DE3538494A1

DE3538494A1 - Aus einer gleichspannungsquelle gespeiste elektrische schaltungsanordnung zur versorgung eines verbraucherzweipols mit eingepraegtem, jedoch unterbrechbarem gleichstrom oder eingepraegtem, jedoch unterbrechbarem, blockfoermigem wechselstrom mit einstellbarer begrenzung der spannungen am verbraucherzweipol und an den verwendeten elektronischen einwegschaltern

Info

Publication number: DE3538494A1
Application number: DE19853538494
Authority: DE
Inventors: Andreas Prof Boehringer; Eugen Goeller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1987-05-07

Description

In der modernen Technik stellt sich in zunehmendem Maße die Aufgabe, elektrische Verbraucherzweipole und zwar vornehmlich elektrische Entladungsstrecken mit einem eingeprägten, d.h. lastunabhängigen Gleich- oder Wechselstrom zu versorgen.

Als Beispiele hierfür seien das Elektroschweißen (mit einge prägtem Gleichstrom), die Werkstoffbearbeitung mittels Funken erosion (mit eingeprägtem Gleichstrom), die Kathodenzerstäu bung von Metallen mit dem Plasma-Magnetron (mit eingeprägtem Gleichstrom) sowie die elektrische Anregung von Lasern (mit eingeprägtem Gleichstrom oder mit eingeprägtem Wechselstrom) genannt.

Zur Sicherstellung eines kontrollierten Betriebs (Freischalten von Kurzschlüssen beim Plasma-Magnetron bzw. Ablösen von Tropfen beim Elektroschweißen), zur Steuerung der mittleren Leistung (dosierte Anregung von elektrisch gepumpten Lasern) oder zur Erzielung des eigentlichen Nutzeffektes (Stromabriß bei der Funkenerosion) ist es häufig erforderlich oder zweck mäßig, die genannten eingeprägten Ströme zu pulsen, d.h. den Stromfluß in gewissen Zeitabschnitten gänzlich zu unterbrechen.

Der Stand der Technik soll anhand von zwei Beispielen beschrie ben werden, nämlich an je einer Stromquelle für die Funken erosion einerseits und das Elektroschweißen andererseits.

Bei der Werkstoffabtragung durch Funkenerosion wird gemäß der Darstellung in Fig. 1 die als Verbraucherzweipol (1) fungierende Entladungsstrecke (2) zunächst aus einer Gleich spannungsquelle (3), welche die Spannung U _o aufweist, unter Zwischenschaltung eines Vorwiderstandes R _v (4) mit einem Gleichstrom I versorgt. Die Spannung U _o der Gleichspannungs quelle (3) muß zur Einleitung dieses Vorgangs größer sein als die Zündspannung U _Z der Entladungsstrecke (2). Nach erfolgter Zündung der Entladungsstrecke (2) geht die Spannung an dieser auf die sogenannte Brennspannung U _x zurück, welche nur einen geringen Bruchteil der Zündspannung ausmacht. Dies hat zur Folge, daß über die Entladungsstrecke (2) dann ein praktisch konstanter, von gewissen Schwankungen der kleinen Brennspan nung U _x weitgehend unabhängiger, also eingeprägter Gleich strom I fließt. Der eigentliche Materialabtrag an der Ent ladungsstrecke (2) erfolgt dann, wenn dieser Gleichstrom I unterbrochen wird, was zu diesem Zweck schnellstmöglich zu geschehen hat. Dazu wird parallel zur Entladungsstrecke (2) ein elektronischer Einwegschalter, der sogenannte Kurzschluß schalter (5), z.B. ein Bipolar- oder ein Feldeffekt-Transistor geschaltet, der solange in seinen leitenden Zustand versetzt wird und dabei den durch den Vorwiderstand R _v (4) fließenden Strom übernimmt, wie der die Entladungsstrecke (2) durch setzende Strom I unterbrochen werden soll.

Die Nachteile dieser sehr verbreiteten Anordnung sind evident. Zum einen wird im genannten Vorwiderstand R _v (4) ein Viel faches der Nutzleistung P _N=U _x×I in Verlustwärme umgesetzt, woraus ein sehr hoher Energiebedarf und eine massive thermische Beanspruchung des gesamten Geräts resultiert. Zum anderen ist zur Einstellung des Gleichstromes I auf den momentan erwünschten Wert eine Veränderung des Vorwiderstandes R _v (4) erforder lich, womit ein erheblicher Aufwand und üblicherweise auch eine unerwünschte Zeitverzögerung einhergehen.

Der erste Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, diese beiden Nachteile dadurch zu vermeiden, daß die aus der Gleichspannungsquelle U _o (3) und dem Vorwiderstand R_v (4) bestehende verlustbehaftete Gleichstromquelle durch eine getaktete, potentialgebundene Gleichstromquelle ohne prinzipbedingte Verluste, einen sogenannten Gleichstromtief setzsteller mit eingeprägtem Ausgangsstrom ersetzt wird. Die dann entstehende Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Spannung U _q der dort enthaltenen Gleichspannungsquelle (6) muß nur noch geringfügig größer sein als die mittlere Brenn spannung U _x des Arbeitsspaltes (2). Der Tiefsetzsteller, im weiteren Eingangstiefsetzsteller (7) genannt, besteht aus einem elektronischen Einwegschalter (8), einer Speicher drossel (9) und einer Freilaufdiode (10). Der durch die Speicherdrossel (9) fließende Strom I _d nimmt ausgangsseitig seinen Weg über den Kurzschlußschalter (5), wenn dieser leitend ist und er fließt ausgangsseitig über die Entladungs strecke (2), wenn der Kurzschlußschalter (5) sperrt. Eingangs seitig fließt der Drosselstrom I _d über die Gleichspannungs quelle (6) und den elektronischen Einwegschalter (8), wenn dieser leitend ist. Wenn der elektronische Einwegschalter (8) sperrt, fließt der Drosselstrom I _d eingangsseitig über die Freilaufdiode (10). Bei leitendem Einwegschalter (8) steigt der Drosselstrom I _d infolgedessen an, bei gesperrtem Einweg schalter (8) nimmt er ab. Damit läßt sich der Drossel strom I _d über eine geeignete Wahl des Verhältnisses von mittlerer Ein- zu mittlerer Ausschaltdauer des Einweg schalters (8) auf den gewünschten, mittleren Wert ein stellen.

