frequenz der Bezugssinuswelle variiert, während man die Amplitude
dieses Bezugssinuswellensignals konstant hält.
Es wird oftmals angestrebt, bei der Steuerung des Motoran-
; triebs ein konstantes Volt pro Hertz-Verhältnis für das
Wechselstromaus^angssignal vorzusehen, das eingesetzt wird,
um den Motor anzutreiben, Bei diesem Beispiel erhält man ein
9098A1/0599
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konstantes Volt pro Hertz-Verhältnis der synthetisierten Wechselstromausgangswellenform 162, 166, indem man gleichzeitig
die Amplitude und die Frequenz des Bezugssinuswellensignals verändert. Andererseits kann die Frequenz des Bezugssinuswellensignals
gleichseitig mit der Amplitude der Droieckwellenform,
die für die Steuerung eingesetzt wird, verändert werden.
In Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines Blockschaltbildes
einer Steuereinrichtung gezeigt zur Erzeugung der Steuersignale für den Betrieb der Wellenformsynthetisierschaltung
gemäß Fig. 1, die zur Bildung einer mehrlagigen, stufenförmig gerasterten synthetisierten Sinuswelle wie folgt
funktoniert: Eine Betriebsspannung +V wird an die Klemmen bis 174 angelegt. Ein Schiebewiderstand 176 wird verwendet,
um selektiv die Betriebsspannung +V aufzuteilen als Frequenzeinstellungseingangssignal
für den Spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 178 und als Frequenzindikatoreingangssignal des
Generators 186. Das Ausgangssignal von dem spannungsgesteuerten Oszillator wird an einem Zähler 180 angelegt, der
zwei Ausgangssignale erzeugt, von denen eines ein Taktsignal ist, das als Wellenform A in Fig. 10 dargestellt ist. Dieses
Taktsignal wird als synchronisierendes Signal und als Torschaltungssignal in verschiedenen Schaltkreisen der Steuereinrichtung
verwendet, wie nachfolgend noch beschrieben werden wird. Das andere Auagangssignal von dem Zähler 180 ist eine
digitale Darstellung der (nicht dargestellten) Stufenwellenform und wird als Zeitbezugs- oder als Zykluseingangssignal
dem Sinuswellengenerator 182 zugeführt. Das Ausgangssignal
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von dem Sinuswellengenerator 182 wird mit dem Taktsignal synchronisiert und in Abhängigkeit vom Aufbau dieses Generators
182 und entweder als eine e,dte Sinuswellenform, wie in B gemäß Fig. 10, oder als nur positive Halbzyklen der
Sinuswelle gemäß C in Fig. 10 dargestellt, entsprechend jedem Zyklus des Taktsignals (A). Zur AbIeK..ig dieser voll
rektifizierten Sinuswelle, die als Wellenform (C) in Fig. dargestellt ist, wenn der Sinuswellengenerator 182 zur Bildung
der Sinuswelle (B) gemäß Fig. 10 ausgelegt ist, wird das Signal als Eingangssignal einem Absolutwertmultiplikator
zugeführt, der selbsttätig die Wellenform gemäß Fig. 10 (C) bildet, multipliziert, mit einem Gleichstrompegel von dem
Generator 186. Wenn der Sinuswellengenerator 182 ausgelegt ist, um die Wellenform gemäß Fig. 10 (C) zu bilden, dann
braucht die Multiplikatorschaltung 184 kein Absolutwert-
multiplikator zu sein. Bei einer bestimmten Anwendung zum I Antrieb eines Wechselstrommotors beispielsweise ist es |
erwünscht, einen vorbestimmten Effektivwert für das synthe- |
tisierte Wechselstromausgangssignal zu erzeugen, das verwendet wird, um den Motor anzutreiben, wenn sich die Frequenz
Null nähert. Wie oben erwähnt, iet es auch erwünscht, ein
bestimmtes Volt pro Hertz-Verhältnis für die synthetisierte Wellenform bereitzustellen. In Fig. 11 ist eine Familie
möglicher Kurven dargestellt, jeweils für ein anderes Volt pro Hertz-Verhältnis für die synthetisierte Wellenform.
