DE2952484A1

DE2952484A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern eines strom-inverters

Info

Publication number: DE2952484A1
Application number: DE19792952484
Authority: DE
Inventors: Chihiro Okado
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-12-25
Filing date: 1979-12-27
Publication date: 1980-06-26
Also published as: US4309751A

Description

Firma TOKYO SHIBAURA DENKI KABUSHIKI KAISHA, 72, Horikawa-Cho, Saiwai-Ku, Kawasaki-Shi, Kanagawa-Ken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Strom-Inverters

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Strom-Inverters, insbesondere eines Inverters mit erzwungenem Kommutatorkreis, der zum Antrieb eines Wechselstrommotors oder einer ähnlichen Last dient.

Fig. 1 zeigt einen sogenannten Reihendioden-Inverter bekannter Bauart. Der Inverterkreis weist eine Gleichstromquelle 1, eine in Reihe geschaltete Drossel 2, Haupt-Thyristoren 21 bis 26, Dioden 31 bis 36 und Kommutatorkondensatoren 41 bis 46 auf. Die Inverterbrücke besteht aus drei in Parallelschaltung verbundenen Zweigkreisen, deren jeder zwei Haupt-Thyristoren und zwei Dioden enthält, die in Reihe geschaltet sind, wobei dann die Kommutatorkondensatoren zwischen benachbarten Zweigkreisen liegen, wie dies aus der Figur hervorgeht. Eine als Dreiphasenmotor 4 bezeichnete Last ist mit den Verbindungsstellen zweier Dioden jedes Zweigkreises verbunden. Weiterhin ist eine Diodenbrücke 6 vorgesehen, ein Kondensator 7 und ein Widerstand 8, wobei die Wechselstromklemmen der Diodenbrücke 6 in Parallelschaltung mit dem Motor 4

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-7-verbunden sind.

Durch die Inverterbrücke wird der von der Gleichstromquelle 1 gelieferte Gleichstrom in einen dreiphasigen Wechselstrom umgesetzt/ der dann den Phasen U, V und W des Motors 4 zugeleitet wird. Die Inverterbrücke arbeitet zum Zeitpunkt der Kommutation folgendermaßen. Betrachtet man eine Zeitspanne, in welcher Strom durch den Haupt-Thyristor 21, die Diode 31, die Phasen U und W der Last 4, die Diode 36 und den Haupt-Thyristor 26 fließt und in der der Strom von der Phase U auf die Phase V übergeht, so ergibt sich folgendes. Vor der Kommutation wird der Kondensator 41 so aufgeladen, daß er die in Fig. 1 angedeutete Polarität besitzt. Wird nun der Thyristor 22 unter dieser Bedingung gezündet, dann wird der Haupt-Thyristor 21 durch die Spannung über den Kommutatorkondensator 41 abgeschaltet, so daß der Strom von der Gleichstromdrossel 2 durch den Haupt-Thyristor 22, den Kondensator 41 und die Diode 31 hindurch zur Phase U fließt, wodurch der Kondensator umgeladen wird, so daß er eine Polarität entgegengesetzt derjenigen, die auf der Zeichnung angegeben ist, erhält.

Wenn die Klemmenspannung des Kondensators 41 die Spannung zwischen U und V übersteigt, dann wird die Diode 32 leitend, wodurch der Kondensator 41 zusammen mit der Induktivität des Motors einen Schwingkreis bildet, wodurch der Strom der ü-Phase sinkt, während der Strom der V-Phase steigt. Wenn dann diese Ströme gleich werden dem Gleichstrom I_DCf dann wird der Strom der U-Phase zu Null, wodurch die Kommutation bzw. der übergang auf die V-Phase abgeschlossen ist.

Bei dieser Schaltung neigt jedoch die in der Induktivität des

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Motors 4 gespeicherte Energie dazu, den Kondensator 41 zu überladen, so daß seine Klemmenspannung zu hoch wird. Um dies zu verhindern, wird die Diodenbrücke mit den Klemmen der Last verbunden, und die Kapazität des Kondensators 7 wird derart groß bemessen, daß dieser Kondensator die Überschußspannung aufzunehmen vermag, wobei die Ladung des Kondensators 7 über einen Widerstand 8 entladen oder über einen nicht gezeigten weiteren Inverter zur Gleichstromquelle 1 zurückgeführt wird.

Die Absorption eines Teiles der Kommutationsenergie durch den Kondensator 7 und die Entladung über einen Widerstand stellt jedoch einen Energieverlust dar und selbst dann, wenn die Ladung des Kondensators 7 durch einen gesonderten Inverter wiedergewonnen wird, ergeben sich beträchtliche zusätzliche Kosten für den erforderlichen Inverterkreis.

Aus diesem Grund ist ein verbesserter Strom-Inverter vorgeschlagen worden, bei dem ein Teil der Kommutationsenergie in einem Kondensator gespeichert und die gespeicherte Ladung dann wieder für die Kommutation verwendet wird.

Fig. 2 zeigt einen derartigen Strom-Inverter, der zusätzlich zur Haupt-Inverterbrücke 3 eine Hilfs-Thyristorbrücke 5 aufweist, die als Schaltkreis dient und erste Thyristoren 51 bis 56, zweite Thyristoren 11 und 12, als Zerhacker wirkende Thyristoren 13 und 14, einen zwischen diesen Thyristoren 13 und 14 liegenden Kondensator 17 und entsprechend der Zeichnung geschaltete Dioden 15 und 16 enthält.

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Bei dem Schaltkreis von Fig. 2 wird der von der Stromquelle 1 kommende Gleichstrom durch die Haupt-Inverterbrücke 3 in einen dreiphasigen Wechselstrom umgesetzt und dem Motor 4 zugeführt. Die Wechselstromklemmen des Haupt-Inverters 3 sind mit entsprechenden Wechselstromklemmen der Hilfs-Thyristorbrücke 5 verbunden, wobei die zweiten Hilfs-Thyristoren 11 und 12 so angeordnet sind, daß sie eine Verbindung zwischen den Gleichstrpmklemmen der Haupt-Inverterbrücke 3 und der Hilfs-Inverterbrücke 5 schaffen.

Zwischen den Gleichstromquellen der Hilfs-Thyristorbrücke 5 liegt ein Serienkreis, bestehend aus den Zerhackern 13 und 14 und dem Kondensator 17 (bzw. einer Hilfs-Gleichstromquelle). Die Dioden 15 und 16 dienen dazu, den Kondensator 17 über die Gleichstromquellen des Hilfs-Thyristorkreises 5 zu verbinden, und zwar mit umgekehrter Polarität, wenn der Zerhacker 14 abgeschaltet ist.