Es sei angenommen, daß zu Beginn der folgenden Betrachtung der Drosselstrom in der beschriebenen Weise auf den gewünsch ten Mittelwert I _d eingestellt ist und daß dieser Drosselstrom ausgangsseitig vom Kurzschlußschalter (5) geführt wird. Wird im Anschluß daran der Kurzschlußschalter (5) gesperrt, so steigt die Spannung an der Entladungsstrecke sehr rasch auf hohe Werte an. Für die weitere Abfolge gibt es zwei Möglich keiten. Wird die Entladungsstrecke (2) rasch und in ausreichen dem Maße leitfähig, so geht die Spannung an der Entladungs strecke (2) nach deren erfolgter Zündung rasch wieder auf die Brennspannung U _x der Entladungsstrecke zurück. Wird die Ent ladungsstrecke (2) dagegen nicht genügend schnell oder nicht in ausreichendem Maße leitfähig, so steigt die Spannung an der Entladungsstrecke (2) und damit am Verbraucherzweipol (1) sowie am Kurzschlußschalter (5) auf so hohe Werte an, daß entweder dieser, üblicherweise als Transistor ausgeführte Kurzschlußschalter (5) zerstört wird oder daß es zu uner wünschten äußeren Überschlägen am Verbraucherzweipol (1) kommt.

Diese Problematik ist so gravierend, daß sie einen Einsatz der bisher beschriebenen Anordnung mit einem Gleichstrom tiefsetzsteller im Eingangskreis in der Praxis ausschließt.

An dieser Stelle greift daher der zweite Grundgedanke der vorliegenden Erfindung an.

Er besteht zunächst darin, die Spannung am Verbraucherzwei pol (1) und damit auch am Kurzschlußschalter (5) auf einen Wert zu limitieren, der größer ist als die Zündspannung U _Z der Entladungsstrecke (1), aber kleiner ist als die Durch bruchspannung des Kurzschlußschalters (5) und auch kleiner ist als jene Grenzspannung, bei welcher es im Verbraucher zweipol zu schädlichen äußeren Überschlägen kommt.

Eine Anordnung zur Funkenerosion, die auch von diesem zwei ten Grundgedanken Gebrauch macht ist in Fig. 3 dargestellt.

Sie geht aus der in Fig. 2 dargestellten Anordnung hervor, wenn in letzterer an die beiden Ausgangsklemmen des Eingangs tiefsetzstellers (7) zusätzlich noch eine Zenerdiode (11) angeschlossen wird. Die Ansprechspannung U _A dieser Zener diode (11) wird größer gewählt als die Zündspannung U _z der Entladungsstrecke (2), aber kleiner als die Durchbruch spannung des Kurzschlußschalters (5) und auch kleiner als jene Grenzspannung, bei welcher es am Verbraucherzweipol zu schädlichen äußeren Überschlägen kommt.

Wenn nun in dieser Anordnung nach Fig. 3 der Kurzschluß schalter (5) gesperrt wird, so steigt die Spannung an der Entladungsstrecke (2) nur bis auf die Ansprechspannung U _A der Zenerdiode (11) an. Im Anschluß daran fließt der Drossel strom I _d nicht mehr über den Kurzschlußschalter (5) sondern über die Zenerdiode (11) und am Verbraucherzweipol (1) liegt mit der Ansprechspannung U _A der Zenerdiode (11) eine Spannung an, die größer ist als die Zündspannung U _Z der Entladungs strecke (2). Dieser Zustand währt solange, bis die Entladungs strecke (2) so weit leitfähig geworden ist, daß sie den vollen Drosselstrom I _d mit einer Spannung führen kann, die kleiner ist als die Ansprechspannung U _A der Zenerdiode (11). Wird die Entladungsstrecke (2) aus irgendwelchen Gründen nicht oder nur in geringerem Maße leitend, so führt die Zenerdiode solange Strom, bis der Kurzschlußschalter (5) wieder in seinen leiten den Zustand versetzt wird.

Auf diese Weise wird in der Anordnung nach Fig. 3 der Ver braucherzweipol (1) mit einem begrenzten Strom I versorgt, weil dieser maximal den Wert des Drosselstromes I _d annehmen kann und dazuhin ist auch die Spannung am Verbraucherzwei pol (1) begrenzt, da diese maximal den Wert der Ansprechspan nung U _A der Zenerdiode (11) annehmen kann. Auf diese Weise liegen für die der Funkenerosion dienende Entladungsstrecke (2) praktisch ideale Verhältnisse vor.

Die Anordnung nach Fig. 3 weist aber auch noch zwei gravie rende Nachteile auf.

Zum ersten kann die maximal am Verbraucherzweipol (1) und am Kurzschlußschalter (5) liegende Spannung nicht fein dosiert eingestellt werden, da sie durch die Ansprechspannung der Zenerdiode (11) gegeben ist und damit nur durch ein Auswechseln der letztgenannten verändert werden kann.

Zum zweiten nimmt die elektrische Leistung, welche in der Anordnung nach Fig. 3 der Zenerdiode (11) zugeführt und dort in Verlustwärme umgesetzt wird, so hohe Werte an, daß sowohl die damit einhergehenden Leistungsverluste als auch die damit verbundene thermische Beanspruchung der Zenerdiode (11) und ihrer Kühleinrichtung nicht toleriert werden können.

An dieser Stelle greift daher der dritte Grundgedanke der vor liegenden Erfindung an. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 be steht er zunächst darin, daß ausgehend von der zuletzt be schriebenen Anordnung die in dieser enthaltene Zenerdiode (11) entfernt und statt deren ein Puffernetzwerk (12) eingefügt wird, welches aus der Reihenschaltung einer Diode, der soge nannten Pufferdiode (13) und eines Kondensators, des sogenann ten Pufferkondensators (14) besteht, wobei die Puffer diode (13) so gepolt ist, daß sie auch bei leitendem Kurz schlußschalter (5) ein Abfließen von Ladung aus dem Puffer kondensator (14) durch den über sie führenden Pfad verhindert. Jene Energie, welche dem Pufferkondensator (14) dann zufließt, wenn im Anschluß an ein Öffnen des Kurzschlußschalters (5) der Verbraucherzweipol (1) nicht oder noch nicht genügend leit fähig ist, wird dem Pufferkondensator (14) über einen, vorzugs weise potentialgebundenen Gleichstromsteller, den sogenannten Rückspeisesteller (15) wieder entnommen und in die genannte Gleichspannungsquelle (6) zurückgespeist und zwar derart, daß die Spannung am Pufferkondensator (14) über eine geeig nete Beeinflussung des Rückspeisestellers (15) auf einen vor zugsweise konstanten Sollwert eingeregelt wird, der größer ist als die Zündspannung U _Z der Entladungsstrecke (2), aber kleiner als die Durchbruchspannung des Kurzschlußschalters (5) und auch kleiner als jene Grenzspannung, bei welcher es am Verbraucherzweipol (1) zu schädlichen äußeren Überschlägen kommt.