Die Kurven 188 und 190 besitzen jeweils eine Nullverschiebung, wobei die Kurve 190 die größere Steigung hat, während die
Kurven 188· und 190· die Kurven 188 und 190 bei der Ver-
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'291*1331
Schiebung um einen vorbestimmten Betrag bei der Nullfrequenz repräsentieren. Die Grundamplitude des Sinuswellenausgangssignals
von dem Sinuswellengenerator 182 wird eingestellt, indem man den Schiebwiderstand 178 entsprechend justiert,
wobei dieser Widerstand zwischen einer Klemme 174 zur Aufnahme der Betriebsspannung +V und der Erde schaltet, wie
dies dargestellt ist. Die Schiebewiderstände 181 und 183 werden eingestellt zur Bestimmung der Verschiebung bzw, der
Steigung, um die angestrebte Spannung über der Frequenzkurve für die synthetische Ausgangswellenform zu erhalten. Die
Gleichspannungen von den Schiebewiderständen 181 und 183 werden dem Verschiebe- und Steigungsgenerator 186 zugeführt, der
diese Gleichstrompegel in Gleichstromausgangssignale kombiniert für den Einsatz als Eingangssignal zu dem Multiplikator 184.
Der Multiplikator 184 erzeugt wiederum ein Ausgangssignal, das das Produkt des Gleichstrompegels von dem Generator 186
und dem Ausgangssignal von den Sinuswellengenerator 182 repräsentiert. Dieses Produktsignal wird als Eingangssignal den
Spannungsvergleichern C1, Cj bis C zugeführt.
in
Die Dreieckwellenformen werden/der folgenden Weise erzeugt.
Die Dreieckwellenformen werden/der folgenden Weise erzeugt.
Ein Schiebewiderstand 188 wird eingestellt zur Frequenzsteuerung des Ausgangssignals von einem spannungsgesteuerten Oszillator
190. Das Ausgangssignal von dem spannungsgesteuerten Oszillator 190 wird an einen Dreieckwellengenerator 192 angelegt,
wobei der letztere anspricht durch die Erzeugung eine. I Dreieckwellenform, die um etwa null Volt zentriert ist. Die
Amplitude der Dreieckwellenform wird gesteuert durch die
...19 909841/0599
• ••••tt · »
Einstellung des Schiebewiderstandes 191,und die Frequenz
dieser Wellenform wird eingestellt durch die Steuerung der Ausgangbfrequenz von dem Oszillator 190. Die Dreieckwellenform,
die durch den Generator 192 erzeugt wird, wird als Eingangssignal zu jedem der Pegelschiebeschaltungen L^, I^
bis L zugeführt. Die Schiebewiderstände 194, 196 und 198 sind so eingestellt, daß sie individuell den Grad der Pegelverschiebung
der Dreieckwelle über L^ bis Ln steuern. Die pegelverschobenen
Dreieckwellenformen von den Pegelschiebeschaltungen L* und L- sind analog zu den Dreieckwellenformen 152 bzw. 154,
wie die Fig. 3 und 6 zeigen.
Wenn in Fig. 1 die Wellenformsynthetisierschaltung η Kaskadenstufen
der Pegel schiebeschaltungen 137 bzw. 137' verwendet,
dann sind η Pegelschiebeschaltungen für die Steuerung gemäß Fig. 9 erforderlich, wie dies durch das n-te Pegelschiebenetzwerk
Ln in dieser Figur angedeutet ist (n ist gleich der Anzahl
der Kaskadenstufen der Wellenformsynthetisierschaltung). Die Dreieckwellenformen von den Pegelschiebeschaltungen L* bis
L werden als Eingangssignale den Vergleicherschaltungen C^
bis C zugeführt* Wie bereits oben beschrieben, werden diese
Vergleicherschaltungen verwendet, um das Sinuswellenbezugssignal (in diesem Fall das Produktsignalvon dem Multiplikator
184)mit der entsprechenden Dreieckwellenform zu vergleichen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, bei welchem es sich um
eine pulsbreitenmodulierte Impulsfolge handelt, die die aufeinanderfolgenden Überschneidungen zwischen dem Produktsignal
und der entsprechenden Dreieckwellenform repräsentiert. Die
...20 909841/0599
Ί91 "1381
Impulsfolgen von den Ausgangsklemmen der Vergleicher C1 bis
C werden als individuelle Signale den Dekodiernetzschaltungen
Dl, D2 bis D zugeführt. Das Taktsignal wird als zweites ; Eingangssignal einer jeden Dekodiernetzschaltung Dl bis D ,■;
zugeführt. Diese Dekodiernetzschaltungen sind ausgelegt, um \
die Impulsfolgen in entsprechende Steuersignale zu dekodieren zum Betrieb einer bestimmten Wellenformsynthetisierwechselrichterschaltung.