In vielen Fällen wird die Gleichstromquelle 1 durch einen phasengesteuerten Dreiphasen-Thyristorgleichrichter gebildet, und die Zerhacker 13 und 14 bestehen aus Vollsteuergatt-Thyristoren (GTO), Thyristor-Zerhackern mit Kommutatoreinrichtung oder aus Transistoren.

Ein vorbekanntes Verfahren zum Steuern des Inverterkreises nach Fig. 2 soll nachfolgend anhand der Wellenformen von Fig. 3 und der Diagramme nach den Fig. 4a, 4b und 4c erläutert werden. Die Kurve A von Fig. 3 zeigt ein Strom I der Phase U des Motors 4, die Kurven B und C zeigen die Ströme der Phasen V und W, die Kurve D zeigt den "Ein"- bzw. "Aus"-Zustand des zweiten Hilfs-Thyristors 11, die Kurve E zeigt den "Ein"- bzw. "Aus"-Zustand der

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Zerhacker 13 und 14, die Kurve F zeigt den "Ein"- bzw. "Aus"-Zustand des zweiten Hilfs-Thyristors 12, die Kurve G zeigt die Spannung V des Kondensators 17, die Kurve H zeigt den "Ein"-"Aus"-Zustand des Haupt-Thyristors, die Kurve I zeigt den "Ein^B-"Aus"-Zustand des ersten Hilfs-Thyristors, die Kurve J zeigt den "Ein"- "Aus"-Zustand df· istors, die Kurvt K zeigt den "Ein"- "Aus"-Zustand des Haupt-Thyristors, die Kurve L zeigt den "Ein"- "Aus"-Zustand des Hilfs-Thyristors 53 und schließlich die Kurve M zeigt den "Ein"- "Aus"-Zustand des Haupt-Thyristors.

Die Fig. 4a, 4b und 4c zeigen Stromflußzustände bei verschiedenen Steuerbedingungen. Zum Zeitpunkt t befinden sich die Haupt-Thyristoren 21 und 26 im "Ein"-Zustand, und der Stromfluß durch den Motor 4 weist die durch den Pfeil in Fig. 4a angedeutete Richtung auf. Werden unter diesen Bedingungen der zweite Hilfs-Thyristor 11 und die Zerhacker 13 und 14 sowie der erste Hilfs-Thyristor 55 zum Zeitpunkt t₁ eingeschaltet, dann ergibt sich der in Fig. 4b dargestellte Zustand, d.h. der Kondensator 17 entlädt sich, so daß die Spannung V abnimmt. Zum Zeitpunkt t~ wird dann der Strom I der Phase U zu Null, während der Strom I der Phase V gleich dem Gleichstrom I, wird. Während der Zeitspanne zwischen t₂ und t., liegt die Spannung des Kondensators 17 in umgekehrter Richtung am Haupt-Thyristor 21 , so daß dieser Thyristor abgeschaltet wird. Zum Zeitpunkt t₃ werden dann die Zerhacker 13 und 14 abgeschaltet^und der Kondensator 17 wird durch den Strom I der Phase V aufgeladen, so daß die Spannung V wieder ansteigt. Zum Zeitpunkt t. wird dann der Thyristor 22 abgeschaltet. Die geteilte Spannung des Kondensators 17 liegt dann über dem zweiten und ersten Thyristor 11 bzw. 55 in Umkehrrichtung, so daß diese

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beiden Thyristoren abgeschaltet werden. Dieser Zustand ist in Fig. 4c dargestellt.

Die Zeitspanne TD zwischen t.. und t,, während welcher die Zerhacker 13 und 14 eingeschaltet sind, sollte genügend länger sein als das KommutationsIntervall zwischen A₁ und A-, wobei sowohl die Veränderung des Laststromes als auch die Veränderung der elektromotorischen Rückstellkraft der Last in Betracht gezogen werden soll. Wenn nämlich der der erfolgten Kommutation entsprechende Zeitpunkt t₂ später liegt als der Zeitpunkt t₃, können Kommutationsfehler auftreten.

Die Kominutationszeit zwischen dem ersten Hilfs-Thyristor 55 und dem Haupt-Thyristor 22 wird in der Weise gesteuert, daß festgestellt wird, wann die Spannung des Kondensators 17 auf den ursprünglichen Wert zurückgegangen ist, durch den der Zeitpunkt t^ festgelegt wird. Dies dient dazu, den Ladungsverlust des Kondensators 17 zur Zeit der Kommutation zwischen den Zeitpunkten t, und t. zu ergänzen. Weil zum Zeitpunkt t, die Kondensatorspannung V den Wert zum Zeitpunkt t₁ wieder herstellt, sichert die erwähnte Ergänzung die nächstfolgende Kommutation. Während der Zeitspanne zwischen t,- und t„ wird der Strom vom Hauptthyristor 26 zum Hauptthyristor 14 somit kommutiert.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Zeitspanne zwischen t₂ und t- vergleichsweise länger ist als das Kommutationsintervall t.. bis t~ und daß es darüberhinaus vergleichsweise lange dauert, bis die Kondensatorsspannung V wieder hergestellt ist, so daß es bei einem Betrieb mit üblicher Frequenz notwendig ist, die Kondensatorspannung so zu wählen, daß sie etwa das Doppelte der

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Spannung der Last bzw. des Motors beträgt. Das aber erfordert eine sehr hohe Stehspannung der Elemente des Hauptkreises, was unwirtschaftlich ist. Weil die Kommutationszeit t. bis t~ proportional dem Laststrom und der Lastinduktivität und umgekehrt proportional der Differenz zwischen der Kondensatorspannung V

und der elektromotorischen Rückstellkraft der Last ist, muß die Kondensatorspannung V erhöht werden. Eine Erhöhung der Kondensatorspannung führt jedoch zu einer Erhöhung der Wechselhäufigkeit des Laststromes während der Kommutation, was nicht nur zu einer Erhöhung des Motorgeräusches, sondern auch zu einer Erhöhung der Kommutations-Stoßspannung an den Klemmen der Last Anlaß gibt. Dies wiederum führt zu der Erfordernis einer Erhöhung der Durchbruchsspannung der Motorwicklung. Demgemäß bestand die Forderung nach der Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum Steuern einer Invert ereinrichtung, bei welcher es möglich ist, die Betriebsfrequenz zu erhöhen, und zwar durch Verkürzung der Zeitspanne der Vervollständigung der Kommutationsfolge ohne Erhöhung der Kondensatorfspannung .

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Steuern eines Inverters, bei dem die Grenze der Betriebsfrequenz erhöht ist. Dabei soll die Erhöhung der Betriebsfrequenz des Inverters dadurch erfolgen, daß die Zeitspanne für die Durchführung der Kommutationsfolge verkürzt wird, und zwar ohne Erhöhung der Durchbruchsspannung der Elemente des Hauptkreises.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch das im Hauptanspruch gekennzeichnete Verfahren. Dabei wird also die Kondensatorspannung gemäß der Bezugsspannung gesteuert.

