DE3521082A1

DE3521082A1 - Wechselrichter und verfahren zu seinem betrieb

Info

Publication number: DE3521082A1
Application number: DE19853521082
Authority: DE
Inventors: Donal Eugene Baker
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1986-01-02
Also published as: JPS6110970A; GB8514832D0; US4574340A; CA1240734A; FR2566598B1; GB2160720B; FR2566598A1; GB2160720A

Description

_ 4 - WS429P-2952

Wechselrichter und Verfahren zu seinem Betrieb

Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu seinem Betrieb; derartige Wechselrichter liefern einen Ausgang mit einem konstanten Verhältnis von Spannung zu Frequenz. 5

Bei Bordsystemen zur elektrischen Leistungserzeugung in Flugzeugen ist es wünschenswert, die Anlasser- und Generatorfunktionen von einem einzigen System zur Verfügung gestellt zu bekommen. Die Ersparnis an Gewicht in einem Flugzeug kann beträchtlich sein, wenn ein extra Starter vermieden wird. Aus diesem Grund liefern elektrische Leistungserzeugungssysteme, die auch die Anlasserfunktion für die Motoren bereitstellen, sowohl Ersparnisse an Kosten als auch an Gewicht.

Leistungserzeugungssysteme mit variabler Geschwindigkeit und konstanter Frequenz (VSCF) werden häufig bei Flugzeugen eingesetzt. Eine Art von VSCF-Systemen enthält einen Generator mit variabler Geschwindigkeit, der eine Gleichstromleistung an ein Paar von Gleichstromverbindungsleitern liefert. Ein Wechselrichter nimmt diese Gleichstromleistung aus den Verbindungsleitern auf und erzeugt ein Wechselstromausgangssignal mit konstanter Frequenz. Die diesen VSCF-Systemen mit Gleichstromverbindung eigene Einfachheit und Verläßlichkeit wurde oft unter Beweis gestellt, und es besteht nun der Wunsch, die bestehenden Konstruktionen so abzuändern, daß sie auch die Fähigkeit aufweisen, die Anlasserfunktion durchzuführen.

Wechselrichter

- 5 - WS429P-2952

Wechselrichter mit Gleichstromverbindung verwenden im allgemeinen einen Ausgangsschaltkreis mit einer Transistorbrücke, bei dem ein Paar von in Reihe geschalteten Transistoren in den Ausgangsleitungen für jede Phase vorgesehen ist, die zwischen die Gleichstromverbindungsleiter geschaltet werden; ein Verbindungspunkt zwischen den Transistoren dient dabei als ein Ausgangsleistungspol. Die Treiberschaltkreise für die Transistoren können einen gesteuerten Stromrückkopplungs-Transformator (CCFT) enthalten, bei dem der Kollektorstrom des Transistors über das Wicklungsverhältnis des CCFT das erforderliche Basistreibersignal nach Art einer Regelung liefert. Der CCFT stellt eine dielektrische Isolation zwischen den Leistungsausgangstransistoren und den Steuerschaltungen dar. Es ist notwendig, den CCFT vom Bereich seiner Sättigung fernzuhalten, da sonst die Treibersignale und die Steuerung des Wechselrichters verloren gehen. In der US-Patentschrift 3,715,648 vom 6. Februar 1973 ist ein Wechselrichter beschrieben, der einen CCFT im Treiberschaltkreis des Ausgangstransistors verwendet; auf diese Patentschrift wird hier Bezug genommen.

Ein Verfahren zum Umsetzen eines VSCF-Systems mit Gleichstromverbindung in ein Anlaß/Generatorsystem besteht darin, einen Schaltschütz oder eine Reihe von Schaltschützen zur Umkehrung des Systems zu verwenden, so daß eine externe Wechselstromquelle die Eingangsspannung des Wechselrichters darstellt und der Generator an den Wechselrichter als Last angeschlossen wird. Wenn der in diesem Fall als Motor wirkende Generator eine Synchronmaschine ist, wird es notwendig, daß der Wechselrichter einen Wechselstrom mit einer Frequenz in der Gegend von null Hertz liefert. Im allgemeinen wurde dies bisher bei Wechselrichtern mit CCFT-Treiberschaltungen als in der

Praxis

- 6 - WS429P-2952

Praxis nicht durchführbar angesehen, da jede Frequenz, die beträchtlich unter der normalen Sollfrequenz von beispielsweise 400 Hertz liegt, zur Sättigung der CCFTs in den Transistortreiberschaltungen führt. 5

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Wechselrichter der eingangs genannten Art und ein Verfahren zu seinem Betrieb anzugeben, bei dem die vorhandene CCFT-Technik der Treiberschaltungen eingesetzt werden kann, ohne daß bei geringen Ausgangsfrequenzen eine Sättigung der CCFTs auftritt.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 5 gekennzeichnete Erfindung gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines VSCF-Wechselrichtersystems mit Gleichstromverbindung, in dem der Generator als Motor geschaltet ist;

Fig. 2 eine Reihe von Wellenformen zur Erläuterung der Ausgangsspannung des Wechselrichters von

Fig. 1;

die Figuren 3 und 4 eine Reihe von Wellenformen zur Erläuterung der beiden komplementären Betriebsweisen des Wechselrichters von Fig. 1;

Fig. 5

3521G82

_ 7 - WS429P-2952

Fig. 5 eine Reihe von Wellenformen zur Erläuterung

des Verfahrens, wie mit dem Wechselrichter von Fig. 1 ein sinusförmiger Ausgangsstrom erzeugt wird;
5

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels eines VSCF-Wechselrichters mit Gleichstromverbindung nach der vorliegenden Erfindung; und
10

Fig. 7 eine Reihe von Wellenformen zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung von Fig. 6.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Teils eines VSCF-Wechselrichters, in dem der Generator 10 so umgeschaltet ist, daß er als Motor arbeitet. Der Ausgangsschaltkreis 12 des Wechselrichters enthält eine Vielzahl von Transistorschaltkreisen 14, 16, 18, 20, 22 und 24 mit Transistoren, die in reihengeschalteten Paaren zwischen den Gleichstromverbindungsleitern 2 6 und 28 angeordnet sind, so daß an den Verbindungspunkten zwischen jedem Transistorpaar Leistungspole A, B und C entstehen. Von einer externen Spannungsquelle wird eine konstante Gleichspannung über die Klemmen 30 und 32 an die Gleichspannungs-Verbindungsleiter 26 bzw. 28 angelegt. Bei einer Anwendung auf flugtechnischem Gebiet kann es sich bei der externen Spannungsquelle beispielsweise um einen Stromversorgungswagen mit Wechselstrom handeln, der an den Gleichrichterteil des VSCF-Systems angeschlossen wird. Jeder Schalttransistor wird über einen Treiberschaltkreis beaufschlagt, in dem ein gesteuerter Stromrückkopplungs-Transformator T vorhanden ist, die im Stand der Technik von Treiberschaltungen bekannt sind. Ein Generator 34 für Wellenformen erzeugt ein Schaltmuster zum Umschalten

der

- 8 - WS429P-2952

der Transistoren. Beim Betrieb mit diesem Muster entstehen abwechselnde komplementäre Transistorbetriebsweisen, so daß ein Transistor im Stromkreis für jede Phase in einer nicht-kommutierenden Weise arbeitet, wenn das Umschaltmuster in der einen Betriebsweise arbeitet und der andere Transistor in jedem Stromkreis für jede Phase in einer nicht-kommutierenden Weise, wenn das Umschaltmuster in der anderen Betriebsweise arbeitet. Die Schalttransistoren wechseln zwischen diesen Betriebsweisen so ab, daß die Sättigung jedes CCFT in der Treiberschaltung jedes Transistors verhindert wird, der in einer nicht-kommutierenden Weise arbeitet.

Um die erste Diskussion der Betriebsweise des Schaltkreises von Fig. 1 zu erleichtern, werden rechteckige Ausgangsspannungen zugrundegelegt. Es ist aber darauf hinzuweisen, daß die Erläuterung auch mit sinusförmigen Ausgängen möglich wäre. Fig. 2 zeigt eine Reihe von Rechtecksausgangsspannungen V , V und V , wobei diese Spannungen die Ausgangsspannungen darstellen, die an den Leistungspolen A, B und C in Fig. 1 erscheinen. V„ ist

DC

die Spannung zwischen den'Gleichstromverbindungsleitern. Für die Erläuterung sei angenommen, daß sich der Motor 10 anfänglich in Ruhe befindet und seine Welle bei einem Winkel θ^, so daß der Ausgang des Wechselrichters an einem Punkt liegen muß, der durch die senkrechte punktierte Linie in Fig. 2 angezeigt ist. In einem System mit Sinuswellen würde dies einem Punkt entsprechen, bei dem die Phase A ihren maximalen positiven Wert aufweist und die Phasen B und C beide bei der Hälfte der negativen Spitzenspannung liegen. Außerdem wird angenommen, daß die Maschine eine Synchronmaschine ist und der Rotor verriegelt, so daß der Wechselrichter den erforderlichen Strom bei der Frequenz Null (Gleichstrom) abgeben muß.

Die

_ 9 - WS429P-2952

Die Wellenformen von Fig. 3 zeigen, wie dieser Ausgang erzeugt werden kann, indem die Ausgänge V_ß und V_c der Pole B bzw. C kontinuierlich auf niederem Potential gehalten werden, während der Ausgang V des Pols A mit hohem Potential gepulst wird. Das Tastverhältnis der Pulsbeaufschlagung des Pols A genügt dabei nur zur Erzeugung des erforderlichen Motorstroms, der in diesem Beispiel als eine Einheit (p.u.) für den Pol A und als -0,5 p.u. für jeden der Pole B und C angenommen wird.

Wird dann für den Motor ein typischer Widerstand von 0,01 p.u. zugrundegelegt, so liegt das Tastverhältnis bei 0,01 oder 1 %... Unter der Annahme, daß die Gleichstromverbindungsspannung bei 1,0 p.u. liegt, wird der Transistor 36 in Fig. 1 nur während 1 % der Zeit eingeschaltet sein, und es besteht keine Gefahr der Sättigung für seinen zugehörigen Basistreiber. Der Basistreiber CCFT des Transistors 38 gerät zwar in den Sättigungsbereich, da er 99 % der Zeit eingeschaltet ist, doch hat dies keine Folgen, da der Strom durch die Kommutierungsdiode 50 fließt und nicht im Transistor 38, der in kommutierender Weise arbeitet. Die Sättigungseffekte in den Basistreiberschaltungen der Transistoren 36 und des Leistungspols A wirken sich also nicht in schädlicher Weise aus. Die Pole B und C führen ihren Strom jedoch durch die Transistoren 42 bzw. 46 und es tritt eine Sättigung ihrer zugeordneten Basistreiber CCFTs auf, so daß die Steuerung über den Wechselrichter verloren geht, wenn keine Schritte unternommen werden, um die Sättigung zu verhindern.

Da der Wechselrichter eines VSCF-Flugzeug-Leistungserzeugungssystems bei der Betriebsweise als Generator normalerweise darauf ausgelegt ist, eine Frequenz von

400 Hertz

- ίο - WS429P-2952

400 Hertz zu erzeugen, gelangen die Treiber-CCFTs in die Sättigung, wenn die Bedingung von Fig. 3 während ungefähr der Hälfte eines 400 Hertz Zyklus aufrechterhalten wird, d. h. ungefähr 0,001 Sekunden. Um die Sättigung zu vermeiden, ist es nur notwendig, statt der in Fig. 3 dargestellten Wellenform für den Wechselrichter die Wellenform von Fig. 4 zu verwenden. Hier ist das Umschaltmuster von einer ersten Betriebsweise, in der die unteren Transistoren von Fig. 1 eingeschaltet sind, in eine zweite Betriebsweise geändert, in der die oberen Transistoren eingeschaltet sind. Dadurch wird es den Treiberschaltkreisen der unteren Transistoren ermöglicht, den Rücksetzvorgang einzuleiten, d. h. die Transformatoren vom Sättigungsbereich wegzuführen. Wenn der Übergang in die oberen Transistoren gleichzeitig in allen drei Polen erfolgt, tritt während der Übergangsperiode keine Störung der Motorspannung auf. Das wird durch die Tatsache erläutert, daß die Ausgangsströme I , I_n und I in den beiden durch die Figuren 3 und 4 dargestellten Betriebsweisen identisch sind. Um die gewünschten Motorströme nach dem Übergang aufrechtzuerhalten, zeigt Fig. 4, daß Transistor 36 laufend eingeschaltet ist und die Transistoren 42 und 46 gleichzeitig gepulst werden. In dieser Betriebsweise arbeiten die Transistoren 40 und 44 in kommutierender Weise, so daß der Strom durch ihre zugeordneten Kommutierungsdioden 52 und 56 fließt. Die Sättigung in den Basistreiberschaltkreisen der Transistoren 40 und 44 ist daher nicht kritisch. Der Strom im Leistungspol A fließt jedoch durch den Transistor 36 und es tritt eine Sättigung für dessen Treiber ein, die kritisch ist. Beim Erreichen dieses Sättigungspunktes werden die Pole alle wieder umgeschaltet und die ursprüngliche Betriebsweise wieder eingenommen, in der die unteren Transistoren alle

eingeschaltet

_ 11 - WS429P-2952

eingeschaltet sind. Der Strom wird wie vorher durch Pulsen'des Leistungspols A aufrechterhalten. Das Muster, mit dem der Betrieb der Ausgangstransistoren gesteuert wird, schaltet dann weiter in dieser Weise um, so daß keiner der CCFT-Treiberschaltkreise jemals in die Sättigung gelangt.

In der bisherigen Beschreibung wurde die Erfindung anhand von vereinfachten Wellenformen erläutert, um die grundsätzliche Betriebsweise herauszustellen. Es ist jedoch klar, daß sich die Umschaltmuster notwendigerweise ändern, wenn die Motorgeschwindigkeit und damit auch die Frequenz des Wechselrichterausgangs über den Wert Null ansteigen. Das Prinzip jedoch, ein ümschaltmuster in der Wellenform vorzusehen, das zwischen zwei Betriebsweisen hin- und herschaltet, um zu verhindern, daß die CCFT-Treiberschaltkreise der Transistoren in die Sättigung gelangen, bleibt jedoch dasselbe. Fig. 5 zeigt eine Reihe von Wellenformen, anhand derer erläutert wird, daß ein sinusförmiger Strom an den Motor angelegt werden kann, indem für jeden Umschaltpunkt der Pole geeignete Verzögerungen eingeführt werden. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß eine Vielzahl von Mustern und Steuertechniken herangezogen werden können, um die erforderlichen Ausgangsströme zu erzeugen, solange nur das Muster der Umschaltwellenform zwischen zwei komplementären Betriebsweisen hin- und herschaltet, um die Sättigung der gesteuerten Stromrückkopplungs-Transformatoren der Treiberschaltkreise zu verhindern.

Beispielsweise zeigt Fig. 6 einen schematischen Schaltkreis eines VSCF-Wechselrichtersystems mit Gleichspannungsverbindung, das zur Steuerung der Leistungspolumschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung die Umschaltmuster

- 12 - WS429P-2952

muster aus den Schnittpunkten einer Sinus- mit einer Dreieckswelle erzeugt. An die Klemmen 60, 62 und 64 wird eine konstante Wechselspannung angelegt und durch die Diodenbrücke 66 gleichgerichtet, um an den Gleichspannungs-Verbindungsleitern 68 und 70 eine Gleichspannung zu erzeugen. Diese Gleichspannungsverbindungsleiter sind mit einem Filterkondensator 72 sowie einer Vielzahl von Transistorumchaltelementen in einem Leistungspolumschaltkreis 74 verbunden. Die Transistorschalter sind in reihengeschalteten Paaren 76-78, 80-82 und 84-86 angeordnet, wobei jedes Paar einen Strompfad bildet, der zwischen die Gleichstromverbindungsleiter 68 und 70 geschaltet ist. Die Leistungspole A, B und G liegen an den Verbindungspunkten zwischen den Transistoren in jedem der in Reihe geschalteten Paare.

Ein Dreieckswellengenerator 88 ist über Leitungen 90 und 92 mit den Gleichspannungsverbindungsleitern verbunden und erzeugt eine Trägerwelle in Form einer Dreieckswelle ^v _TRi* ^Ein System 94 zur Geschwindigkeitssteuerung erzeugt eine Reihe von Bezugswellen V^, V_Rß und V , die glatte Sinuswellen darstellen und die gewünschte Ausgangsspannungsamplitude und Frequenz jeder Ausgangsphase des Wechselrichters anzeigen. Der Ausgang des Wechselrichters wird dann dazu verwendet, den Motor 96 anzutreiben. Eine Reihe von Vergleichern 98 dienen dazu, die Schnittpunkte zwischen der Dreieckswellenform V und den Bezugswellen festzustellen, um binäre Datenumschaltmuster P , P und P_c zu erzeugen, die schließlich dazu verwendet werden, die

Leistungspole des Wechselrichters auf hohes oder niederes Potential zu legen. Diese Vergleicher sind so ausgelegt, daß ein zugehöriger Leistungspol auf hohes Potential gezwungen wird, wenn eine Bezugswelle den Wert der Dreieckswelle

- 13 - WS429P-2952

welle überschreitet. Wenn die Bezugswelle kleiner ist als die Dreieckswelle, wird der zugehörige Leistungspol auf niederes Potential gezwungen.

Das Verfahren mit Sinus- und Dreieckswellen zur Erzeugung des Umschaltmusters für die Leistungspole wird durch die Wellenformen in Fig. 7 näher erläutert. In diesen Wellenformen liegt das binäre Umschaltmuster P für den Leistungspol A in einem hohen logischen Pegel, wenn das Bezugssignal V einen Wert aufweist, der größer ist als die Dreieckswellenform V_müT. Wenn V__ kleiner ist als

V , nimmt das Umschaltmuster P für den Leistungspol TRI A

einen niederen logischen Pegel ein. Die anderen Muster P₀ und P„ für das Umschalten der Leistungspole werden in derselben Weise erzeugt. Wenn diese Polumschaltmuster an die Treiberschaltkreise 100 in Fig. 6 angelegt werden, entstehen die in Fig. 7 dargestellten Spannungen V_A„, V_ß und V_c der Leistungspole bezüglich der neutralen Werte.

Die Frequenz der Dreieckswellenform sollte größer oder gleich dem Neunfachen der maximalen Ausgangsfrequenz des Wechselrichters sein, um Verzerrungen zu vermeiden. Außerdem muß die Periode der Dreieckswelle kleiner als das Doppelte der Sättigungszeit der gesteuerten Stromrückkopplungstransformatoren in den Treiberschaltungen der Umschalttransistoren für die Leistungspole sein. Die relative Amplitude der Bezugswellen und der Dreieckswelle werden so eingestellt, daß eine Bezugsspannung, die gleich ist der Spitzenspannung der Dreieckswelle zu einer vollen Leitung des zugehörigen Leistungspols führt. Wenn daher die Amplitude der Dreieckswelle proportional zur Spannung der Gleichspannungsverbindung ist, d. h. ^V _DC/V_TRI gleich K, steht das Verhältnis der

mittleren

- 14 - WS429P-2952

mittleren Motorspannung zur Bezugsspannung in einem Verhältnis zur Konstanten K.

Wenn die Mittelspannung der Gleichspannungsverbindung als Bezugspunkt verwendet wird, liegt die Spitzenspannung, die von der Wechselrichterbrücke an einem beliebigen Pol erreichbar ist, bei V_DC/2. Für eine Motorspannung V_M im Bereich von plus oder minus V _/2 ist die M uc

mittlere Motorspannung V_M(Av > gleich K'*(V_R), wobei K¹ gleich V__O/(2V___); V ist die zugehörige Bezugsspannungs-DC TRI R

wellenform. Die mittlere Motorspannung ^V _M/_Av \ i-^st dann für alle V -Eingangsspannungen fest. Das Sinus-Dreiecks-Verfahren liefert daher die Funktion eines linearen Spannungsverstärkers mit einer Verstärkung gleich K¹.

Im Schaltkreis von Fig. 6 ist angenommen, daß die Verbindungsspannung V fest ist und die gleiche Dreieckswelle zur Erzeugung der Umschaltmuster für alle drei Leistungspole verwendet wird. Der entstehende Ausgang des Wechselrichters ist dann ähnlich dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten; d. h. die Leistungspolumschaltung bei der Trägerfrequenz kann die Sättigung der Treibertransformatoren für sehr geringe Frequenzen mit Einschluß des Gleichstromfalls verhindern.

Mit der hier beschriebenen Erfindung können auch verschiedene andere Verfahren zur Erzeugung des gewünschten auf einem Träger basierenden Umschaltmusters erzeugt werden. Im allgemeinen wird für magnetische Lasten, beispielsweise einem Motor oder einem Transformator eine vorgegebene Konstruktion auf eine Nennspannung und eine Nennfrequenz ausgelegt. Wenn die Frequenz bezüglich

- 15 - WS429P-2952

züglich dieses Ausgangswerts herabgesetzt oder die Spannung erhöht wird, tritt in dem betreffenden Eisen eine magnetische Sättigung auf. Die sich dann einstellenden exzessiven Ströme führen im allgemeinen zu nicht mehr akzeptablen Leistungswerten oder zur Zerstörung des Geräts. Magnetische Geräte können mit geringeren Frequenzen betrieben werden, wenn die angelegte Spannung in direkt entsprechender Proportion ebenfalls herabgesetzt wird. Dadurch entsteht die Forderung nach einem konstanten Verhältnis von Spannung zu Frequenz.

Die gesteuerten Stromrückkopplungs-Transformatoren, die in Treiberschaltungen für die Transistoren der Wechselrichter gemäß dieser Erfindung verwendet werden, müssen beim Betrieb mit geringeren Frequenzen ebenfalls ein konstantes Verhältnis von Spannung zu Frequenz aufweisen. Der Spannungswert ist jedoch durch den Spannungsabfall an der Basis-Emittergrenzschicht des Transistors bestimmt, den sie ansteuern. Die mittlere Spannung kann nur herabgesetzt werden, wenn das Tastverhältnis der angelegten Spannung herabgesetzt wird. Das ist in einem System machbar, in dem der Wechselrichter mit einer festen oder fast festen Gleichspannung beaufschlagt wird. In diesem Fall wird die Motorspannung ebenfalls durch die Herabsetzung des Tastverhältnisses der Wechselrichterpole herabgesetzt. Das Tastverhältnis, das zur Herabsetzung der angelegten Motorspannung erforderlich ist und das für die Transformatoren der Treiberschaltung erforderliche sind gleich.

-A-

- Leerseite

Claims

Westinghouse Electric Corporation Gateway Center Pittsburgh, Pennsylvania 15222 United States of America PAT ENTANSPRÜCHE

10 15 40 25

(^.JElektronischer Wechselrichter mit einem Paar von Gleichspannungsverbindungsleitern (26, 28); einer Vielzahl von Ausgangsleistungspolklemmen (A, B, C); einem Ausgangsstromkreis (12) mit einer Vielzahl von Strompfaden, die parallel zwischen die Gleichspannungsverbindungsleiter geschaltet sind und jeweils ein Paar von Schalttransistoren (z. B. 36, 38) enthalten, die in Reihe geschaltet sind und deren Verbindungspunkt jeweils mit einem Leistungsausgangspol verbunden ist; einer Vielzahl von Treiberschaltkreisen (z. B. 14, 16), die jeweils einem Transistor einen Basisstrom zuführen und jeweils einen gesteuerten Stromrückkopplungstransformator (T) aufweisen, der den Kollektorstrom des zugehörigen Schalttransistors verwendet, um den erforderlichen Basistreiberstrom zu liefern; und einer Vorrichtung (34) zu Erzeugung einer Umschaltmusterwellenform, die das Tastverhältnis jedes Umschalttransistors steuert,

dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltmuster zwischen einem logisch hohen Pegel (Fig. 3) und einem logisch niederen Pegel (Fig. 4) umschaltet, wobei jeder aufeinanderfolgende logische Pegel eine Zeitdauer aufweist, die kleiner ist als die Sättigungszeit des gesteuerten Stromrückkopplungs-Transformators in jedem Treiberschaltkreis, während die Periode der Grundfrequenz der Ausgangsspannung des Wechselrichters größer ist als die Sättigungszeit des gesteuerten Stromrückkopplungs-Transformators in jedem Treiberschaltkreis.
2. Elektronischer

_ 2 - . WS429P-2952

2. Elektronischer Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Generator (94) für eine Bezugswellenform eine Bezugswelle für jeden Leistungspol erzeugt, wobei die Bezugswellenform eine Periode aufweist, die gleich der Periode der Grundfrequenz einer gewünschten Ausgangsspannung des Wechselrichters ist, und daß ein Generator (88) für eine Trägerwellenform eine Trägerwellenform erzeugt, die eine Periode aufweist, die kleiner ist als die Periode der Bezugswelle und kleiner als das doppelte der Sättigungszeit des gesteuerten Strom- ~ rückkopplungstransformators, wobei das Umschaltmuster

für die Steuerung der Umschalttransistoren, die mit jedem Leistungspol verbunden sind, den logischen Pegel ändert, wenn die Trägerwelle und die Bezugswelle für den zugehörigen Leistungspol sich schneiden.
3. Elektronischer Wechselrichter nach Anspruch 2, dadurch / gekennzeichnet, daß jede der Bezugswellen eine Sinuswelle ist und daß die Trägerwelle eine Dreieckswelle ist, deren Spitze-zu-Spitze Amplitude gleich der Größe einer Gleichspannung zwischen den Gleichspannungsverbindungsleitungen ist.
" 4. Elektronischer Wechselrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Leistungspole, die durch das Umschalten der Transistoren entsprechend dem Umschaltmuster entsteht, ein konstantes Verhältnis von Spannung zu Frequenz aufweist.
5. Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Mehrphasenwechselrichters mit einem Ausgangsschaltkreis (12), der eine Transistorbrücke enthält, in der erste und zweite in Reihe geschaltete Transistoren (z. B. 36, 38) in jedem Strompfad einer Ausgangsphase vorgesehen sind und zwischen

einem

-3 - WS429P-2952

einem Paar von Leitern (26, 28) liegen, die einen Gleichstrom an den Strompfad liefern, wobei ein Verbindungspunkt zwischen den Transistoren in jedem Strompfad als ein Ausgangsleistungspol (A, B, C) dient, dadurch gekennzeichnet,

daß die Transistoren der Ausgangsbrücke entsprechend zwei abwechselnden komplementären Betriebsweisen so geschaltet werden, daß eine der Betriebsweisen den ersten Transistor in dem Strompfad jeder Phase in kommutierender Weise steuert und die andere der Betriebsarten den zweiten Transistor in dem Strompfad jeder Phase in einer nicht-kommutierenden Weise steuert, wobei die Zeit, während der irgendein Transistor, der in einer nichtkommutierenden Weise arbeitet, ununterbrochen im nichtkommutierenden Betriebszustand bleibt, kleiner ist als die Sättigungszeit eines gesteuerten Stromrückkopplungstransformators im Basistreiberschaltkreis jedes Transistors.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Leistungspole, die sich aus dem Umschalten der Transistoren entsprechend dem Umschaltmuster ergibt, ein konstantes Verhältnis von Spannung zu Frequenz aufweist.