In diesem Beispiel bildet die Dekodiernetzechaltung Dl die Steuersignale CS- und CS5, der Dekoder D2 bildet die
Steuersignale C-S., und C^Sg1, die Dekodierschaltung D bildet
die Steuersignale CS, und CS-. In diesem Beispiel geht man
davon aus, daß bei der Wellenformsynthetisierschaltung gemäß
Fig. 1 η gleich 1 ist, womit die Stufen 137 und 137« nicht in Kaskaden angeordnet sind. Dementsprechend sind nur vier
Steuersignale erforderlich, nämlich CS4 zum Betrieb des
Schalters S4, CS5 zum Betrieb des Schalters S5, C-S3 zum Betrieb
des Schalters S3 und C^Sg für den Betrieb des Schalters
S6, wie weiter oben beschrieben. Wenn die Pegelschiebestufen 137 und 137' .«.n N-Kaskadenstufen vorliegen, dann werden die abgestuften
(N-I) zusätzlichen CS Steuersignale für den Betrieb
eines jeden der Schalter S3 der Kaskadenstufen 137 erforderlich sein, und in ähnlicher Weise (N-I) zusätzliche
C S1. Steuersignale für den Betrieb der Schalter S6 einer
η ο
jeden der Kaskadenstufen 137'.
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291Ί391
In Fig. 12 ist eine logische Schaltung dargestellt zur Erzeugung der Dekodierfunktionen der Dekoder D., bis D . Wie
gezeigt, ist ein einziger Kipptyp Flip-Flop eingesetzt, um die Torschaltungssignale für jede der Dekoderschaltungen D-bis
D6 zu erzeugen, von denen jede ein Paar von ODER-Gliedern
200, 202 umfaßt. Das Flip-Flop 204 teilt das Taktsignal durch den Faktor 2 und stellt dessen Q-Ausgangssignal als ein gemeinsames
Eingangssignal für jedes der ODER-Glieder 202 zur Verfugung, während dessen δ -Ausgangssignal als geimeinsames
individuelles Eingangssignal jedem der ODER-Glieder 200 zugeführt wird. Das andere Eingangssignal für jedes der ODER-Glieder
200 und 202 der Dekodierer D- bis D sind Impulsfolgen von den
Vergleichern C- bis C . Dementsprechend befinden sich, wenn
immer das Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 204 auf einem hohen Pegel ist (auf einem Pegel, der +V entspricht), die Ausgangssignale
CS4, C^Sj bis CnS3 auf einem hohen Pegel, und
wenn immer das Q-Ausgangssignal niedrig ist, entsprechen diese Steuersignale der Impulsfolge von den Vergleichern C- bis C ,
die jeweils der entsprechenden Dekodiernetzschaltung D- bis
D zugeordnet sind. In ähnlicher Weise befinden sich, wenn immer das S-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 204 einen hohen
Pegel einnimmt, die Steuersignale CS5, C-Sg bis C Sg auf einem
hohen Pegel, und wenn Q- niedrig ist (geerdet oder bei null
Volt), entsprechen diese Signale der Impulsfolge eines der Vergleicher C- bis C , die der jeweiligen Dekodierschaltung
zugeordnet sind. Die Schaltungen für die spannungsgesteuerten Oszillatoren 178, 190, den Zähler 180, den Sinuswellengenerator
182, den Verschiebe- und Steigungsgenerator 186, die Multipli-
...22
90ΘΘA1/05Θ9
• · - ι
:..·..· ·.. 291Ί391
ziereinrichtung 184, den Dreieckwellengenerator 192, die
Pegelverschiebeschaltungen L^ bis L sowie die Vergleicher
C. bis C sind dem Sachverständigen bekannt, womit sich die Beschreibung eines Beispieles für diese Schaltungen
hier erübrigen dürfte.