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Nach einer Abwandlung der Erfindung werden die Leitungszeiten des zweiten Schaltkreises und der Hilfs-Thyristoren gemäß der Kondensatorspannung verändert.

Eine Vorrichtung zur Lösung der gestellten Aufgabe ist im Pa tentanspruch 5 gekennzeichnet.

Auf der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schaltdiagramm des grundsätzlichen Aufbaus eines vorbekannten Inverters mit in Reihe geschalteten Dioden;

Fig. 2 ein Schaltdiagramm des grundsätzlichen Aufbaus eines vorbekannten Strom-Inverters;

Fig.3A Wellenformen an verschiedenen Stellen der Schaltkreise

bis 3M

zur Erläuterung eines vorbekannten Verfahrens der Steuerung eines Inverters;

Fig.4a, Teilschaltbilder zur Erläuterung des Betriebs eines vor-4b + 4c

bekannten Inverters;

Fig. 5 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Verfahrens und der Vorrichtung zum Steuern eines Inverters nach der Erfindung;

Fig.6A Wellenformen zur Erläuterung des Betriebs des Inverters bis 6Q

von Fig. 5;

Fig.7a Teilschaltbilder zur Erläuterung des Betriebs des Inver- bis 7d

ters von Fig. 5;

Fig.8A Wellenformen zur Erläuterung des Betriebs des Inverters bis 8D

von FIg. 5;

Fig.9A im vergrößerten Maßstab die Wellenformen von Fig. 6 wäh- bis 9H

rend der zweiten Kommutationsweise;

Fig.10 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der

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--14-Er find ung;

Fig.11,12 und 13: Wellenformen zur Erläuterung des Betriebs der Ausführungsform nach Fig. 10.

Der Steuerkreis nach der Erfindung weist Stromdetektoren 18 und 19, einen Frequenzteiler ΚΓ —^rzögerungskreise ^r und 69, Konunutationsgeneratoren 62 und 65, einen Strom-Differenzdetektor 66, einen Moduswandler 63, einen Impulsverteiler 64, ein UND-Gatter 68, einen Spannungsdetektor 70, einen Komparator 71 und schließlich einen Nullstromdetektor 67 auf.

Der Betrieb dieses Steuerkreises soll nun anhand der Figuren 6A bis 6Q und 7a bis 7d erläutert werden. Die Kurve A in Fig. 6 zeigt ein Signal einer Inverter-Kommutationsfrequenz f , die Kurve B den Strom I der U-Phase des Motors 4, die Kurve C den Strom I der V-Phase des Motors, die Kurve D den Strom I der W-Phase des Motors, die Kurve E den "Ein"- "Aus"-Zustand des zweiten Hilfs-Thyristors 11, die Kurve F den "Ein"- "Aus"-Zustand der Zerhacker 13 und 14, die Kurve G den "Ein"- "Aus"-Zustand des zweiten Hilfs-Thyristors 12, die Kurve H die Spannung V des Kondensators 17, die Kurve I den "Ein"- "Aus"-Zustand des Haupt-Thyristors 21, die Kurve J den "Ein"- "Aus"-Zustand des ersten Hilfs-Thyristors 55, die Kurve K den "Ein"- "Aus"-Zustand des Haupt-Thyristors 22, die Kurve L den "Ein"- "Aus"-Zustand des ersten Hilfs-Thyristors 53, die Kurve M den "Ein"- "Aus"-Zustand des Haupt-Thyristors 24, die Kurve N den "Ein"- "Aus"-Zustand des Haupt-Thyristors 26, die Kurve O den Ausgang I des Nullstromdetektors, die Kurve P den Ausgang f_TD1 des Zeitverzögerungskreises und schließlich die Kurve Q den Ausgang des Moduswandlers Die Fig. 7a bis 7d zeigen Teildiagramme von verschiedenen Zu-

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ständen.

Der Frequenzteiler 60 unterteilt ein der Inverter-Kommutationsfrequenz entsprechendes Signal in sechs Phasen, um so einen Ausgang entsprechend der Inverterfrequenz f zu erhalten. Der Ausgang wird durch den Zeitverzögerungskreis 61 verzögert, um so einen Ausgang f_TDl zu erzielen. Die Ausgänge des Frequenzteilers 16 und des Zeitverzögerungskreises 61, verzögert um TD^werden auf den ersten Kommutations-Modusgenerator 62 gegeben, der die erste Kommutationsart steuert. Der Ausgang des ersten Kommutationsgenerators 62 wird dann auf den Impulsverteiler 64 über den Moduswandler 63 gegeben und in ein Steuersignal "AUS" umgesetzt, welches die Inverterbrücke 3, die Hilfs-Thyristorbrücke 5, die zweiten Hilfs-Thyristoren 11 und 12 sowie die Zerhacker 13 und 14 steuert.

Der Ausgang f_TD1 des Zeitverzögerungskreises 61 wird außerdem auf einen Eingang des zweiten Kommutations-Modusgenerators 65 gegeben, der die zweite Kommutationsart A steuert, sowie auf einen Eingang des UND-Gatters 68. Die Differenz zwischen dem vom Stromdetektor 18 ermittelten Gleichstromsignal^ und dem Kondensatorstqffm wird durch den Strom-Differenzdetektor 66 ermittelt, dessen Ausgang auf den Nullstromdetektor 67 gegeben wird, der die Kommutationsbeendigung feststellt, wenn der Ausgang des Strom-Differenzdetektors 66 zu Null wird. Der Ausgang des Nullstromdetektors 67 wird auf die andere Eingangsklemme des UND-Gatters 68 gegeben. In Abhängigkeit vom die Beendigung des Kommutation anzeigenden Signal I gibt das UND-Gatter 68 den Ausgang des Zeitverzögerungskreises 61 auf den Zeitverzögerungskreis 69, so daß ein Signal f_TD1 t welches um TD- gegenüber dem Ausgang des Zeitverzögerungskreises 61 verzögert ist, auf den anderen Eingang des zweiten Kommutations-

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generators 65 gegeben wird. Der Ausgang des zweiten Kommutationsgenerators 65 wird dann über den Moduswandler 63 dem Impulsverteiler 64 zugeführt, womit ein Steuersignal "AUS" für die Inverterbrücke 2, die Hilfs-Thyristorbrücke 5, die zweiten Hilfs-Thyristoren 11 und 12 und die Zerhacker 13 und 14 erzeugt wird. Der Spannungsdetektor 70 stellt die Spannung V des Kondensators 17 fest; und die ermittelte Spannung wird durch den Komparator 71 mit einer Bezugspannung V _ verglichen. Wenn die Kondensatorspannung

IVCi Γ

V höher ist als die Bezugsspannung V_REp, dann gibt der Moduswandler 63 den Ausgang des zweiten Kommutationsgenerators 65 auf den Impulsverteiler 64, und zwar synchron mit der Inverter-Kommutationsfrequenz f , wohingegen dann, wenn die Kondensatorspannung niedriger ist als die Bezugsspannung, der Moduswandler den Ausgang des ersten Kommutationsgenerators 62 auf den Impulsverteiler 64 gibt, und zwar synchron mit der Inverter-Kommiiationfrequenz f .