Damit sind die beiden Nachteile der Anordnung nach Fig. 3 ebenfalls behoben. Zum einen ist die am Verbraucherzwei pol (1) und am Kurzschlußschalter (5) anliegende Maximal spannung nun fein dosiert einstellbar, was auch den Einsatz von empfindlichen elektronischen Schaltern, wie z.B. von Feldeffekttransistoren mit geringen Spannungsreserven, als Kurzschlußschalter erlaubt. Zum anderen sind die Leistungs verluste und damit auch die thermische Beanspruchung des Geräts auf ein Mindestmaß beschränkt.

In der in Fig. 4 dargestellten Anordnung wird der Verbraucher zweipol (1) also unter Vermeidung der genannten Nachteile mit eingeprägtem, jedoch unterbrechbarem Gleichstrom gespeist, wobei eine einstellbare Begrenzung der Spannungen am Ver braucherzweipol (1) und am verwendeten elektronischen Ein wegschalter, dem sogenannten Kurzschlußschalter (5) gegeben ist.

Um deutlich zu machen, daß der in Fig. 4 enthaltene Rück speisesteller (15) ebenfalls sehr einfach realisiert werden kann, ist in Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 nochmals dar gestellt, mit dem Unterschied, daß in dieser Fig. 5 der Rück speisesteller nicht nur schematisch gezeichnet sondern bei spielhaft als potentialverbindender Gleichstromtiefsetz steller (16), bestehend aus dessen elektronischem Einweg schalter (17), dessen Freilaufdiode (18) und dessen Speicher drossel (19) detailliert dargestellt ist.

Wie bereits angedeutet, erfolgt der eigentliche Material abtrag bei einer Funkenerosionsanlage beim Abreißen (Null werden) des Stromes durch den Verbraucherzweipol (1), welches mit einem möglichst hohen Betrag der Stromänderungs geschwindigkeit, also möglichst abrupt erfolgen sollte.

Dazu kann es vorteilhaft sein, daß in Abweichung von der bisher beschriebenen erfindungsgemäßen Einrichtung dann, wenn der Kurzschlußschalter (5) leitend ist und infolgedessen dem Verbraucherzweipol (1) kein Strom zugeführt wird, die am Ver braucherzweipol (1) liegende Spannung nicht den Wert Null, sondern einen hiervon verschiedenen Wert annimmt, derart, daß jener Anschluß des Verbraucherzweipols (1), durch den bei gesperrtem Kurzschlußschalter (5) der Strom in den Ver braucherzweipol (1) eintritt, ein geringeres elektrisches Potential aufweist als der andere Anschluß des Verbraucher zweipols (1). Um dies zu erreichen muß in der bisherigen, durch Fig. 4 beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsan ordnung nur eine Änderung derart vorgenommen werden, daß in Abweichung von der Darstellung in Fig. 4 nur einer der bei den Anschlüsse des Verbraucherzweipols (1) mit einer der beiden Ausgangsklemmen des Eingangstiefsetzstellers (7) ver bunden wird und zwar mit jener, an welche die im Eingangstief setzsteller (7) enthaltene Speicherdrossel (9) direkt ange schlossen ist und daß der dann verbleibende Anschluß des Ver braucherzweipols (1) mit einem Zwischenabgriff (20) der speisenden Gleichspannungsquelle (6) direkt verbunden ist. Die dieserart entstehende Anordnung ist in Fig. 6 darge stellt. Bei ihr kann in bestimmten Fällen nun die Gefahr drohen, daß dann, wenn der dort enthaltene Kurzschlußschal ter (5) leitend ist und daher jener Anschluß des Verbraucher zweipols (1), durch den bei gesperrtem Kurzschlußschalter (5) der Strom in den Verbraucherzweipol (1) eintritt, ein ge ringeres elektrisches Potential aufweist als der andere An schluß des Verbraucherzweipols (1), die Entladungsstrecke "rückwärts" leitend wird, also einen Strom in der entgegenge setzten Richtung führt wie bei gesperrtem Kurzschlußschalter (5).

Dies kann in einfacher Weise dadurch verhindert werden, daß in die durch Fig. 6 beschriebene Anordnung gemäß der Dar stellung in Fig. 7 in Serienschaltung zur Entladungsstrecke (2) eine Sperrdiode (21) eingefügt wird, welche so gepolt ist, daß sie nur einen Strom in jener Richtung durch den Ver braucherzweipol (1) zuläßt, wie er sich bei gesperrtem Kurz schlußschalter (5) auszubilden sucht.

Nach dieser Beschreibung des Standes der Technik an einem Beispiel aus der Funkenerosion und der im Anschluß daran er folgten Erläuterung der Funktion der erfindungsgemäßen Schal tungsanordnung im Rahmen der dabei vorliegenden Problemstel lung soll im folgenden, entsprechend der eingangs gemachten Ankündigung, die Beschreibung des Standes der Technik anhand eines Beispiels aus dem Elektroschweißen vorgenommen werden.

Beim Elektroschweißen ist der Stand der Technik dadurch ge kennzeichnet, daß gemäß der Darstellung in Fig. 8 die als Verbraucherzweipol (1) fungierende Entladungsstrecke (2) unter Zwischenschaltung eines potentialtrennenden Gleich stromdurchflußwandlers (22) und einer Glättungsdrossel (23) aus einer Gleichspannungsquelle (6), welche die Spannung U _q aufweist, gespeist wird.

Der Gleichstromdurchflußwandler (22) dient zum einen zur Potentialtrennung, zum zweiten zur Anpassung des niedrigen Impedanzniveaus des Verbraucherzweipols (1) an das zweck mäßigerweise höher gewählte der Gleichspannungsquelle (6) und zum dritten zur Einstellung des gewünschten Mittelwerts des Schweißstromes I.

Zur Ausführung der letztgenannten Aufgabe hat die Ausgangs spannung des Gleichstromdurchflußwandlers (22) während gewisser Zeitintervalle einen bestimmten Maximalwert und in der ver bleibenden Zeit den Wert Null aufzuweisen. Aus diesem Grund ist die Glättungsdrossel (23) erforderlich, welche dazu dient, den Ausgangsstrom des Gleichstromdurchflußwandlers (23) zu glätten, d.h. dessen, im Rahmen der Stromregelung auftretende Wechselanteile auf ein Maß zu verringern, welches sowohl seitens des Verbraucherzweipols (1) als auch seitens des Gleichstromdurchflußwandlers (22) selbst toleriert werden kann.