ausattimenfaseehd aihd die folgenden Punkte au beachten· Öle
Bezugswellenform kann eine andere als eine Sinuswelle sein zur Erzeugung einer synthetisierten Wellenform hieraus. Bei
der Bezugswellenform kann es sich um irgendein Signal handeln mit einem wesentlichen Bereich, d. h., jede dem Sachverständigen
bekannte praktische Wellenform. Die Spitzenamplitude der synthetischen Ausgangswellenform hängt von dem Pegel der
Gleichstromquelle ab, die als Betriebsspannung an die jeweilige Wellenformsynthetisierschaltung angeschlossen ist, die durch
die Steuerung betrieben wird, während der Effektiv- oder Durchschnittswert der synthetisierten Ausgangswellenform
sowohl von der Amplitude dieser Wellenform als auch von dem Raster- und Impulsmuster abhängt. Auch die Verwendung einer
Dreieckwellenform als Steuerwellenform für ein pulsbreitenmoduliertes
System wird bevorzugt wegen der sich kontinuferlich verändernden Amplitude und der Symmetrie einer solchen Wellenform.
Wenn eine Stufenwellenform als Steuerwellenform eingesetzt
wird, können unerwünschte Oberwellen auftreten, wobei jedoch für bestimmte Anwendungen die Steuerwellenform bei
spielsweise eine Sägezahnwelle, eine ansteigende Wellenform oder eine Sinuswelle sein könnte.
synthetisierte Wechselstromwellenform diskutiert. Mehr-
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phasige, synthetische Wellenformen können in einer ähnlichen Weise entwickelt werden, indem man das vorliegende System
mehrfach verdoppelt, entsprechend der Anzahl von erforderlichen Phasen, wobei man die erforderliche Schaltung für die Phasenverschiebung
der synthetisierten Wellenformen entsprechend einbaut zur Erzielung einer mehrphasigen Beziehung zwischen den
Signalen. Andererseits können die gemäß dem vorliegenden System entwickelten Wellenformen an eine Anzahl von Verzögerungseinrichtungen,
wie beispielsweise ein Schieberegister angeschlossen werden, und zwar jeweils eine für jede zusätzlich
gewünschte Phase, wobei jedes Schieberegister gesteuert wird, um die synthetisierte Wellenform um eine vorbestimmte Zeitdauer
zu verzögern, womit man mehrphasige, synthetisierte Wellenformen von den Ausgangssignalen eines jeden Schieberegisters
erhält.
...24
909841/0599
Claims (15)
1.jVerfahren zur Steuerung einer Schaltanordnung, die aus
einer Wellenformsynthetisierschaltung besteht,mit einer
Anzahl von Schaltkreisen, die auf individuelle Steuersignale ansprechen und in ihrer Kombination eine Gleichspannung in
eine mehrlagige, stufenweise gerasterte Ausgangswellenform invertieren, die im wesentlichen einer gewünschten Wechselstromwellenform
äquivalent ist, dadurch gekennzeichnet, daß
ψ man
eine Bezugswechselstromwellenform erzeugt, die ein Muster
besitzt, das der angestrebten Wellenform entspricht,
eine Anzahl von Wechselstromsteuerwellenformen erzeugt, die
jeweils eine Frequenz besitzen, die wesentlich größer ist als diejenige der Bezugswechselstromwellenform, wobei die Steuerwellenformen
jeweils einen anderen Amplitudenbereich besitzen,
die negativen Teile der Bezugswechselstromwellenform invertiert, die Wechselstromsteuerwellenformen mit den positiven und in-
% vertierten negativen Teilen der Bezugswechselstromwellenform
'f; vergleicht und eine Anzahl von Impulsfolgen erzeugt, deren
k Zahl der Wechselstromsteuerwellenformen gleich ist, wobei
η jede der Impulsfolgen einer individuellen Steuerwellenform
:' zugeordnet ist, und die Impulsbreiten der einzelnen Impulse
der jeweiligen Impulsfolgen der Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Überschneidungen der jeweiligen Steuer-
909841/0599 ...25
wellenform und der Bezugswellenform entspricht und
die Impulsfolgen dekodiert zur Erzeugung der Steuersignale für den Betrieb der Schaltkreise.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine individuelle Wechselstromwellenform erzeugt und
diese η-mal phasenverschiebt, wobei η gleich der gewünschten Zahl der Wechselstromsteuerwellenform ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man selektiv die Amplitude der Bezugswechselstrcmwellenform