Diese Betriebsweise wird nun anhand der Fig. 6, 7a bis 7d und 4a, 4b und 4c noch näher beschrieben. Zur Erleichterung des Vergleichs mit dem vorbekannten Verfahren nach Fig. 3 ist in Fig. 6 der Haupt-Thyristor 21 zum Zeitpunkt t im Zustand "EIN" dargestellt.

Zum Zeitpunkt t₂ wird der zweite Hilfs-Thyristor 11 in den ¹¹EIN"-Zustand überführt, und zwar zusammen mit den Zerhackern 13 und 14 und dem ersten Hilfs-Thyristor 55, wodurch sich der Stromweg von demjenigen nach Fig. 4a in ·4β» denjenigen von Fig. 4b ändert, so daß sich der Kondensator 17 entlädt, womit seine Spannung V sinkt. Zum Zeitpunkt t, wird somit der Strom des Haupt-Thyristors 21 zu Null, womit die Kommutation des Laststromes von I nach I beendet ist. Der Nullstromdetektor 67 stellt einen Nullstrom in Abhängig-

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keit vom Ausgang des Strom-Differenzdetektors 66 fest, der mit den Ausgängen der Stromdetektoren 18 und 19 gespeist wird. Wenn der Ausgang I des Nullstromdetektors 67 den Wert "1" hat, d.h. wenn das Ende der Kommutation festgestellt worden ist, dann werden die Zerhacker 13 und 14 abgeschaltet, wohingegen der Haupt- Thyristor 22 angeschaltet wird, und zwar zum Zeitpunkt t. nach einem Intervall TD_, also zu einem Zeitpunkt, zu dem der Haupt- Thyristor 21 abgeschaltet wird. Dieser Zustand entspricht demjenigen von Fig. 4c. Weil die Kondensatorspannung V in Umkehrrich- tung über dem zweiten und dem ersten Hilfs-Thyristor 11 bzw. 55 liegt, werden diese Hilfs-Thyristoren zu diesem Zeitpunkt schnell in den "AUS"-Zustand versetzt, womit eine Kommutationsfolge beendet ist.

Der Kommutationsmodus, bei welchem die Spannung des Kondensators -wie vorher beschrieben- abnimmt, wird nachfolgend als zweiter Kommutationsmodus A bezeichnet.

Zum nächsten Kommutations-Zeitpunkt t₅ wird der zweite Hilfs-Thy- ristor 12 eingeschaltet, und zwar zusammen mit den Zerhackern 13, 14 und dem ersten Hilfs-Thyristor 53, so daß auf den ersten Haupt- Thyristor 26 eine Umkehrspannung gegeben ist, womit dieser ausgeschaltet wird. Dieser Zustand ist in Fig. 7a dargestellt, wo bei ein Strom I fließt, wie in der Figur durch einen Pfeil an gedeutet. Zum Zeitpunkt t_fi, also nach einer Zeitverzögerung um TD₁ nach Abschaltung des Haupt-Thyristors 26, werden die Zerhak- ker 13 und 14 ausgeschaltet, und zwar während gleichzeitig der Haupt-Thyristor 24 eingeschaltet wird. Damit fließt dann der Strom I gegen die Kondensatorspannung V , so daß der Strom I mit der Zeit abnimmt, während der Strom I zunimmt. Dieser Zustand ist

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in Fig. 7b dargestellt. Während dieser Zeitspanne wird der Kondensator 17 aufgeladen, so daß sich seine Spannung V erhöht.

Folglich nimmt der Strom I ab und erreicht zum Zeitpunkt t_ den Wert Null)und es liegt eine Umkehrspannung an dem zweiten und dem ersten Hilfs-Thyristor 12 bzw. 53, so daß diese abgeschaltet werden und die Kommutation beendet ist.

Der Kommutationsmodus, bei dem die Kondensatorspannung V ansteigt, wird nachfolgend als erster Kommutationsmodus B bezeichnet.

Wird eine Steuerung der Impulsbreitenmodulation bewirkt, dann ergibt sich eine Folge, bei der der Zustand von Fig. 4c auftritt, in welchem die Haupt-Thyristoren 22 und 26, die leitend waren, in den Zustand von Fig.4a zurückkehren. Wird diese Kommutation entsprechend dem ersten Kommutationsmodus B beschrieben, dann ergibt sich, daß dann, wenn -gezeigt in Fig. 7c- der Hilfs-Thyristor 11, die Zerhacker 13 und 14 und der erste Hilfs-Thyristor 55 eingeschaltet werden, die Kondensatorspannung V über dem Haupt-Thyristor 22 in Umkehrrichtung liegt und somit den Thyristor 22 in den "AUS"-Zustand versetzt. Werden dann die Zerhacker 13 und 14 mit dem Einschalten des Haupt-Thyristors 21 abgeschaltet, dann sinkt der durch einen gestrichelten Pfeil angedeutete Strom_iwährend der in ausgezogenen Linien angedeutete Strom (Fig. 7d) ansteigt, so daß sich der Stromweg umkehrt und in den Zustand von Fig. 4a bei Vervollständigung der Kommutation gelangt.

Die Art einer stabilen Steuerung des Inverters durch Steuern der Kondensatorspannung V mittels des zweiten Kommutationsmodus A, in welchem der Kondensator 17 entladen wird, und mittels des

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ersten Kommutationsmodus B, in welchem der Kondensator aufgeladen wird, soll nun anhand der Wellenformen von Fig. 8 erläutert werden. In Fig. 8 zeigt die Kurve A ein Signal mit einer Inverter-Kommutationsfrequenz f , die Kurve B die Kondensatorspannung V , die Kurve C den Ausgang des Komparators 21 und die Kurve D den Zustand der Modus-Ubergangseinrichtung.

