DE2911391A1 - Verfahren und einrichtung zur steuerung einer schaltanordnung - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur steuerung einer schaltanordnung

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DE2911391A1
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control
amplitude
frequency
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Withdrawn
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DE2911391A
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English (en)
Inventor
Richard H Baker
Kevin E White
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels

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  • Power Engineering (AREA)
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Description

PATENTA N/W.ä: t T. .E." ·..·
DR. KARL TH. HEGEL . DIPL.-ING. KLAUS DICKEL
GROSSE BERGSTRASSE 223 2000 HAMBURG 50 POSTFACH 500662 TELEFON (040) 396295
JULIUS-KREIS-STRASSE 33
TELEFON (089) 885210
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8000 München, den
Exxon Research And Engineering Company
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V. St. A.
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
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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: <
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-
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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.
Die Wellenformsynthetisierschaltung gemHß Fig. 1 arbeitet grund-
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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-
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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
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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
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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
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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
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··■■
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
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-
I signals (durch Rektifikation) erzeugt, wo man in jedem Fall
;| 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
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291Ί391
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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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.
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
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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
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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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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-
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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.
In dem vorliegenden Beispiel wurde nur eine einphasige,
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.
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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-
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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
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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-
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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-
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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.
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