variiert zur Erzeugung eines vorbestimmten Rastermusters für die Ausgangswellenform.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man selektiv die Frequenz der Bezugswechselstromwellenform
variiert, während man deren Amplitude konstant hält, zur Erzeugung einer gewünschten Frequenz der Ausgangangswellenforrn,
während man deren Amplitude konstant hält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitig die Amplitude und die Frequenz der Bezugswechselstromwellenform
variiert zur Betätigung der Schaltkreise, um ein Rastermuster der Ausgangswellenform zu erzeugen,
die ein konstantes Volt pro Hertz-Verhältnis darstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man gleichzeitig die Frequenz der Bezugswechselstromwellenform
9090^1/0593
und die Amplitude der Wechselstromsteuerwellenformen variiert zur Betätigung der Schaltkreise, um ein Rastermuster der
Ausgangswellenform zu erzeugen, mit einem konstanten Volt i pro Hertz-Verhältnis. 1
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß <
die Wechselstromsteuerwellenformen Dreieckwellenformen sind.
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 7 mit einer Anzahl von Schaltkreisen, die auf individuelle Steuersignale ansprechen, durch deren kombinierten ;.
Betrieb eine Gleichspannung in eine mehrlagige, stufenweise ;
gerasterte Ausgangswellenform umsetzbar ist, die im wesent- v liehen einer gewünschten Wechselstromwellenform entspricht,
gekennzeichnet durch
einen ersten Generator zur Erzeugung einer Bezugswechselstromwellenform
mit einem Muster, das demjenigen der gewünschten Wellenform entspricht,
einen zweiten Generator zur Erzeugung einer Anzahl von Wechselstrom
Steuerwellenformen mit einer Frequenz, die wesentlich größer ist als diejenige der Bezugswechselstomwellenform, wobei die
Steuerwellenformen unterschiedliche Amplitudenbereiche besitzen, Vergleicher (C) zum Vergleichen der Wellenform für jeden Halb- ',
zyklus der Be? »gswechselstromwellenform mit jeder der Wechsel- |
stromsteuerwellenformen zur Erzeugung einer Anzahl von Impuls- ;'i
folgen, von denen jede einer individuellen Steuerwellenform zugeordnet ist, während die Impulsbreiten der einzelnen Im-
909841/0593
...27
pulse einer jeden Impulsfolge dem zeitlichen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Überschneidungen der Steuerwellenform
und der Bezugswellenform entspricht, während der die erstere eine größere Amplitude als die letztere besitzt und
Dekodiereinrichtungen, die die Impulsfolgen als individuelle Eingangssignale aufnehmen zur Dekodierung der Impulsfolgen
und Erzeugung individueller Steuersignale für den Betrieb der Schaltkreise der Wellenformsynthetisierschaltung.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zur Erzeugung eines individuellen Wechselstromsteuersignals
und
eine Anordnung zur Aufnahme des individuollen Wechselstromsteuersignals
zur n-maligen Pegelverschiebung dieses Wechselstromsteuersignals, wobei η gleich der gewünschten Zahl der
Wechselstromsteuersignale ist, die als Ausgangssignale der Pegelschiebeejnrichtung erzeugt werden.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Erzeugung eines individuellen Wechselstromsteuersignals
einen Spannungsgesteuerten Oszillator (190) umfaßt, der auf eine erste Steuergleichspannung anspricht, zur
Erzeugung eines Ausgangssignals mit einer Frequenz, die proportional dem Pegel der Steuergleichspannung ist, während
außerdem ein Dreieckwellenformgenerator (192) vorgesehen ist, der auf das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszil-
lators (190) sowie eine zweite Steüergleichspannung anspricht,
zur Erzeugung eines Dreieckwellenausgangssignal als Steuersignal mit einer Frequenz, die direkt proportional zu derjenigen
I
|, des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators ist, I
j| während die Spitzenwertamplitude direkt proportional dfem
*';■ Pegel der zweiten Steuergleichspannung ist.