Wie bereits erwähnt, vergleicht der Komparator 71 die Kondensatorspannung V , ermittelt durch den Spannungsdetektor 76, mit der Bezugsspannung V_R„_p. Während des Zeitraums zwischen t und t_if in welchem V„„„ > V (Fig. 8A)₁ überführt die Modus-Übergangseinrichtung 63 den Modus in den ersten Kommutationsmodus, in welchem die Kondensatorspannung V synchron mit der Inverter-Kommutationsf requenz f ansteigt, so daß die Kondensatorspannung V bei jeder Kommutation ansteigt. Wird jedoch V_R„_F < V , dann wird der Modus in den zweiten Kommutationsmodus A überführt, bei dem die Kondensatorspannung synchron mit der Inverter-Kommutationsfre· quenz f zur Zeit t.. abnimmt, so daß die Kondensatorspannung V bei jeder Kommutation sinkt. Wie bereits beschrieben, wird die Kommutationssteuerung fortgesetzt, so daß die Kondensatorspannung V konstant bleibt, und zwar dadurch, daß der Modus zwischen dem ersten und dem zweiten Kommutationsmodus B bzw. A umgeschaltet wird.

Die Feststellung der Vervollständigung der Kommutation wird nun anhand der Wellenformen von Fig. 9 beschrieben, die vergrößerte Darstellungen eines Teils des zweiten Kommutationsmodus A von Fig. 6 darstellen. Dabei zeigt die Kurve A in Fig. 9 den Strom I der Phase U des Motors 4, die Kurve B den Strom I der Phase V, die Kurve C den Ausgang des Stromdetektors 18, die Kurve D

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den Ausgang des Stromdetektors 19, die Kurve E den Ausgang des Strom-Differenzdetektors 66, die Kurve F den Ausgang I des Nullstromdetektors 67, die Kurve G die Zustände der Zerhacker 13 und 14 und die Kurve H den Zustand des Haupt-Thyristors 22.

Es soll angenommen werden, daß zum Zeitpunkt t^ die Zerhacker 13 und 14 eingeschaltet sind und eine Kommutation bewirken. Nimmt man weiter an, daß der von der Gleichstromquelle zugeführte und durch den Detektorstrom 18 ermittelte Gleichstrom konstant ist, wie dies durch die Kurve A in Fig. 9 angedeutet ist, dann nimmt der durch den Haupt-Thyristor^ 21 fließende Laststrom I ab, während der durch den zweiten Hilfs-Thyristor 11, den Zerhacker 13, den Kondensator 17, den Zerhacker 14 und den ersten Hilfs-Thyristor 55 fließende Laststrom I ansteigt, wobei dieser Strom durch den Stromdetektor 19 festgestellt wird.

Der Strom-Differenzdetektor 66 mischt die Differenz zwischen den Ausgängen des Stromdetektors 18 und des Stromdetektors 19, und sein Ausgang gelangt auf den Nullstromdetektor 67, der bei einem Nullausgang des Strom-Differenzdetektors 66 somit feststellt, daß die Kommutation beendet ist, d.h. der Gleichstrom von der Inverterbrücke 3 auf den Kondensator 17 übergegangen ist, womit dieser Zustand als Binärsignal I dargestellt wird. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne TD_ nach Feststellung des Nullstromes, mit anderen Worten, nach Ablauf einer genügenden Zeit zum Ausschalten des Haupt-Thyristors 21, werden -wie bereits oben beschrieben- die Zerhacker 13 und 14 ausgeschaltet,und gleichzeitig wird der Haupt-Thyristor 22 eingeschaltet, womit der zweite Kommutationsmodus A vervollständigt wird.

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Wenn während des ersten Kommutationsmodus B der Betrieb gemäß 6 durchgeführt wird, dann kann gemäß Fig. 5 ein Kommutationsmodussignal erzeugt werden, und zwar durch einen Ausgang f, der vom Frequenzteiler 60 bei jeder Kommutation um 60° abgegeben wird, und durch ein Signal f_TD1» das dadurch erzeugt wird, daß der Ausgang f auf den Zeitverzögerungskreis gegeben wird, um so eine Verzögerung um das Intervall TD₁ zu erhalten.

Aus Fig. 6 ergibt sich, daß während einer Zeitspanne zwischen t, und t, der Laststrom sich nicht ändert. Insbesondere hat die Verzögerungszeit TD₁ eine derartige Länge, daß keine Kommutation des Laststromes auftritt. Dieselbe Zeitverzögerung TD₁ wird auch bei dem zweiten Kommutationsmodus A verwendet, so daß eine Anpassung der Kommutations-Verzögerungszeiten der beiden Kommutationsarten B und A erfolgt, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist.

Die Feststellung des Nullstromes kann auch in der Weise erfolgen, daß Stromdetektoren an der Gleichstromseite der Inverterbrücke angeschlossen werden, d.h. an der gemeinsamen Verbindungsstelle der Anoden der Haupt-Thyristoren 21, 22 und 2 3 und der gemeinsamen Verbindungsstelle der Kathoden der Haupt-Thyristoren 24, 25 und 26, worauf dann die logische Summe der Nullströme der entsprechenden Stromdetektoren gebildet wird.

Die obigen Ausführungsbeispiele bezogen sich auf einen dreiphasigen Inverter; selbstverständlich ist die Erfindung aber auch anwendbar auf einphasige Inverter, vielphasige Inverter und auch Multiplex-Inverter.

Weil bei der Erfindung der Kommutationsmodus umgeschaltet wird,

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und zwar zwischen einem Kommutationsmodus, in welchem der Kondensator aufgeladen wird, und einem Kommutationsmodus, in welchem der Kondensator entladen wird, so daß die Spannung des Kondensators für die Speicherung der Kommutationsenergie konstant bleibt, kann die Kommutationsspannung auf einem bestimmten Wert gehalten werden, der eine <;*-abile Kommutat ion gewährleistet. Weil die Kommutationseneiji_c zur Lc ~.t zurückgeführt wird, kann darüberhinaus der Wirkungsfaktor des Inverters verbessert werden. Weiterhin schreitet die Arbeitsfolge nur dann weiter, wenn die Beendigung der Kommutation festgestellt worden ist, so daß es nicht erforderlich ist, die Kondensatorspannung bei jedem Kommutationsmodus zurückzugewinnen. Damit wird die Zeitspanne der Konimutationsfolge beträchtlich vermindert, und der Inverter kann somit mit hoher Frequenz arbeiten. Weil es möglich ist, die Kondensatorspannung zu senken, kann auch die Durchbruchsspannung der Elemente des Hauptkreises herabgesetzt werden.und darüberhinaus ist es möglich, die auf die Last einwirkende Stoßspannung zu vermindern. Schließlich wird bei der Erfindung die Stromwechselrate herabgesetzt, wodurch die Geräuschbildung der Last wesentlich vermindert wird.

Weil beim erfindungsgemäßen Steuerverfahren die Phasen der Lastströme während zweier Kommutationsarten miteinander vermischt werden, entstehen keine Gleichstromkomponenten, was ebenfalls den Wirkungsfaktor erhöht. Die Kommutationsfolge schreitet dann weiter, wenn die Beendigung eines Kommutationsvorgangs festgestellt worden ist, und zwar durch Feststellung einer Nullstrom-Bedingung, basierend auf den Differenzen zwischen dem Gleichstrom und dem Kondensatorstrom bzw. der Spannungsdifferenz an zwei Punkten der Gleichstromzuführungsleitung der Inverterbrücke, so daß

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ORIGINAL INSPECTED

der Inverter sehr stabil und ohne jeglichen Kommutationsfehler arbeitet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Leitungs- bzw. Durchlaßzeiten der Zerhacker und der zweiten Hilfs-Thyristoren verändert, und zwar in Abhängigkeit von der Spannung des Kondensators 17.

Fig. 10 zeigt eine derartige Ausführungsform, wobei die mit der Schaltung nach Fig. 5 gleichen Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Verbindung zwischen Frequenzteiler 60, Zeitverzögerungskreis 61 und Bezugsmodus-Generator 62 in derselben Weise-ausgeführt wie bei der Schaltung von Fig. 5, jedoch sind die Modus-Ubergangsvorrichtung 63 und der Strom-Differenzdetektor 66 von Fig. 5 weggelassen. Dabei wird dann das Nullstromsignal I , welches durch den Nullstromdetektor 67 erzeugt wird, an den Gleichstrom-Widerstand 18 gelegt. Das Nullstromsignal I und der Ausgang f des Frequenzteilers 16 werden an die Eingänge eines UND-Gatters 68 gelegt, dessen Ausgang den eine Zeitverzögerung TD_ bewirkenden Zeitverzögerungskreis 68 und den eine Zeitverzögerung TD₀^ bewirkenden Verzögerungskreis 77 durchläuft. Der Ausgang des !Comparators 71 wird an den Zeitverzögerungskreis 77 und an einen weiteren, eine Zeitverzögerung TDa bewirkenden Zeitverzögerungskreis 68 gelegt, so daß dann, wenn die Kondensatorspannung höher als die Bezugsspannung V_REF ist, der Verzögerungskreis 77 betätigt wird, während im entgegengesetzten Fall der Zeitverzögerungskreis 78 betätigt wird. Die Ausgänge des Zeitverzögerungskreises und des Frequenzteilers 16 werden an einen weiteren Kommutationsmodus-Generator 65 gelegt, dessen Ausgang einem Impulsverteiler 64 zu-

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geführt wird, und zwar zusammen mit dem Ausgang des Kommutationsmodus-Generators 62. Die Arbeitsweise dieser abgewandelten Ausführungsform wird nun anhand der Fig. 11 erläutert. Zum Zeitpunkt t befinden sich die Thyristoren 21 und 26 im "EIN"-Zustand. Zum Zeitpunkt t₁ werden der zweite Thyristor 11, die Zerhacker 13 und 14 und der erste Hilfs-Thyristor 55 in den "EIN"-Zustand gebracht. Zu diesem Zeitpunkt entlädt sich der Kondensator 17 und vermindert somit seine Spannung V . Zum Zeitpunkt t- wird der Strom des Haupt-Thyristors 21 zu Null, und die Kommutation des Laststroms von I (Strom der U-Phase) zu I (Strom der V-Phase) wird beendet. Weil der Laststrom durch den zweiten Hilfs-Thyristor 11 fließt, wird auch der Strom durch den Gleichstromwiderstand 18 zu Null. Folglich stellt der Nullstromdetektor 67 die Vervollständigung der Kommutation des Haupt-Thyristors 21 fest und zum Zeitpunkt t~, d.h. wenn die Kommutation beendet ist, werden dann die Zerhacker 13 und 14 abgeschaltet. Daraufhin wird der Haupt-Thyristor 22 eingeschaltet, so daß die Kondensatorspannung über dem zweiten und dem ersten Hilfs-Thyristor 11 bzw. 55 liegt, und zwar in umgekehrter Richtung, wodurch diese Thyristoren schnell abgeschaltet werden. Die Zeitspanne, während der die Kondensatorspannung abnimmt, ist als Kommutationsmodus A bezeichnet.

Zum Zeitpunkt tr wird der zweite Hilfs-Thyristor 12 eingeschaltet, und zwar zusammen mit den Zerhackern 13 und 14 und dem ersten Hilfs-Thyristor 53, so daß eine Umkehrspannung am Haupt-Thyristor 26 liegt und diesen abschaltet. Zum Zeitpunkt t_g, also nach einer zum Abschalten des Haupt-Thyristors 26 ausreichenden Zeitspanne, werden die Zerhacker 13 und 14 abgeschaltet und der Haupt-Thyristor 24 eingeschaltet. Dann fließt der Strom I wieder

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gegen die Kondensatorspannung V , wohingegen der Strom I zunimmt. Zwischenzeitlich wird der Kondensator 17 geladen, so daß sich seine Spannung V erhöht. Zum Zeitpunkt t_ wird der Strom I zu Null,und der zweite und der erste» Hilfs-Thyristor 12 bzw. 53 werden ausgeschaltet, und zwar durch Anlegen der Umkehrspannung. Dieser Modus, während welchem sich die Kondensatorspannung erhöht, wird als Kommutationsmodus B bezeichnet.

Die Haupt-Thyristoren der positiven Seite werden also einer Kommutation im Modus A unterworfen, wobei sich der Kondensator entlädt (Fig. 10), wohingegen die Haupt-Thyristoren der negativen Seite einer Kommutation im Modus B unterworfen werden, wobei sich der Kondensator 17 auflädt; somit ist es möglich, die Lade- und Entladeströme im wesentlichen gleich zu machen. Selbstverständlich kann auch in umgekehrter Weise vorgegangen werden, d.h. so, daß die Thyristoren der positiven Seite einer Kommutation im Modus B, die Thyristoren der negativen Seite im Modus A unterworfen werden.

Die Kommutation wird nun anhand der Fig. 12 näher beschrieben.

Fig. 12a entspricht einem Zustand, der anzeigt, und zwar durch den Ausgang I des Nullstromdetektors 67, daß der Strom durch den Haupt-Thyristor 21 auf den Wert Null zurückgegangen ist und daß der Gleichstrom dem ersten Hilfs-Thyristor 55 durch den ersten Hilfs-Thyristor 11 zugeführt worden ist. Die Ausgangsfrequenz f des Frequenzteilers 60 wird über das UND-Gatter 75 den Verzögerungskreisen 68 und 78 zugeführt, wo eine Verzögerung um (TD₁ + TD(H) erfolgt. Während der Zeitspanne zwischen t.. und t, entlädt sich der Kondensator 17, so daß die Spannung V abnimmt. Zum Zeit-

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-2ο-

punkt t., welcher Zeitpunkt durch die vom Verzögerungskreis 78 bewirkte Zeitverzögerung TD^ festgelegt wird, ergibt sich ein Stromfluß, wie er in Fig. 4b dargestellt ist; damit wird die Kommutation vervollständigt. Während der Zeitspanne zwischen t₃ und t. wird der Kondensator 17 aufgeladen, so daß die Spannung V wieder ansteigt. Während des Kommutationsmodus B nimmt die Kondensatorspannu.ij V zwi..jhen den Zeitpunkten tr und tg ab, während sie zwischen t_g und t_ wieder ansteigt. Wenn ein Zyklus mit einem Kommutationsmodus Ά und einem Kommutationsmodus B abgelaufen ist, dann werden gemäß Fig. 12b die Lade- und Entladeströme unausgeglichen, so daß sich die Kondensatorspannung V ändert. Um eine sichere Kommutation des Inverters zu erreichen, ist es notwendig, die Kondensatorspannung auf einem im wesentlichen konstanten Wert zu halten. Aus diesem Grund wird gemäß Fig. 1O die Kondensatorspannung V mit der Bezugsspannung V_RE_ durch den Komparator 71 verglichen. Durch den Ausgang des Komparators wird der Zeitverzögerungskreis 77 betätigt, wohingegen der Zeitverzögerungskreis 78 abgeschaltet wird, so daß die Kondensatorspannung V ansteigt, wie dies in Fig. 11c angedeutet ist. Wenn andererseits die Kondensatorspannung höher ist als die Bezugsspannung, dann wird der Verzögerungskreis 78 in Tätigkeit gesetzt, während der Verzögerungskreis 77 abgeschaltet wird, wodurch die Kondensatorspannung V abnimmt, was in Fig. 7d angedeutet ist. Durch diese Steuerung wird erreicht, daß die Lade- und Entladeströme zu jedem Zeitpunkt gegeneinander abgeglichen sind. Anstelle der wahlweisen Verwendung der Zeitverzögerungskreise 77 und 78 können diese Kreise auch so gesteuert werden, daß sie veränderlich sind. Weil die Kondensatorspannung bis zum Wert Null abnimmt, ist es bei einem üblichen Inverter möglich, die Verzögerungszeit TD ebenfalls zu Null zu machen und die Kondensator-

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spannung einfach dadurch zu steuern, daß der Verzögerungskreis 78 ein- bzw. ausgeschaltet wird.

Wenn auch bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Kommutationsmodus A und der Kommutationsmodus B der oberen bzw. der unteren Seite der Haupt-Thyristorbrücke zugeteilt worden sind, so ist doch die Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt; bei einer Impulsbreitenmodulation kann der Kommutationsmodus beispielsweise alternierend angewendet werden.

Ein Teil des Kondensator-Ladestroms kann durch eine Hilfs-Gleichstromquelle über einen Strombegrenzungswiderstand (nicht dargestellt) ergänzt werden.

Zum Laden des Kondensators 17 und zum Starten des Inverters kann gemäß Fig. 13 beispielsweise so vorgegangen werden, daß die Ausgangsspannung V, der Gleichstromquelle 1 nach dem Zeitpunkt t.. erhöht wird und gleichzeitig die zweiten Hilfs-Thyristoren 11 und 12 eingeschaltet und die Zerhacker 13 und 14 abgeschaltet werden, wodurch die Haupt-Thyristorbrücke 3 abgeschaltet wird. Dann wird der Kondensator 17 durch den Gleichstrom I, aufgeladen, bis er dann zum Zeitpunkt t₂ voll geladen ist. In dem Zeitintervall zwischen t₂ und t, fließt Strom in einer Menge, die ausreicht, den Kondensator-Entladungsstrom auszugleichen. Wird dann zum Zeitpunkt t₃ dem Inverter ein Start-Befehl gegeben, dann nimmt die Spannung der Gleichstromquelle mit der Zeit ab, so daß der Gleichstrom dann zum Zeitpunkt t₄ den Wert Null erreicht. Daraufhin beginnt dann der normale Betrieb des Inverters. Auf diese Weise kann die Ladungsart des Kondensators "sanft" auf die Betriebsart des Inverters übertragen werden, was einen stabilen

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-26-Start des Inverters gewährleistet.

Während des Normalbetriebs des Inverters wird der Kondensator^ abwechselnd aufgeladen und entladen, so daß die Lade- und Entladeströme im wesentlichen gegeneinander abgeglichen sind und nur Überschüsse oder Fehlmengen ausgeglichen werden müssen, und zwar durch Steuern des Zeittaktes der Kommutation oder durch eine nicht dargestellte Hilfs-Gleichstromquelle, womit es möglich ist, die Kommutationszeit zu senken und somit die Betriebsfrequenz des Inverters zu erhöhen. Damit wird nicht nur die Kondensatorspannung vermindert, sondern auch die Stehspannung der Elemente des Hauptkreises.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. ) Verfahren zum Steuern eines Inverters, der aus einer über eine Gleichstromquelle liegenden Inverterbrücke, einer über den Wechselstrom-Ausgangsklemmen der Inverterbrücke liegenden Hilfs-Thyristorbrücke, einem Kondensator, der mit den kathodischen und anodischen Elektroden der Hilfs-Thyristorbrükke verbunden ist, wobei die Hilfs-Thyristorbrücke als ein erster Schaltkreis zum Laden und Entladen des Kondensators dient, und aus einem zweiten Schaltkreis besteht, welcherdie kathodischen und anodischen Elektroden der Hilfs-Thyristorbrücke mit der Gleichironqtelle verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Kondensators mit einer Bezugsspannung verglichen, die Schaltkreise so gesteuert werden, daß eine Kominutation der Inverterbrücke in Richtung eines Aufladens des Kondensators dann erfolgt, wenn die Kondensatorspannung niedriger ist als die Bezugsspannung, und daß die Schaltkreise so gesteuert werden, daß eine Kommutation der Inverterbrücke in einer Richtung der Entladung des Kondensators dann erfolgt, wenn die Kondensatorspannung höher ist als die Bezugsspannung, wodurch die Kondensatorspannung in Abhängigkeit von der Bezugsspannung gesteuert wird.

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INSPECTED

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene Verzögerungszeit entsprechend der Verbindungsbeginn-Verzögerungszeit der Inverterbrücke zum Zeitpunkt der Aufladung des Kondensators festgesetzt wird und die Inverterbrücke sowie die Hilfs-Thyristorbrücke so gesteuert werden, daß die Kommutation zum Zeitp'^vi- der Entladung des Kondensators mit dieser vorgegebt. . - v/erzo., rungszeit versehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beendigung der Kommutation durch die Inverterbrücke dadurch festgestellt wird, daß der von der Gleichstromquelle zugeführte Gleichstrom mit dem Kondensatorstrom verglichen wird, und daß die Inverterbrücke und die Hilfs-Thyristorbrücke so gesteuert werden, daß die nächstfolgende Kommutation um eine vorgegebene Zeitspanne nach Feststellung der Vervollständigung der Kommutation verzögert wird.

4. Verfahren zum Steuern eines Inverters, der aus einer über eina:Gleichstromquelle liegenden Inverterbrücke, einer mit den Wechselstrom-Ausgangsklemmen der Inverterbrücke verbundenen Hilfs-Thyristorbrücke, einem Kondensator, der mit den kathodischen und anodischen Elektroden der Hilfs-Thyristorbrücke verbunden ist, die als erster Schaltkreis zum Laden und Entladen des Kondensators dient, und aus einem zweiten Schaltkreis besteht, der die anodischen und kathodischen Elektroden der Hilfs-Thyristorbrücke mit der Gleichstromquelle verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungs- bzw. Durchlaßzeiten des zweiten Schaltkreises und der Hilfs-Thyristorbrücke in Abhängigkeit von der Kondensatorspannung geändert werden.

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ORIGINAL INSPECTED

5. Steuerkreis für einen Inverter, der aus einer über einer Gleichstromquelle liegenden Inverterbrücke, einer mit den Wechselst rom- Ausgangsklemmen der Inverterbrücke verbundenen Hilfs-Thyristorbrücke, einem Kondensator, der an den kathodischen und anodischen Elektroden der Hilfs-Thyristorbrücke liegt, welche als erster Schaltkreis zum Laden und Entladen des Kondensators dient, und aus einem zweiten Schaltkreis besteht, der die kathodischen und anodischen Elektroden der Hilfs-Thyristorbrücke mit der Gleichspannungsquelle verbindet, gekennzeichnet durch einen Differenzdetektor zum Feststellen der Differenz zwischen dem durch den Inverter und dem durch den Kondensator fließenden Gleichstrom zwecks Erzeugung eines die Beendigung der Kommutation anzeigenden Signals, durch einen Komparator zum Vergleichen der Spannung des Kondensators mit einer vorgegebenen Bezugsspannung, durch einen Frequenzteiler zum Aufteilen der Kommutationsfrequenz in die Ausgangsfrequenz des Inverters, durch einen ersten Verzögerungskreis zum Verzögern des Ausgangs des Frequenzteilers um eine vorgegebene Zeitspanne, durch einen zweiten Verzögerungskreis, der das Kommutationsbeendigungssignal aufnimmt und mit dem Ausgang des ersten Verzögerungskreises über ein UND-Gatter verbunden ist, durch einen ersten Kommutationsmodus-Generator, der die Ausgänge der beiden Verzögerungskreise aufnimmt und einen zweiten Kommutationsmodus erzeugt, bei dem die Kommutation des Inverters derart ist, daß der Kondensator geladen wird, wenn die Kondensatorspannung höher ist als die Bezugsspannung, durch einen zweiten Kommutationsmodus-Generator, der die Ausgänge des Frequenzteilers und des ersten Verzögerungskreises aufnimmt und einen ersten Kommutationsmodus erzeugt, bei dem die Kommutation des Inverters derart ist, daß der Kondensator entladen wird, wenn die Kondensatorspannung höher ist als die Bezugsspannung,

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durch einen Impulsverteiler zum Verteilen der Startimpulse auf die Inverterbrücke, die Hilfs-Thyristorbrücke, den zweiten Schaltkreis und die Zerhacker, und durch einen Modus-Übergangskreis, der den Ausgang des Komparators und die Inverter-Kommutationsfrequenz aufnimmt und jeweils einen der Ausgänge des ersten oder des zweiten Modus-Generators mit dem Impulsverteiler verbindet.

6. Vorrichtung zum Steuern eines Inverters, der aus einer über einer Gleichstromquelle liegenden Inverterbrücke, einer mit den Wechselstrom-Ausgangsklemmen der Inverterbrücke verbundenen Hilfs-Thyristorbrücke, einem Kondensator, der mit den kathodischen und anodischen Elektroden der Hilfs-Thyristorbrücke verbunden ist, welche als erster Schaltkreis zum Laden und Entladen des Kondensators dient, und aus einem zweiten Schaltkreis besteht, der die kathodischen und anodischen Elektroden der Thyristor-Brücke mit der Gleichstromquelle verbindet, gekennzeichnet durch einen Signalerzeuger, der in Abhängigkeit von dem durch den Inverter fließenden Gleichstrom ein die Beendigung der Kommutation anzeigendes Signal erzeugt, durch einen Komparator zum Vergleich der Spannung des Kondensators mit einer vorgegebenen Bezugsspannung, durch einen Frequenzteiler zum Aufteilen der Kommutationsfrequenz in eine Ausgangsfrequenz des Inverters, durch einen ersten Zeitverzögerungskreis zum Verzögern des Frequenzausgangs um eine erste vorgegebene Zeitspanne, durch in Reihe geschaltete zweite und dritte Verzögerungskreise zum Erzeugen vorgegebener zweiter und dritter Verzögerungs-Zeitspannen, durch ein UND-Gatter, an dessen Eingängen der Ausgang des Frequenzteilers und das Kommutationsbeendigungssignal liegen und

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dessen Ausgang mit dem zweiten Zeitverzögerungskreis verbunden ist, durch einen vierten Zeitverzögerungskreis zum Verzögern des Ausgangs des dritten Verzögerungskreises, durch einen Schaltkreis zum selektiven Betreiben des dritten und vierten Verzögerungskreises in Abhängigkeit vom Ausgang des Komparators, durch einen ersten Kommutationsmodus-Generator, der die Ausgänge des vierten Zeitverzögerungskreises und des Frequenzteilers aufnimmt und einen zweiten Kommutationsmodus erzeugt, in welchem die Kommutation des Inverters derart erfolgt, daß der Kondensator dann aufgeladen wird, wenn die Kondensatorspannung höher ist als die Bezugsspannung, durch einen zweiten Kommutationsmodus-Generator, der die Ausgänge des Frequenzteilers und des ersten Zeitverzögerungskreises aufnimmt und einen ersten Kommutationsmodus erzeugt, in welchem die Kommutation des Inverters derart erfolgt, daß der Kondensator dann entladen wird, wenn die Kondensatorspannung höher ist als die Bezugspannung, und durch einen Impulsverteiler, der an die Ausgänge des ersten und zweiten Kommutationsmodus-Generators angeschlossen ist und Startimpulse auf die Inverterbrücke, die Hilfs-Thyristorbrücke und die Zerhacker verteilt.

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