Mit dieser Glättung des Ausgangsstromes I des Gleichstrom durchflußwandlers (22) durch die Glättungsdrossel (23) geht jedoch auch eine höchst unerwünschte Erscheinung einher. Soll nämlich bei dieser, in Fig. 8 dargestellten Anordnung zum Ablösen von Tropfen von der Schweißelektrode der Strom durch den Verbraucherzweipol (1) gepulst, d.h. in gewissen Zeitab schnitten plötzlich ganz unterbrochen und anschließend schnellstmöglich wieder aufgebaut werden, so steht die Glättungsdrossel (23) einem solchen Vorhaben hindernd im Wege.

Bei jeder Zurücknahme des Stromes I durch den Verbraucher zweipol auf den Wert Null muß nämlich die gesamte, im Magnetfeld der Glättungsdrossel (23) gespeicherte Energie voll abgebaut werden, was naturgemäß nicht schlagartig er folgen kann, da die zur Verfügung stehende Leistung begrenzt ist. Wenn im Anschluß daran der Strom I wieder auf seinen vollen Wert gebracht werden soll, muß in analoger Weise die in das Magnetfeld der Glättungsdrossel (23) einzuspeichernde Energie wieder voll aufgebaut werden, was naturgemäß ebenfalls nicht schlagartig erfolgen kann.

Bei der in Fig. 8 dargestellten, den neuesten Stand der Tech nik kennzeichnenden Anordnung ist ein Pulsen des Stromes I durch den Verbraucherzweipol (1) in der gewünschten Weise, mit extrem steilem Stromabfall und anschließend entsprechend steilem Stromanstieg vom Prinzip her nicht möglich. Ein Pulsen des Stromes I durch den Verbraucherzweipol (1) kann mit dieser Anordnung also nur näherungsweise mit verhältnismäßig lang samem Stromabfall und entsprechend langsamem Stromanstieg realisiert werden, was bedeutet, daß auch nur bescheidene Wiederholfrequenzen dieses Vorgangs möglich sind.

Diese Nachteile werden vermieden, wenn gemäß der Darstellung in Fig. 9, unter Nutzung des Grundkonzeptes der erfindungs gemäßen Schaltungsanordnung die nachstehend beschriebene An ordnung aufgebaut wird. In dieser ist der speisenden Gleich spannungsquelle (6) mit der Spannung U _q zunächst ein potential gebundener Tiefsetzsteller mit eingeprägtem Ausgangsstrom, der sogenannte Eingangstiefsetzsteller (7) nachgeschaltet, dessen beide Ausgangsklemmen über einen elektronischen Einwegschalter, den bereits vorgestellten Kurzschlußschalter (5) überbrückt sind.

Zur Anpassung des Impedanzniveaus der als Verbraucherzwei pol (1) fungierenden Entladungsstrecke (2) an jenes der speisenden Gleichspannungsquelle (6) ist in dieser Anordnung der Verbraucherzweipol (1) nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung eines potentialtrennenden Gleichstrom durchflußwandlers in einphasiger Mittelpunktschaltung (24) an die beiden Ausgangsklemmen des Eingangstiefsetzstellers (7) angeschlossen. Die beiden elektronischen Einwegschal ter (25) und (26) des potentialtrennenden Gleichstrom durchflußwandlers in einphasiger Mittelpunktschaltung (24) werden hier jeweils zur gleichen Zeit gegensinnig umgeschal tet, so daß dieser Gleichstromdurchflußwandler (24) lediglich als Transformator für Ströme beliebiger Frequenz, inclusive der Frequenz Null, d.h. als sogenannter "Gleichstrom transformator" fungiert.

An die beiden Ausgangsklemmen des Eingangstiefsetzstellers (7) ist außerdem wieder ein Puffernetzwerk (12) angeschlossen, welches, aus der Reihenschaltung einer Diode, der bereits vorgestellten Pufferdiode (13) und eines Kondensators, des bereits vorgestellten Pufferkondensators (14) besteht. Dabei ist die Pufferdiode (13) so gepolt, daß sie, auch bei lei tendem Kurzschlußschalter ein Abfließen von Ladung aus dem Pufferkondensator (14) über den durch sie gebildeten Pfad verhindert. Jene Energie, welche dem Pufferkondensator (14) dann zufließt, wenn im Anschluß an ein Öffnen des Kurzschluß schalters (5) der Verbraucherzweipol (1) nicht oder noch nicht genügend leitfähig ist, wird in der bereits vorgestellten Weise dem Pufferkondensator (14) über einen, vorzugsweise potentialgebundenen Gleichstromsteller, den bereits vorge stellten Rückspeisesteller (15) wieder entnommen und in die vorgenannte Gleichspannungsquelle (6) zurückgespeist, derart, daß die Spannung am Pufferkondensator (14) über eine geeignete Beeinflussung des Rückspeisestellers (15) auf einen, vorzugs weise konstanten, Sollwert eingeregelt wird.

Auch in dieser Anordnung wird der eingeprägte Gleichstrom, mit welchem der Verbraucherzweipol (1) versorgt werden soll, über eine geeignete Beeinflussung des Eingangstiefsetz stellers (7) auf den gewünschten Wert eingestellt. Wenn dieser, durch den Eingangstiefsetzsteller (7) eingeprägte Gleichstrom, durch den potentialtrennenden Gleichstromdurchflußwandler in einphasiger Mittelpunktschaltung (24) geeignet übersetzt, dem Verbraucherzweipol (1) zufließen soll, wird der Kurzschluß schalter (5) in geöffnetem Zustand gehalten. Wenn dagegen der durch den Eingangstiefsetzsteller (7) eingeprägte Gleichstrom vom Verbraucherzweipol (1) ferngehalten werden soll, wird der Kurzschlußschalter (5) in geschlossenem Zustand gehalten.

Mit der vorstehend anhand von Fig. 9 beschriebenen Anordnung ist damit ein Pulsen des Stromes I durch den Verbraucherzwei pol (1) in der gewünschten Weise, mit extrem steilem Stromab fall und anschließend entsprechend steilem Stromanstieg ohne Schwierigkeiten möglich, da im Ausgangskreis des potential trennenden Gleichstromdurchflußwandlers in einphasiger Mittel punktschaltung (24) keine Glättungsdrossel mehr erforderlich ist, weil deren Funktion in der beschriebenen Weise durch die im Eingangstiefsetzsteller (7) enthaltene Speicherdrossel (9), welche dem Gleichstromdurchflußwandler (24) und dem Kurzschluß schalter vorgeschaltet ist, wahrgenommen wird.

Dem zweiten Grundgedanken der vorliegenden Erfindung folgend, wird die Spannung am Pufferkondensator (14) über eine geeigne te Beeinflussung des Rückspeisestellers (15) auf einen vorzugs weise konstanten Sollwert eingeregelt, der größer ist als die auf die Primärseite des Gleichstromdurchflußwandlers (24) über setzte Zündspannung U _Z der Entladungsstrecke (2), aber kleiner ist als jene Spannung am Pufferkondensator (14), bei welcher der Kurzschlußschalter (5) oder die beiden elektronischen Ein wegschalter (25) und (26) des Gleichstromdurchflußwandlers (24) durchzubrechen drohen und auch kleiner ist, als jene Grenz spannung, bei welcher es am Verbraucherzweipol zu schädlichen äußeren Überschlägen kommt. Damit ist die am Verbraucherzwei pol (1), am Kurzschlußschalter (5) und an den beiden elektro nischen Einwegschaltern (25) und (26) des Gleichstromdurch flußwandlers (24) anliegende Maximalspannung nun fein dosiert einstellbar, was auch den Einsatz von empfindlichen elektro nischen Einwegschaltern, wie z.B. von Feldeffekttransistoren mit geringen Spannungsreserven an diesen Stellen erlaubt. Dank des dabei genutzten dritten Grundgedankens der vorliegen den Erfindung sind auch die Leistungsverluste und, damit ein hergehend, die thermische Beanspruchung des Geräts auf ein Mindestmaß beschränkt.

In der in Fig. 9 dargestellten Anordnung wird der Verbraucher zweipol (1) also unter Vermeidung bisher bekannter Nachteile in potentialgetrennter und in einer, durch den im Gleichstrom durchflußwandler (24) enthaltenen Transformator (27) im Impe danzniveau geeignet angepaßter Weise mit eingeprägtem, jedoch unterbrechbarem Gleichstrom gespeist, wobei eine einstellbare Begrenzung der Spannungen am Verbraucherzweipol (1) und an den im Kurzschlußschalter (5) sowie im Gleichstromdurchflußwandler (24) enthaltenen elektronischen Einwegschaltern gegeben ist.

Nach dieser Beschreibung des Standes der Technik an einem Beispiel aus dem Elektroschweißen und der im Anschluß daran vorgenommenen Erläuterung der Funktion der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung im Rahmen der dabei vorliegenden Problem stellung sollen im folgenden einige weitere vorteilhafte Aus gestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Verbraucherzweipols mit eingeprägtem, jedoch unterbrechbarem Gleichstrom oder eingeprägtem, jedoch unter brechbarem, blockförmigem Wechselstrom mit einstellbarer Begrenzung der Spannungen am Verbraucherzweipol und an den verwendeten elektronischen Einwegschaltern beschrieben werden.

Für höhere Übertragungsleistungen oder zur Sicherstellung einer um den Faktor 2 geringeren Spannungsbeanspruchung der im verwendeten Gleichstromdurchflußwandler eingesetzten elektronischen Einwegschalter kann es vorteilhaft sein, den in der Anordnung nach Fig. 9 enthaltenen potentialtrennenden Gleichstromdurchflußwandler in einphasiger Mittelpunktschal tung (24) dort herauszunehmen und durch einen potential trennenden Gleichstromdurchflußwandler in einphasiger Voll brückenschaltung (28) zu ersetzen.

Die dann entstehende Anordnung ist in Fig. 10 dargestellt. Der darin enthaltene potentialtrennende Gleichstromdurch flußwandler in einphasiger Vollbrückenschaltung (28) besteht aus vier elektronischen Einwegschaltern (29), (30), (31) und (32), die als einphasige Vollbrücke geschaltet sind, einem dieser Vollbrücke nachgeschalteten Transformator (33) und einem diesem Transformator (33) nachgeschalteten Gleich richter (34) (der sowohl in Brücken- als auch in Mittel punktschaltung ausgeführt sein kann). Diesem potentialtrennen den Gleichstromdurchflußwandler in einphasiger Vollbrücken schaltung (28) ist dann wieder die als Verbraucherzweipol (1) fungierende Entladungsstrecke (2) nachgeschaltet.

Die Funktion dieser, anhand von Fig. 10 vorgestellten Anord nung entspricht, von außen gesehen, völlig derjenigen, welche in Fig. 9 dargestellt ist.

Wie eingangs dieser Beschreibung dargelegt wurde, besteht in der modernen Technik in zunehmendem Maße auch der Bedarf, einen Verbraucherzweipol, z.B. die anregende Entladungsstrecke eines Werkstoffbearbeitungslasers, mit eingeprägtem, jedoch unterbrechbarem, blockförmigem Wechselstrom zu speisen, wobei, wie in den bisher beschriebenen Beispielen, eine einstellbare Begrenzung der Spannungen am Verbraucherzweipol und an den verwendeten elektronischen Einwegschaltern möglich sein sollte.

Unter Nutzung der vorteilhaften Eigenschaften der erfindungs gemäßen Schaltungsanordnung kann dies zum einen dadurch ge schehen, daß in der in Fig. 9 dargestellten Anordnung der ausgangsseitige Gleichrichter (34) des dort enthaltenen potentialtrennenden Gleichstromdurchflußwandlers in einphasi ger Mittelpunktschaltung (24) fortgelassen und der Verbraucher zweipol (1) direkt an die beiden Außenklemmen der Sekundärwick lung des Transformators (27) des dann verbleibenden potential trennenden Wechselrichters in einphasiger Mittelpunktschal tung (35) angeschlossen wird. Die dann entstehende Anordnung ist in Fig. 11 dargestellt. Solange dort der Kurzschlußschal ter (5) in seinem leitenden Zustand gehalten wird, führt dieser Kurzschlußschalter (5) den Ausgangsstrom I _d des Eingangstief setzstellers (7). Infolgedessen fließt dann kein Strom zum Eingang des potentialtrennenden Wechselrichters in einphasiger Mittelpunktschaltung (35), was zur Folge hat, daß auch der Ausgangsstrom des potentialtrennenden Wechselrichters in ein phasiger Mittelpunktschaltung (35), der in dieser Anordnung mit dem Strom I durch den Verbraucherzweipol (1) identisch ist, den Wert Null annimmt.

Sofern in der Anordnung nach Fig. 11 der Kurzschlußschalter (5) in seinem sperrenden Zustand gehalten wird, fließt der einge prägte Ausgangsstrom I _d des Eingangstiefsetzstellers (7) so lange zum Eingang des potentialtrennenden Wechselrichters in einphasiger Mittelpunktschaltung (35), wie die Eingangs spannung dieses Wechselrichters (35) kleiner ist als die Spannung am sogenannten Pufferkondensator (14). Dies hat zur Folge, daß der Wechselrichter (35) über seinen Ausgang solange einen eingeprägten, blockförmigen Wechselstrom I durch den Verbraucherzweipol (1) schickt, wie die auf die Eingangsseite des potentialtrennenden Wechselrichters (35) umgerechnete Ausgangsspannung desselben kleiner ist, als die Spannung am Pufferkondensator (14). Bei noch weiter ansteigender Impedanz des Verbraucherzweipols (1) wird dieser dann nicht mehr mit eingeprägtem blockförmigem Wechselstrom, sondern in der gewünschten Weise mit einer eingeprägten, blockförmi gen Wechselspannung versorgt.

Für höhere Übertragungsleistungen oder zur Sicherstellung einer um den Faktor 2 geringeren Spannungsbeanspruchung der im verwendeten potentialtrennenden Wechselrichter einge setzten elektronischen Einwegschalter kann es wieder vorteil haft sein, den in der Anordnung nach Fig. 11 enthaltenen potentialtrennenden Wechselrichter in einphasiger Mittel punktschaltung (35) dort herauszunehmen und durch einen potentialtrennenden Wechselrichter in einphasiger Voll brückenschaltung (36) zu ersetzen. Die dann entstehende Anordnung ist in Fig. 12 dargestellt. Diese Anordnung geht auch aus der in Fig. 10 dargestellten Anordnung hervor, wenn in der letztgenannten der ausgangsseitige Gleichrichter (34) des dort enthaltenen potentialtrennenden Gleichstromdurchfluß wandlers in einphasiger Vollbrückenschaltung (28) fortgelassen und der Verbraucherzweipol (1) direkt an die beiden Ausgangs klemmen der Sekundärwicklung des Transformators (33) des dann verbleibenden potentialtrennenden Wechselrichters in ein phasiger Vollbrückenschaltung (36) angeschlossen wird.

Die Funktion dieser, anhand von Fig. 12 vorgestellten Anord nung entspricht, von außen gesehen, völlig derjenigen, welche in Fig. 11 dargestellt ist.

Bei sorgfältiger Betrachtung von Fig. 12 wird deutlich, daß dann, wenn dort seitens des Verbrauchers (1) auf eine Potential trennung gegenüber der ihn speisenden Anordnung auch verzichtet werden kann, der Transformator (33) des dort enthaltenen poten tialtrennenden Wechselrichters in einphasiger Vollbrücken schaltung (36) in vorteilhafter, weil vereinfachender Weise auch fortgelassen werden kann, sofern der Verbraucherzweipol (1) direkt an die beiden Brückenmittelpunkte (37) und (38) des dann verbleibenden, potentialgebundenen Wechselrichters in einphasiger Vollbrückenschaltung (39) angeschlossen wird. Die auf diese Weise entstehende Anordnung ist in Fig. 13 dargestellt. Abgesehen von der fehlenden Potentialtrennung entspricht ihre Funktion, von außen gesehen, völlig derjeni gen, welche in Fig. 12 dargestellt ist.

Im folgenden sollen nun noch weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung vorgestellt und er läutert werden, welche aus den bisher beschriebenen durch schaltungstechnische Vereinfachungen hervorgehen. Analysiert man zunächst die Aufgabe des potentialtrennenden Wechsel richters in einphasiger Mittelpunktschaltung (35) in den Anordnungen nach Fig. 9 und Fig. 11 etwas genauer, so stellt man fest, daß diese Wechselrichterschaltungen nur dann ihre eigentliche Funktion als Wechselrichter erfüllen müssen, wenn der Kurzschlußschalter (5) in seinem gesperrten Zustand gehal ten wird. Wenn der Kurzschlußschalter (5) also umgekehrt in seinem leitenden Zustand gehalten wird, können die beiden elektronischen Einwegschalter (25) und (26) des potential trennenden Wechselrichters in einphasiger Mittelpunktschal tung (35) in beliebige Schaltzustände versetzt werden. Dies legt es nahe, den Kurzschlußschalter (5) in den Anordnungen nach Fig. 9 und Fig. 11 ganz entfallen zu lassen und diesen Kurzschlußschalter (5) in seiner Funktion dadurch zu ersetzen, daß dann, wenn ein Stromfluß durch den Verbraucherzweipol (1) unterbleiben soll, die beiden elektronischen Einwegschalter (25) und (26) des potentialtrennenden Wechselrichters in ein phasiger Mittelpunktschaltung (35) dauernd eingeschaltet ge halten werden. Dann kann der Ausgangsstrom I _d des Eingangs tiefsetzstellers (7) je zur Hälfte über den linken und rech ten Teil der Primärwicklung des Transformators (27) fließen.

Da in diesem Zustand die Induktion im Transformator (27) nicht verändert wird, hat die beschriebene Maßnahme den selben Effekt, wie wenn der ursprünglich vorhandene Kurz schlußschalter (5) während dieser Zeit leitend gehalten würde. Da der Kurzschlußschalter (5) während jener Zeit, in welcher er gesperrt gehalten werden müßte, ohnedies keine Funktion wahrzunehmen hat, kann er in den Anordnungen nach Fig. 9 und Fig. 11 damit völlig entfallen.

Als Beispiel für eine Anordnung, die auf diese Weise aus den in Fig. 9 und Fig. 11 dargestellten Schaltungen hervorgeht, zeigt Fig. 14 die in Fig. 9 dargestellte Schaltung, nachdem aus der letztgenannten der Kurzschlußschalter (5) entfernt wurde. Bei ihr werden dann, wenn der Verbraucherzweipol (1) von einem von Null verschiedenen Strom durchflossen werden soll, die beiden elektronischen Einwegschalter (25) und (26) des potentialtrennenden Wechselrichters in einphasiger Mittelpunktschaltung (35) jeweils für einheitliche Zeit intervalle in gegensinniger Weise ein- und ausgeschaltet, während dann, wenn ein Stromfluß durch den Verbraucherzwei pol (1) unterbleiben soll, die beiden elektronischen Einweg schalter (25) und (26) des potentialtrennenden Wechsel richters in einphasiger Mittelpunktschaltung (35) dauernd eingeschaltet bleiben.

Analysiert man nun auch noch die Aufgabe der in den Anord nungen nach Fig. 10, Fig. 12 und Fig. 13 enthaltenen Wechsel richter in einphasiger Vollbrückenschaltung (36 bzw. 39) etwas genauer, so stellt man fest, daß auch diese Wechsel richterschaltungen nur dann ihre eigentliche Funktion als Wechselrichter erfüllen müssen, wenn der Kurzschlußschal ter (5) in seinem gesperrten Zustand gehalten wird. Wenn der Kurzschlußschalter (5) also umgekehrt in seinem leiten den Zustand gehalten wird, können die jeweils vier elektro nischen Einwegschalter (29), (30), (31) und (32) der Wechsel richter in einphasiger Vollbrückenschaltung (36 bzw. 39) in beliebige Schaltzustände versetzt werden. Dies legt es nahe, den Kurzschlußschalter (5) in den Anordnungen nach Fig. 10, Fig. 12 und Fig. 13 ganz entfallen zu lassen und diesen Kurzschlußschalter (5) in seiner Funktion dadurch zu ersetzen, daß dann, wenn ein Stromfluß durch den Ver braucherzweipol (1) unterbleiben soll, mindestens zwei in Reihe geschaltete elektronische Einwegschalter des Wechsel richters in einphasiger Vollbrückenschaltung (36 bzw. 39) dauernd eingeschaltet gehalten werden, daß also dann von den jeweils vier elektronischen Einwegschaltern (29), (30), (31) und (32) des betreffenden Wechselrichters (36 bzw. 39) mindestens eines der beiden Paare (29) und (31) sowie (30) und (32) dauernd eingeschaltet gehalten wird.

Dann kann der Ausgangsstrom I _d des Eingangstiefsetzstellers (7) über mindestens eines dieser beiden Paare von elektro nischen Einwegschaltern (29) und (31) sowie (30) und (32) fließen, ohne daß der Verbraucherzweipol (1) hiervon beein flußt wird. Damit hat die beschriebene Maßnahme denselben Effekt, wie wenn der ursprünglich vorhandene Kurzschluß schalter (5) während dieser Zeit leitend gehalten würde. Da der Kurzschlußschalter (5) während jener Zeit, in welcher er gesperrt gehalten werden müßte, ohnedies keine Funktion wahrzunehmen hat, kann er in den Anordnungen nach Fig. 10, Fig. 12 und Fig. 13 damit völlig entfallen.

Als Beispiel für eine Anordnung, die auf diese Weise aus den in Fig. 10, Fig. 12 und Fig. 13 dargestellten Schaltungen hervorgeht, zeigt Fig. 15 die in Fig. 12 dargestellte Schal tung, nachdem aus der letztgenannten der Kurzschlußschalter (5) entfernt wurde.

Bei ihr werden dann, wenn der Verbraucherzweipol (1) von einem von Null verschiedenen Strom durchflossen werden soll, die vier elektronischen Einwegschalter (29), (30), (31) und (32) des potentialtrennenden Wechselrichters in einphasiger Vollbrückenschaltung (36) jeweils für einheitliche Zeitinter valle ein- und ausgeschaltet, in einer Weise, daß zwei in Reihe geschaltete elektronische Einwegschalter jeweils gegen sinnig ein- und ausgeschaltet werden und zwei nebeneinander liegende, also entweder mit ihren Zuflußelektroden oder mit ihren Abflußelektroden direkt miteinander verbundene elektro nische Einwegschalter ebenfalls gegensinnig ein- und ausge schaltet werden. Umgekehrt wird dann, wenn ein Stromfluß durch den Verbraucherzweipol (1) unterbleiben soll, mindestens eines der beiden Paare von elektronischen Einwegschaltern (29) und (31) sowie (30) und (32) dauernd eingeschaltet gehalten.

Claims

1. Aus einer Gleichspannungsquelle gespeiste elektrische Schal tungsanordnung zur Versorgung eines Verbraucherzweipols mit eingeprägtem, jedoch unterbrechbarem Gleichstrom mit einstell barer Begrenzung der Spannungen am Verbraucherzweipol und an den verwendeten elektronischen Einwegschaltern, dadurch gekennzeichnet,
daß der speisenden Gleichspannungsquelle (6) ein potential gebundener Gleichstromtiefsetzsteller mit eingeprägtem Aus gangsstrom, der sogenannte Eingangstiefsetzsteller (7) nach geschaltet ist und
daß die beiden Ausgangsklemmen des Eingangstiefsetzstellers (7) über einen elektronischen Einwegschalter, den sogenannten Kurzschlußschalter (5) überbrückt sind und
daß an die beiden Ausgangsklemmen des Eingangstiefsetz stellers (7) der Verbraucherzweipol (1), vorzugsweise eine elektrische Entladungsstrecke (2) angeschlossen ist, und
daß an die beiden Ausgangsklemmen des Eingangstiefsetz stellers (7) außerdem ein Puffernetzwerk (12), bestehend aus der Reihenschaltung einer Diode, der sogenannten Pufferdio de (13), und eines Kondensators, des sogenannten Pufferkon densators (14) angeschlossen ist und
daß die Pufferdiode (13) so gepolt ist, daß sie auch bei leitendem Kurzschlußschalter (5), ein Abfließen von Ladung aus dem Pufferkondensator (14) über den durch sie gebildeten Pfad verhindert und
daß jene Energie, welche dem Pufferkondensator (14) dann zufließt, wenn im Anschluß an ein Öffnen des Kurzschlußschal ters (5) der Verbraucherzweipol (1) nicht oder noch nicht ge nügend leitfähig ist, dem Pufferkondensator (14) über einen, vorzugsweise potentialgebundenen Gleichstromsteller, den so genannten Rückspeisesteller (15) wieder entnommen und in die oben genannte Gleichspannungsquelle (6) zurückgespeist wird, derart, daß die Spannung am Pufferkondensator (14) über eine geeignete Beeinflussung des Rückspeisestellers (15) auf einen, vorzugsweise konstanten, Sollwert eingeregelt wird und
daß der eingeprägte Gleichstrom, mit welchem der Ver braucherzweipol (1) versorgt werden soll, über eine geeignete Beeinflussung des Eingangstiefsetzstellers (7) auf den ge wünschten Wert eingestellt wird und
daß dann, wenn der durch den Eingangstiefsetzsteller (7) eingeprägte Gleichstrom dem Verbraucherzweipol (1) zufließen soll, der Kurzschlußschalter (5) in geöffnetem Zustand gehal ten wird und
daß dann, wenn der durch den Eingangstiefsetzsteller (7) eingeprägte Gleichstrom vom Verbraucherzweipol (1) ferngehal ten werden soll, der Kurzschlußschalter (5) in geschlossenem Zustand gehalten wird.

2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abweichung von Anspruch 1 dann, wenn der Kurzschluß schalter (5) leitend ist und infolgedessen dem Verbraucher zweipol (1) kein Strom zugeführt wird, die am Verbraucher zweipol (1) anliegende Spannung nicht den Wert Null, sondern einen hiervon verschiedenen Wert annimmt, derart, daß jener Anschluß des Verbraucherzweipols (1), durch den bei gesperr tem Kurzschlußschalter (5) der Strom in den Verbraucherzwei pol (1) eintritt, ein geringeres elektrisches Potential auf weist als der andere Anschluß des Verbraucherzweipols (1) und daß zur Sicherstellung dieser Funktion in Abweichung von An spruch 1 nur einer der beiden Anschlüsse des Verbraucherzwei pols (1) mit einer der beiden Ausgangsklemmen des Eingangs tiefsetzstellers (7) verbunden ist und zwar mit jener, an welche die im Eingangstiefsetzsteller (7) enthaltene Speicher drossel (9) direkt angeschlossen ist und
daß der dann verbleibende Anschluß des Verbraucherzwei pols (1) mit einem Zwischenabgriff (20) der speisenden Gleich spannungsquelle (6) direkt verbunden ist.

3. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abweichung von Anspruch 1 der Verbraucherzwei pol (1) nicht direkt, sondern unter Zwischenfügung eines potentialtrennenden Gleichstromdurchflußwandlers in ein phasiger Mittelpunktschaltung (24) an die beiden Ausgangs klemmen des Eingangstiefsetzstellers (7) angeschlossen ist.

4. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abweichung von Anspruch 1 der Verbraucherzwei pol (1) nicht direkt, sondern unter Zwischenfügung eines potentialtrennenden Gleichstromdurchflußwandlers in einphasi ger Vollbrückenschaltung (28) an die beiden Ausgangsklemmen des Eingangstiefsetzstellers angeschlossen ist.

5. Aus einer Gleichspannungsquelle gespeiste elektrische Schal tungsanordnung zur Versorgung eines Verbraucherzweipols mit eingeprägtem, jedoch unterbrechbarem, blockförmigem Wechsel strom mit einstellbarer Begrenzung der Spannungen am Ver braucherzweipol und an den verwendeten elektronischen Einweg schaltern, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anordnung gemäß Anspruch 3 der ausgangsseitige Gleichrichter (34) des dort enthaltenen potentialtrennenden Gleichstromdurchflußwandlers in einphasiger Mittelpunktschal tung (24) fortgelassen und der Verbraucherzweipol (1) direkt an die beiden Außenklemmen der Sekundärwicklung des Trans formators (27) des dann verbleibenden potentialtrennenden Wechselrichters in einphasiger Mittelpunktschaltung (35) an geschlossen ist und
daß dann, wenn der Verbraucherzweipol (1) mit eingeprägtem, blockförmigem Wechselstrom gespeist werden soll, der Kurz schlußschalter (5) in gesperrtem Zustand gehalten wird und
daß dann, wenn ein Stromfluß durch den Verbraucherzwei pol (1) unterbleiben soll, der Kurzschlußschalter (5) in lei tendem Zustand gehalten wird.

6. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dort enthaltene, potentialtrennende Wechselrichter in einphasiger Mittelpunktschaltung (35) herausgenommen und stattdessen ein potentialtrennender Wechselrichter in ein phasiger Vollbrückenschaltung (36) eingefügt wird.

7. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anordnung gemäß Anspruch 6 der Transforma tor (33) des dort enthaltenen potentialtrennenden Wechsel richters in einphasiger Vollbrückenschaltung (36) fortgelassen und der Verbraucherzweipol (1) direkt an die beiden Brücken mittelpunkte (37) und (38) des dann verbleibenden, potential gebundenen Wechselrichters in einphasiger Vollbrückenschaltung angeschlossen ist.

8. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dort enthaltene Kurzschlußschalter (5) entfernt und in seiner Funktion durch eine geeignete Beeinflussung der beiden elektronischen Einwegschalter (25) und (26) des dort enthaltenen potentialtrennenden Wechselrichters in einphasi ger Mittelpunktschaltung (35) ersetzt wird, derart,
daß dann, wenn der Verbraucherzweipol (1) von einem von Null verschiedenen Strom durchflossen werden soll, die beiden elektronischen Einwegschalter (25) und (26) des potential trennenden Wechselrichters in einphasiger Mittelpunktschal tung (35) jeweils für einheitliche Zeitintervalle in gegen sinniger Weise ein- und ausgeschaltet werden und
daß dann, wenn ein Stromfluß durch den Verbraucherzwei pol (1) unterbleiben soll, die beiden elektronischen Einweg schalter (25) und (26) des potentialtrennenden Wechsel richters in einphasiger Mittelpunktschaltung (35) dauernd eingeschaltet bleiben.

9. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dort enthaltene Kurzschlußschalter (5) entfernt und in seiner Funktion durch eine geeignete Beeinflussung der vier elektronischen Einwegschalter (29), (30), (31) und (32) des dort enthaltenen Wechselrichters in einphasiger Voll brückenschaltung ersetzt wird, derart,
daß dann, wenn der Verbraucherzweipol (1) von einem von Null verschiedenen Strom durchflossen werden soll, die vier elektronischen Einwegschalter (29), (30), (31) und (32) des Wechselrichters in einphasiger Vollbrückenschaltung jeweils für einheitliche Zeitintervalle ein- und ausgeschaltet werden, in einer Weise, daß zwei in Reihe geschaltete elektronische Einwegschalter jeweils gegensinnig ein- und ausgeschaltet werden und zwei nebeneinanderliegende, also entweder mit ihren Zuflußelektroden oder mit ihren Abflußelektroden direkt mit einander verbundene elektronische Einwegschalter ebenfalls gegensinnig ein- und ausgeschaltet werden und
daß dann, wenn ein Stromfluß durch den Verbraucherzwei pol (1) unterbleiben soll, mindestens zwei in Reihe geschal tete elektronische Einwegschalter des Wechselrichters in ein phasiger Vollbrückenschaltung dauernd eingeschaltet bleiben.