11.
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelverschiebung eine Anzahl von η Gleichspannungsquellen
umfaßt, die zur Erzeugung eines gewünschten Ausgangsgleichspannungspegel selektiv variabel sind, sowie eine Anzahl von
η Pagelschiebsschaltungen, die jeweils auf die individuellen Wechselstromsteuersignale sowie auf eine der Ausgangsgleichspannungen
von den η Gleichspannungsquellen ansprechen,zur Erzeugung eines individuellen, von einer Mehrzahl von Wechselstromsteuersignalen,
die in direkter Proportion zu dem Pegel der jeweiligen Ausgansgleichopannung pegelverschoben sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Generator eine Anordnung zur selektiven Steuerung
der Amplitude der Bezugswechselstromwellenform umfaßt, sowie eine Anordnung zur selektiven Steuerung der Frequenz der
Bezugswechselstromwellenform, wobei die Amplitudensteuerung und die Frequenzsteuerung die folgenden Funktionen ermöglichen,
nämlich (1} die Frequenz der Bezugswechselstromwellenform konstant zu halten, während die Amplitude der Bezugswellenform
selektiv variiert wird, um eine vorbestimmtes Rastermuster für einen gegebenen Effektivwert der Ausgangswellenform zu er-
009ÖA1/05Ö9 ...29
halten, oder (2) die Frequenz der Bezugsechselstromwellenform
selektiv zu variieren, wänrend deren Amplitude konstant gehalten wird, zur Bildung einer gewünschten Frequenz der
Ausgangswellenform, während deren Effektivamplitude konstant gehalten wird, oder (3) die Amplitude und die Frequenz der
Bezugswechselstromwellenform wird gleichzeitig variiert zur
Erzeugung eines Rastermusters in der Ausgangswellenform zur Erzeugung eines gewünschten Spannungs-Frequenzprofils.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12 zur Erzeugung einer Anzahl von pulsbreitenmodulierten Steuersignalen,
deren Kombination eine impulsförmige Wiedergabe des Musters einer Bezugswellenform ist, gekennzeichnet durch eine Anordung
zur Erzeugung der Bezugswellenform, eine Anordnung zur Erzeugung einer Anzahl von Steuerwellenformen, die jeweils eine
Frequenz besitzen, die wesentlich größer ist als diejenige der Bezugswellenform, während sie jeweils einen unterschiedlichen
Amplitudenbereich besitzen, sowie eine Vergleicheranordnung zur Aufnahme der Bezugswellenform und der Steuerwellenformen
als individuelle Eingangssignale zur Vergleichung eines jeden Halbzyklus der Bezugswellenform mit jader der Steuerwellenformen
zur Erzeugung von Steuersignalen jeweils als Impulsfolge, wobei die Breiten der Impulse einer jeden Impulsfolge
den Zeitabständen entsprechen, in welchen die Amplitude der jeweiligen Steuerwellenform die absolute Amplitude der
Bezugswellenform zwischen zwei aufeinanderfolgenden Überschneidungen übertrifft.
14. Einrichtung ncch Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
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die Anordnung zur Erzeugung der Bezugswellenform aus einem
Sinuswellengenerator (182) besteht.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Erzeugung der Steuerwellenformen eine Anordnung
zur Bildung individueller Steuerwellenformen mit einer Frequenz umfaßt, die wesentlich größer ist als diejenige
der Bezugsfrequenz sowie eine Anzahl von Pegelschiebeschaltungen,
von denen jede eine individuelle Steuerwellenform als Eingangssignal
aufnimmt, zur Pegelverschiebung der Steuerwellenform auf unterschiedliche Pegel, wobei die Au^gangssignale von jeder
der Pegelschiebeschaltungen den Steuerwellenformen entspricht.
16«· Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anordnung zur Erzeugung einer individuellen Steuerwellenform einen Dreieckwellenformgenerator umfaßt.
909841/0599
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |