JPS60234471A - インバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業、にの利用〕 本発明は、可制御スイッチによって各相通線と直流電源
装置の端子との接続が開閉されるようにされた多相系統
の電圧を発生するインバータに関する。

〔従来の技術〕

このようなインバータは、例えば、適当な回路網の使用
が不可能な場合に、多相電流特に三相交流を必要とする
電気負荷に対する自動電流供給装置として使用される。

このインバータは自由走行を行なうタイムベースを備え
た制御要素を＠え、この制御要素から、可制御スイッチ
に対する開閉指令信号が、必要な位相位置を備え例えば
５０′Ｈｚまたは６０Ｈｚの所要周波数を備えた交流電
圧を発生するため、異なる相通線が周期的に直流電源装
置位の異なる端子に接続されまたはこの端子から再び切
離されるよう送出される。

その他の用途は、常時使用されている回路網が故障して
必要な多相電流の供給が不可能になった場合の消費者へ
の供給を行なう非常電源装置としての使用である。その
場合、先ず上述のタイムペースが作動し、非常電源装置
が回路網の故障時における負荷への供給を中断せずに行
なうことができるよう、検出装置によって検出された回
路網の電圧と同期化される。タイムベースは、回路網の
故障後、自動的に動作を続け、発生された電圧の周波数
および位相位置の正しいことを監視する必要がある。

この用途に対して、直流電源装置として、原理的に最大
ピーク電圧例えば３１０■を取り出すことが可能な２つ
の端子を備えた例えばバッテリーブロックを使用するこ
とが知られている。個々の相通線はサイリスタによって
所要のタイミングで交互に極性を替えこの３１０■に接
続されて再び切離され、従って正弦波ではなく矩形パル
ス列が生じ、これは必要な場合にはチョーク、フィルタ
ーまたは変成器によって角を丸められ、正弦状の曲線に
修正することができる。そのようなイン／へ−タにおい
ては、純粋でない抵抗負荷への給電に使用する場合に特
に問題が生じ、誘導性または容量性の負荷によって相通
線の電流と電圧との間に位相のずれが生じる。その場合
に、各周期の間に電流と電圧とが反対の符号をもつ時間
帯が生じ、その結果、直流電源に逆方向の電流、蓄電池
の場合には充電電流が流れる。充電電流と放電電流との
短い周期的な交替は、特に蓄電池に有害であり、大きな
熱損失になるばかりでなく寿命を著しく短縮化させる。

従って、電流と電圧との間の負荷に原因する位相のずれ
を補償するため、インバータに多数のコイルおよび／ま
たはコンデンサを設け、これらの要素を一１負荷の容量
性または誘導性の増加または減少に応じて、接続または
切離しを行なうことか知られている。

〔発明か解決しようとする問題へ〕

このような装置は、材料およびコストの上で著しく不経
済であり、広い場所を必要とし、故障を起し易い。

従って、本発明の基本的な目的は、電流と電圧との位相
のずれが、許容最大位相角を超過しない限度において、
少くとも直流電源装置に有害な作用を及ぼさないような
値に保持されるよう冒頭に記載の形式のインバータを改
良することにある。

〔発明による解決手段〕

この目的を達成するため、本発明は、特許請求の範囲第
１項に包括された特徴を提案している。

即わち本発明のイン／ベータは、可制御スイッチによっ
て各相導線と直流電源装置の端子との接続が開閉される
ようにされた多相系統の電圧を発生するインバータにお
いて、直流電源装置（９）から本電圧、ピーク電圧（Ｕ
　ｓ）およびこれら２つの値の間にある少くとも１つの
第１中間電圧（ＵＺＩ）を取り出すことが可能であり、
正弦波状の電圧推移の半波を階段状に近領させるため各
相導線が第１時間区分ｔ１では零電圧に接続可能であり
これに直ぐ続く第２時間区分Ｅ２では中間電圧（ＵＺＩ
）に接続可能でありその後の第３時間区分ｔ３ではピー
ク電圧（Ｕｓ）に接続可能でありその後の第４時間区分
ｔ４では第１中間電圧（ＵＺＩ）に接続可能でありこれ
に直ぐ続く第５時間区分ｔｌでは零電圧に接続可能であ
り、その場合この系列は発生多相電流の２倍の周波数で
電圧符合を交互に変えて繰返され、第２時間区分ｔ２お
よび第４時間区分ｔ４の間それぞれ２つの相導線が第１
中間電圧（ＵＺｌ）を供給する端子に同時に接続され、
この２つの相導線のうち一方は同じ符号の半波の上昇部
分を通過し他方は同じ符号の半波の下降部分を通過する
ことを特徴とする。

〔作用効果及び好適な実施の態様〕

この未発明による対巣によって、電流と電圧との位相差
が直流電源に影響を及ぼさず害することのない位相角領
域を、近似しようとする理想的な正弦波状の電圧曲線の
各零通過点付近につくることができる。この保護領域ま
たは安全領域は、各相導線を時間区分ｔ５および１．の
開本電位に接続し、従って蓄電池に電流が流れないよう
にすることによって上述の各零通過点のすぐ前後につく
られる。２つの時間区分ｔ５およびｔｌは前後に直ぐ続
いており、Ｌ、の終点はｔｌの始点と一致する。同時に
、この時間区分は、近似しようとする理想正弦波の零通
過点と一致する。時間区分ｔ５のすぐ前にある時間区分
１．、および時間区分ｔ１のすく後にある時間区分ｔ２
では、各相導線は、例えば、ピーク電圧Ｕ、ｓの５０％
の中間型１１Ｅ　Ｕ　ｚ　ｌ　に接続される。正の半波
について考えれば、射成り大きな位相差の場合、例えば
電圧より進む電流は、電圧か正であるにも拘らず時間区
分ｔ、の全体の期間中に負の値をもつことができる。こ
れに対し、時間区分ｔ、ｌでは、電流と電圧との位相差
が同じの場合に回し符号をもち、即ち正の電圧半波の場
合に電流も正であり、その最大値の近くの値を通過する
。本発明によって、一方が丁度時間区分ｔ２を通過し他
方が時間区分ｔ４を通過する２つの相導線を、直流電源
装置の同じ端子に同じ時間の間開時に接続すれば、時間
区分し４を通過する相導線の正電流は、丁度時間区分し
、を通過する相導線の負電流より大きいか又は少くとも
これに等しいため、直流電源装置は２つの相導線の差電
流だけが負荷され、この差電流は、この場合の条件では
負にはならない。従って、この時間区分において、電流
および電圧は異なる符号をもつことがなく、電流と電圧
との位相差はあるか、直流電源に好ましくない逆電流負
荷が流れることはない。

この場合、時間区分ｔ２を通過する相導線か伯の一層大
きな電流を供給する点を除けば、同しことが負の半波に
も当嵌まる。この場合、正の半波では、丁度時間区分ｔ
２を通過する相導線が一層大きな電流を供給し、負の半
波では、時間区分ｔ４を通過する相電流が一層大きな電
流を供給する点を除けば、電流が電圧より遅れた位相差
の場合にも同じことか当嵌まる。

時間区分ｔｌ　＋　ｔ２および１．．１．、は互に直接
連続しており、先行する時間区分し１およびｔ、ｌの終
点は後続の時間区分ｔ２およびｔ５の始点と一致し、前
述のように各半波の時間区分１゜は先行する半波の時間
区分ｔ５に直接連続しているため、電流と電圧との位相
差が直流電源への悪影響を及ぼさずに生ずることが可能
な、長さがｔ　、ｌ＋　ｔ　、　＋　ｔ　、　＋　ｔ　
ｙ、の安全傾城または安全時間帯が、理想正弦波の各零
通過点付近につくられる。この場合、最大許容位相差の
大きさは、この時間帯の長さに依存する。

１２００の相間の角度差をもつ三相交流に対して、時間
区分１．およびｔ５が夫々１５°の位相角に相当し時間
区分り、８よびｔ４か夫々３０゜の位相角に相当する好
適な実施例においては、安全時間帯は９０°の位相角に
相当し、従って逆電流の流れない±４５°の位相差が許
容される。一般に、最大許容位相差に関するこれより高
い要求をインバータに課すことはできない。

３相以上、例えばそれぞれケに６０”移相された６相の
多相系統に対しては、第１中間電圧Ｕｚｌ　とピーク電
圧ＵＳとの間にある第２中間電圧Ｕｚ２を直流電源装置
において取り出せるよにすることによって、安全時間帯
を一層拡大することができる。時間区分ｔ２に直く統く
別の時間区分ｔ６と時間区分ｔ４のすぐ前に先行する別
の時間区分ｔ７との２つの時間区分の間、１つの相導線
を他の相導線と共通に同時にこのｐｆＪ２中間電圧Ｕｚ
２に接続すれば、これは、一方の相導線か丁度時間区分
ｔ６を通過し他方の相導線が時間区分し７を通過するこ
とに相当する。このようにすれば、止電流と負電流との
間の補償作用が、前述と同様に生じ、この時間区分の間
、直流電源の通論負荷が回避される。

２つの別の時間区分ｔ６およびｔ７は夫々３０°の位相
角にすることが好ましく、４４＋られる全体の安全時間
帯１．＋１４＋１．＋１．＋１゜＋ｔ６は１５０°の位
相角に相当し、従って、この場合、直流電源に悪影響の
ない±７５°の電流電圧量位相差を許容することができ
る。

従来の技術に対する本発明によるインバータの重要な長
所は、あらゆる場合に必要な制御装置のほかに単に直流
電源および可制御スイッチだけを備え、付加的に何らか
のコンデンサまたはコイルを設けて瞬間的に生じる位相
差の大きさに応じて接続または遮断を行なう必要なく、
大きな位相角領域における電流と電圧との位相差の悪影
響が回避される点にある。

その場合、±４５°ないし±７５°の安全時間帯の長さ
は、絶対的な大きさではなく１時間区分ｔ５．ｔ２　、
ｔ４　、ｔ５および又はｔ６＋ｔ７の長さの変更により
変化させることができる。この変化可能限界は、可制御
スイッチによって各相導線に生じる階段状正弦曲線を理
想正弦波形に近似させるのに必要な正確度に課せられる
要求に依存する。

この点に関し、高い要求が課せられている場合には、各
相導線がピーク電圧Ｕｓにある時間区分ｔ３は、先行す
る時間区分ｔ２および後続の時間区分ｔ４に必ずしも直
ぐ続ける必要がないことが、本発明により三相系統に対
しても提案されている。また、この場合、第１中間電圧
Ｕｚ、とピーク電圧Ｕｓとの間にある第２中間電圧Ｕｚ
２が直流電源装置において取り出せるよう直流電源装置
を構成することが好ましい。この場合、時間区分ｔ２と
ｔ３との間、および時間区分ｔ３とｔ、Ｉとの間に時間
区分計６およびｔ７を入れることができ、このｔ６およ
びｔ７の間、相導線は第２中間電圧Ｕｚ７に接続される
。従って、特に近似しようとする理想正弦波が最大値の
周辺におい　。

て極めて平坦に推移する半波の領域において、取り出さ
れる電圧の数の増加によって、段数が増加し、従って調
波成分が減少する。この点について、時間区分ｔ１から
時間区分ｔ２およびｔ４からｔ５への移行に際しての比
較的高い電圧の飛躍は、これらの移行点が理想正弦曲線
の零通過点の近傍すなわち最も急峻な領域にあるため１
問題ではない。

必要な場合には、未発明の枠内において、三相系統およ
びこれより高位の多相系統に対して、例えば第２中間電
圧Ｕｚ２とピーク電圧Ｕｓとの間にある第３中間電圧Ｕ
ｚ、を設け、伺加的に入れられた対応する時間区分ｔ。

、ｔ９の間、相導線をこの第３中間電圧Ｕｚ、、に接続
することは明らかに可能である。

単に２つだけの中間電圧を取り出す必要がある場合には
、本発明によって、互に直列に接続された僅か４つの同
方向の直流電源ユニットだけを使用し、そのうちのそれ
ぞれ２つは同じ電圧を供給し、２つの外側にあるユニッ
トにおいて第１中間電圧Ｕｚ、を取り出すことかでき、
２つの内部にあるユニツｉ・においては、第１中間電圧
Ｕｚ、と合わされて第２中間危圧Ｕｚ７を生じるよう直
列回路の中心に対して対称的に設けることが可能である
。このような装置の場合にピーク電圧Ｕｓも取り出せる
ようにするため、本発明によって、直列回路の零電位が
、所定の時間区分の間、中心から上方または下方に移動
される。これを次に一層詳細に説明する。

この場合、個々のユニットの電流負荷が極めて均一な点
で優れたこの装置において、ユニットの電圧を互に無関
係に選ぶことはできないことが重要である。それどころ
か、条件２φＵｚ２　＝Ｕｓ＋Ｕｚ、を満足する必要が
ある。いま、Ｕｚ、　−％Ｕｓを選択した場合、これは
Ｕｚ、が夫々の相導線に印加される時間区分ｔ２および
Ｌ４の間、理想正弦波形の対応する値と正確に一致する
ものであるが、この場合にはＵｚ２はピーク電圧Ｕｓの
７５％の値になる。夫々の相導線にＵｚ２が印加される
時間区分ｔ６およびＬｌは、理想正弦波形が位相角６０
°を通過する時間領域内にあり。

この場合、電圧はピーク電圧Ｕｓの８６．６％であるこ
とか必要である。Ｕｚ、＝％Ｕｓに対する上述の設計の
場合に生じたＵｚ２に対する７５％の値は、これと可成
り相違している。こ〜で、一層良好に近似させる場合に
は、本発明によってＵｓの５０％より若干大きく、例え
ばＵＳの５６％に選定し、これによってＵ　Ｚ　２をＵ
ｓの７８％の４ｆｔにすることかできる。この場合、調
波に含まれる出力に関する要求によっては、直流電源装
置から供給される出力の５％以内、特に俤か約２％が調
波領域に含まれるような程度に、本発明によって使用す
るパラメータ（時間区分の数および長さ、取出し可能な
電圧の数および絶対値）を変化させることによって、理
想正弦曲線への階段状近似の最適化を行なうことができ
る。また、一層平滑にするために能動的なフィルターま
た１士チョークを備えた場合には、この付加回路によっ
て全体の出力のうちの極めて小さな部分が影響されるだ
けであるため、これによって生じる出力損失を自動的に
極端に少くすることができる。

理想正弦波の階段状近似から得られる別の長所は、′／
ｈ、ｆｌ明によるインバータを非常電源装置として使用
した場合、負荷への供給が、実際上中断されることなく
、回路網から今まで供給された瞬間電圧値に極めて近い
電圧で行われることにある。

こ＼までの考察では、時間区分ｔ、ないしｔ７（または
その他の時間区分）によって覆われるたＣ１つの半波だ
けが考察されてきた。また、この半波と反対の符号をも
つこの半波の先または後に続く半波に対しても同しこと
が当嵌まる。反対の符号をもつ半波は、本発明によって
、直流電源装置が各電圧値に対して正および負の端子を
備え、これらの端子を零電位に対して対称的に設けるこ
とによって発生させることができるが、また、零電位に
関して１つの極性の電圧端子だけを備え、これから極性
変換によっゴ正および負の半波を発生させることもでき
る。

直流電源装置の構成の２つの特に好適な可能性は、特許
請求の範囲第１３項ないし第１９項に記載〜されている
。この装置は正および負の電圧値に対して異なる端子を
有するが、零電位は中心に固定されずに置かれる。この
零電位は、異なる時間区分ｔ１ないしｔ７またはＬｌな
いし１．において、ユニットの接続点の間で移動され、
その結果、中性点導線を使用する場合には、適当なスイ
ッチング装置によって中性点導線を直流電源装置の異な
る端子に接続する必要がある。これに対して、互に固定
して接続された４つのユニットからなる実施態様は４つ
のユニットの電流負荷が極めて均一・になる長所を有し
、純粋な抵抗負荷の場合の変動は、定格電流の７５％と
１００％との間だけに限定される。この変動は、容量性
または誘導性の負荷の場合には大きいが、個々のユニッ
トの負荷が周期的に例えば時間区分ｔ１ないしｔ。

の期間中になくなるようにはならない。これは一方では
高い効率が得られる結果となり、このことは電源として
太陽電池を使用する場合に特に重要である。これによっ
て、′蓄電池を使用する場合、内部損失によって加熱さ
れ寿命が短縮される結果となる高周波の開閉が行われな
いという長所が生しる。

この実施態様の４つのユニットに、別の変形例によって
、直列回路の中心点のすぐ隣りに対称的に設けられてこ
の中心点に接続された別の２つのユニットを追加した場
合には、これらの２つの追加されたユニットは、制御装
置によって制御される適当なスイッチによって特定の時
間区分の間、個々または共通に直列回路から除外される
が又は直列回路に接続される必要がある。これは、これ
らの２つのユニットの電流負荷は外部の４つのユニット
の電流負荷のように均一ではないか、これらによって、
理想正弦波形によく近似させることが可能な別の段を挿
入することが可能であることを意味している。

さらに、この直流電源装置の好適な構成においては、極
性変換が不必要である。三相交流系統の三相導線および
中性点導線を開閉するには、単に１２個または１４個の
スイッチで充分である。

〔実　施　例〕

次に、本発明の実施例を図によって説明する。

第１図において、三相交流系統の負荷５が電気エネルギ
ーを供給されており、この負荷の相通線Ｒ，ＳおよびＴ
並びに中性点導線Ｍｐは、正相交流系統が定常時に給電
される回路網６に接続されている。

回路網６の故障時でも負荷５が電気エネルギーの供給が
受けられるようにするため、非常電源装置として、１ｇ
ｒ流’ａｔ；を装置９と可制御スイッチ１２とからなる
インバータ８が設けられており、この可制御スイッチ１
２によって、イノ′へ−夕８を負荷５と接続する中性魚
道！１Ｍｐおよび三相導線Ｒ，Ｓ　、Ｔが、直流電源装
置９の端子に接続され、若しくはこれらの端子から切離
される。この概略的に示された可制御スイッチ１２に対
する指令信号は、制御装置１４から入力され、この制御
装置は、相通線Ｒ，Ｓ、Ｔの交流電圧が、はぼ正弦状の
曲線、例えば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの所要周波数およ
び正しい位相状態、すなわち三相系統の場合においては
夫々１２０°偏位した位相状態をもつように作用する。

制御装置１４は検出装置１６から入力信号を供給され、
これによって回路網６が完全に作動して必要な電気エネ
ルギーを供給しているか否かを監視する。供給されてい
る場合には、検出装置１６から送出される信号は、単に
、制御装置１４において動作するタイムベースを回路網
周波数に同期化させるためにだけ使用される。このよう
な場合には、可制御スイッチ１２は常に開路され、従っ
て直流電源装置９は負荷されない。この期間、直流電源
装置９は、回路網から給電され回路網電圧を安定化する
電圧調整器を包含することが可能な整流器１８によって
、必要な程度に充電される。

検出装置１６から供給される信号が回路網の故障してい
ることを示した場合には、制御装置１４は指令信号を可
制御スイッチ１２に送出し、従って、この可制御スイッ
チ１２は、中断することなく、同じ位相状態および同じ
瞬時電圧値で負荷５へのエネルギー供給が保証されるよ
う相通線Ｒ１Ｓ、Ｔと直流電源装置９との接続を開始す
る。同時に、イン／ヘータ８から供給される電気出力が
回路網６に給電されるか、または整流器１８から直流電
源装置９の充電に使用されることを防止するため、制御
回路１４が可制御スイッチ２０を開路する。

回路網６から整流器１８まで、およびインバータ８から
負荷５までの接続導線に、手動操作可能な断路器２２お
よび２３が接続され、これらによって、非常電源装置を
回路網および保守作業用負荷なとから切離すことができ
る。第１図において、この断路器は可制御スイッチ２０
と同じく閉路されており、こ＼では、回路網６が負荷に
電気工ネルキーを供給し、インバータ８は待機状態にあ
る運転状態が図示されている。

第２図には、本発明によるインバータ８の構造か一層詳
細に示されている。図示のように直流電源装置６９は４
つのバッテリーブロック２５．２６．２７．２８からな
り、これらは互に同方向すなわち直列に接続され、従っ
て夫々１つのバッテリーブロックのマイナス端子が隣接
するバッテリーブロックのプラス端子に接続されている
。第２図において直列回路の上端部に／へツテリーブロ
ック２５があり、このプラス端子は直流電源装置９の正
極出力端子３０を形成し、この端子は、一方では整疏器
１８に接続され、他方では可制御スイッチ１２の第１グ
ループ３１と接続され、これによって正極出力端子３０
を、負荷５に結ばれた相通線Ｒ，Ｓ、Ｔと接続すること
ができる。

バッテリーブロック２５のマイナス端子はバッテリーブ
ロック２６のプラス端子と接続され、その接続点は直流
電源装置９の他方の出力端子３２と接続され、第２グル
ープ３３の可制御スイッチを介して中性魚道ｖＱＭｐを
直流電源装置９の出力端子３２に接続することができる
。

バッテリーブロック２６のマイナス端子ハｙ＜ツテリー
ブロック２７のプラス端子に接続され、この接続点は直
流電源装置９の中性点出力端子３４に接続され、この端
子３４は、一方では可制御スイッチの第３グループ３６
を介して、負荷に接続する相通線Ｒ，Ｓ、Ｔに接続され
、他方では第２グループ３３のスイッチを介して中性点
導線Ｍｐに接続することができる。

バッテリーブロック２７のマイナス端子は／へツテリー
ブロック２８のプラス端子と接続され、この接続点はｉ
白流電源装Ｍ９の出力端子３７に接続され、この端子３
７は第２グループ３３の可制御スイッチを介して中性点
導線Ｍｐに接続することができる。

直列回路の他方の端部にあるバッテリーブロック２８の
マイナス端子は負極出力端子３８を形成し、この端イ３
８は、一方では整流器１８と、他方では可制御スイッチ
の第４グループ３９と接続され、このグループ３９を介
して負極出力端子３８は相通線Ｒ，Ｓ、Ｔに接続するこ
とができる。

グループ３１．３３．３６．３９のスイッチは、指令信
号か制御装置１４から供給される可制御スイッチである
ことが、屈曲した矢印で記号的に示されている。これを
使用する場合には、極めて高速の半導体スイッチ、例え
ば大きな電力を開閉するため互に並列に操作可能な電力
用ＭＯＳスイッチを使用することかできる。第２図に示
されたスイッチか、次に詳細に説明するように、相互に
無関係に操作されることは、第２図では詳しく示されて
いない。

第３図は、各相通線に時間をずらせて近似される必要が
あり発生しようとする交流周波数で周期的に繰返される
必要のある正弦余波を示している。

この目的のため、制御装置１４は各半波に対して例えば
７つの時間区分１．ないしｔ？を想定し、これらの時間
区分の間に、可制御スイッチによって該当する相通線を
、夫々相異する適当な電圧を供給する直流電源装置９の
出力端子に接続する。その場合、第３図に示された理想
的な正弦波形は階段状に近似されてはいるが、判り易く
するために、この理想的な正弦曲線の零通過点および位
相角に照準を合わせ、この目的のため位相角の計算は各
零点通過と共に再び初めから開始され、１８０°だけ続
けられる。

第３図の最も左側の正の半波に移行する零点通過と共に
第１時間区分ｔ１が開始され、この区分では該当する相
通線が零電圧に領かれる。この第１時間区分ｔ１は１５
°の位相角に相当する長さを有している。時間区分ｔ１
のすぐ後に続く、長さが３０°の位相角に相当する時間
区分ｔ２の間、相通線は、例えばピーク電圧Ｕｓの５０
％に当る第１中間電圧Ｕｚ、に置かれ、この値は３０’
の位相角の場合の理想的な正弦波形の点に相当し１時間
区分し２はこれと対称的に存在する。長さが３０’の位
相角に相当する後に続く時間区分し３の間、相通線はピ
ーク電圧Ｕｓに置かれ、これは相角度か９０°の場合の
この時間区分の中心の理想的な正弦波が、このピーク電
圧Ｕｓを通るという事実を考慮に入れている。さらに進
行して、位相角１５０°の場合の正弦波は再び第１中間
電圧ＵＺ１を通過し、この位相角と対称的な時間区分ｔ
４　（長さ３０°）の間、相通線は直流電源装置９の対
応する端子に接続される。正弦波が負の半波に移行する
零点通過のすぐ前にあり長さが僅か１５°である時間区
分ｔ、が　時間区分し４のすぐ後に続いている。特に、
時間区分ｔ５は、同じ＜１５°の長さをもつ負の半波の
すぐ後に続く時間区分し１によって、長さの合計が３０
°の位相角に相当し中心において理想正弦波か零電圧を
通過する１つの時間区分に合体され、この時間区分ｔＳ
　＋ｔ、の間、相通線は零電圧に保たれる。

実際上の電圧の推移を理想正弦波形に階段状に近似させ
た特性に対して大きな要求がない場合には、三相系統の
場合に時間区分ｔ？＋ｔ３＋ｔ４を直接互に連続させる
ことができ、この場合には、時間的な長さおよび中心点
は、Ｌ述の値に比較して幾分変位する。

しかしながら、調波成分に含まれる電力を減少させるた
めには、時間区分し〇およびＬ７を、時間区分ｔ、とｔ
３との間、およびｔ３とｔ４との間に設けることが好ま
しく、この時間区分の間、相通線は第２の中間電圧Ｕｚ
７に置かれ、この値は、ピーク電圧Ｕｓの例えば７５％
か、又は正弦波に−・層近似させるためピーク電圧Ｕｓ
の８７％にすることができる。この２つの補足的な時間
区分ｔ６およびｔ７は３０°の長さを有している。

このようにして、理想正弦曲線の正の半波は、７つの時
間区分によって完全に覆われ、該当する相通線に印加す
る必要のある電圧が、各時間区分に対して正確に決定さ
れる。本発明によって、制御装置１４は、相通線を直流
電源装置の他の出力端子に接続する開閉動作が同時に行
われるよう、各導線に対して時間区分１．ないしｔ７を
互にずらせて発生する。

正の半波に対して説明されたのと同様に、これに続く負
の半波も同じ時間区分し１ないしｔ７によって覆われ、
それらの時間区分の間、該当する相通線が、正の平波の
場合と同じ大きさであるが正負符号が反対の電圧に置か
れる。負の半波の時間区分ｔ５には、前述と同様に、次
の正の半波の時間区分ｔ１が続く。

第４図には、上記時間区分１＋ないしｔ？に対するバッ
テリーブロック２５．２６，２７．２８の直列回路が７
回示されており、この場合それぞれの時間区分の間に、
該当する出力端子の＃統される相通線が、出力端子に文
字で示されている。

同様に、夫々、中性点導線Ｍｐの接続される出力端子が
示されている。

第４図の下部には、この接続から生じるＲ相通線におけ
る正の半波の階段状電圧推移が実線で示されている。ま
た、この正の半波に、時間区分１、ないしｔ７の表示も
関係している。さらに、同時に生じる相通線ＳおよびＴ
の電圧推移が破線および−・点鎖線で示されている。

第４図の最も左にあるＲ相通線の時間区分ｔ１において
、Ｒ相通線は、中性点導線Ｍｐと同じく電源装置９の中
性点出力端子３４すなわち零電圧に接続される。

本発明による電源装置の図示の好適な実施態様の場合、
２つの上部のバッテリーブロック２５゜２６が、２つの
下部のバッテリーブロック２７．２８と同様に、加算し
て第２中間電圧Ｕｚ２　（この実施例ではピーク電圧Ｕ
ｓの７５％の大きさ）にな　るよう選択される。

相通線Ｒ，Ｓ、Ｔの間には１２００の位相差があるため
、Ｒ相通線の正半波の図示された時間区分し１の間に、
Ｔ相通線は正半波の時間区分ｔ７にあり、Ｓ相通線は負
半波の時間区分ｔ６にある。従って、Ｒ相通線の時間区
分１．の間、上記２つの相通線は、直流電源装置９の正
極出力端子３０および下端部の出力端子３８に接続され
、これらの端子は、Ｒ相導線および中性点導線Ｍｐに印
加された零電圧に対１−１＋Ｕｚ２および−Ｕｚンの電
圧を生じる。

Ｒ相導線の図示の時間区分１．は、前述のように先行す
る負半波の時間区分ｔ５に先行する。Ｒ相導線は中性点
導線Ｍｐと同様に既に時間区分ｔ１の始点において零電
圧に接続されているため、ｔ５からｔｌへの移行に際し
て開閉動作は行なわれない。このことは、相導線Ｔおよ
びＳに対しても出血まり、第４図の左に半分だけ示され
たそれらの時間区分ｔ７およびｔ６は、実際には１５°
だけ長く、ｔｌの始点に対して対称的である。

Ｒ相導線の平らに示された時間区分ｔ１に、第４図の右
の方へ時間区分ｔ−２が続き、このｔ２の間、Ｒ相導線
は中間電圧Ｕｚ、に置く必要がある。

本発明によって、直流電源装置９は、直列回路において
外側にあるバッテリーブロック２５および２８がピーク
電圧Ｕｓの５０％に当る中間電圧Ｕｚ、を発生するよう
に構成されているため、時間区分し２の間、Ｒ相導線は
正極出力端子３０に接続され、一方、中性点導線は、バ
ッテリーブロック２５とバッチ−リーブロック２６との
接続点に接続された出力端子３２に接続される。従って
、Ｒ相導線は、中性点導線Ｍｐに対して所望の電圧＋Ｕ
ｚ１に接続される。

Ｒ相導線の時間区分ｔ、の間、Ｔ相導線は、その正半波
の時間区分ｔ、ｌを通過し、この時間区分ｔ４において
Ｔ相導線は正の第１中間電圧＋Ｕｚｌ　に接続され、従
って同様に直夕１回路の正極出力端子３０と接続するこ
とができる。これによって、誘導性または容量性の負荷
のために電流と電圧との位相差がこれらの相導線にある
場合、次にさらに説明するように、相導線ＴおよびＨに
流れる電流の本発明による調整を行なうことができる。

Ｒ相導線の時間区分ｔ２の間、Ｓ相導線は、その負半波
の時間区分ｔ３を通過し、この時間区分ｔ］の間、Ｓ相
導線は負のピーク屯圧に接続する必要がある。

この目的のため、中性点導線ＭＰに対して負のピーク電
圧を発生する直列回路の負極出力端子３８にＳ相導線が
接続され、その場合、２つの内部のバッテリーブロック
２６．２７は夫々ピーク電圧Ｕｓの２５％に等しい電圧
を発生する。

時間区分１，１こＲ相導線の時間区分ｔ６が続き、この
時間区分の間、Ｒ相導線は第２中間電圧Ｕ　ｚ　７　に
接続される必要がある。これを達成するため、Ｒ相導線
は直列回路の正極出力端子３０に接続し７た状態に維持
され、中性へ導体Ｍｐは対応するスイッチの操作によっ
て電源装置９の中性点出力端子３４に単に接続される。

これによって、Ｒ相導線と中性点導線との間にバッテリ
ーブロック２５．２６の合計電圧が生じ、この値は前述
のようにピーク電圧Ｕｓの７５％であり、従って第２中
間電圧Ｕｚ７に等しい。Ｒ相電圧の時間区分ｔ６の間、
Ｔ相導線は、先ずその正半波の時間区分し５、次にこれ
に直接続く負半波の時間区分１＋　を通過する。従って
、Ｔ相導線は、この全体の時間区分の間、電源装置９の
中性点出力端子３４に接続され、この端子３４はこの時
間の間、零電圧を供給する。同時にＳ相導線は、その負
半波の時間区分ｔ７を通過し、その時間区分ｔ７の間、
Ｓ相導線は−Ｕ　ｚ　、に保持される必要かある。これ
は、Ｓ相導線が、該当する時間に、電源装置９を構成す
る直列回路の負極出力端子３８と接続されることによっ
て行われる。

Ｒ相導線の次の時間区分ｔ１において、このＲ相導線は
正のピーク電圧Ｕｓを有することが必要である。これは
、Ｒ相導線が直列回路の正極出力端子３０との接続を維
持し、中性点導線Ｍｐは、２つの下部の八ツテリーブロ
ック２７．２８の間の接続点に結ばれた出力端子３７に
接続されることによって達成される。これによって、Ｍ
ｐとＲとの間に所望の電圧羊Ｕｓが生しる。同時に、Ｔ
相導線は、その負半波の時間区分Ｅ２を通過し、この時
間区分ｔ２においてＴ相導線は負の第１中間電圧−Ｕｚ
、に接続される必要がある。従って、Ｔ相通線は、中性
点導線に対して平らな負の第１中間電圧をもつ直列回路
の負極出力端子３８に接続される。Ｓ相通線は、この時
間にその負半波の時間区分ｔ、Ｉを通過し、この時間区
分ｔ４においてＳ相通線は、同様に負の第１中間電圧−
Ｕｚ、に接続される必要がある。従って、Ｓ相通線は、
同様に負極出力端子３８に接続することができ、これに
よって場合に応じて再び無効電流補償が行われる。

Ｒ相通線の次の２つの時間区分ｔ７　、ｔａに対して、
このＲ相通線は正極出力端子３０との接続を維持し、必
要な階段状の電圧発生は、中性点導線を時間区分ｔ７の
間、中性点出力端子３４に接続し、時間区分ｔ、ｌの間
、２つの上部バッテリーブロック２５．２６の間の出力
端子３２に接続することによって達成される。Ｓ相通線
はＲ相通線の時間区分ｔ７の間、負半波の時間区分ｔＳ
ａよび次の正半波の時間区分１．を通過するため、Ｓ相
通線はＲ相通線の時間区分し７の間、同様に中性点出力
端子３４に接続される。

Ｔ相通線はＲ相通線の時間区分ｔ２およびｔ４の間、電
源装置の負極出力端子３８に留まり、中性点導線が直列
回路において上方（端子３２）に移動されることによっ
て負の電圧−Ｕｚ、および−Ｕｓを保持する。

第４図の最も右側に示されたＲ相通線の時間区分ｔ、に
おいて、このＲ相通線は中性点導線Ｍｐと共に中性点出
力端子３４即ち所望通り零電圧に接続Ｓれ、一方、Ｓ相
通線およびＴ相通線は上部の正極出力端子３０および下
部の負極出力端子３８に残り、従って正および負の第１
中間電圧＋Ｕｚ、および−Ｕｚ、を有する。

Ｒ相通線の正半波の図示された時間区分ｔ５の汐に負半
波の時間区分ｔ１か続き、この時間区分し１において、
Ｒ相通線は中性点導線Ｍｐと共に中性点出力端子３４に
残る。Ｓ相通線およびＴ相通線に対しても、この次の時
間区分ｔ１への移行に際して開閉動作は行われない。そ
の後に続く時間には、前述と同じ開閉動が行われるが、
たｉＲ相相線線直列回路において上部の方へ変わるので
はなく、下部の方へ変わり、Ｓ相およびＴ相通線は互に
入れ替えられる。また、中性点導線ＭＰは、出力端子３
２ではなく出力端子３７に先ず接続される。中性点導線
Ｍｐは、第４図に示された波動を、移相を生じることな
く続行する。

第５図の上部には、三相交流系統の三相導線Ｒ，Ｓ、Ｔ
に対する理想的な正弦波形が縮小された時間目盛で再度
水されており、Ｒ相通線は最も左側において、第４図の
場合と同じく正半波に移行する零通過点で始まっている
。この図から知見されるように、Ｒ相通線の電圧推移の
各半波に対して、Ｔ相通線の電圧推移との交叉点４０、
およびＳ相通線の電圧推移との交叉点４２を有してし）
る。この時点において、２つの当該相通線は正負符号も
含めて同じ電圧を有しているが、電圧勾配だけが異なっ
ている。これは、本発明によって、この相互に交叉する
時点の含まれる同じ時間区分の間、双方の相通線を電源
装置の同じ出力端子と接続するのに利用される。これは
、正半波ならびに負半波にも当嵌まり、またＳ相通線お
よびＴ相通線にお（つる電圧推移の交叉点４４にも同様
に当嵌まる。

第５図の下部には、Ｒ相通線の電圧推移と同時に、前述
の開閉動作によってこの相通線に生じる階段状の電圧推
移が示されている。同時に、第５図の下部において、Ｒ
相通線の電流推移か正弦波状に示されており、この場合
、４５°だけ位相の進みがある。時間区分ｔ、の間、電
圧は零であってもＲ相通線の電流は負の値を有している
ことか知見される。これと同じことが、Ｒ相通線の先行
する負半波の時間区分１．に先行するｆｆｔ、　５図に
は示されていない時間区分し５にも当嵌まる。しかしな
がら、この時間区分１　、、　＋　１　、は、この場合
に相通線が零電圧に接続されており、従って蓄電池へと
充電電流が流れるという危険がないため、問題を生しな
い。時間区分ｔ１に統〈時間区分ｔ？では電圧は正であ
り、この間では電流はまだ負である。この場合、本発明
による措置がなければ充電電流が生じるようになる。し
かしながら、本発明によれば、Ｒ相通線は、単独ではな
くＴ相導線と共に電源装置９の該当する出力端子に接続
Ｓれており、Ｔ相通線は当該時点において丁度時間区分
ｔ４を通過するため、この出力端子には、Ｒ相通線の電
流だけでなど、Ｒ相通線とＴ相通線との電流の差電流も
流れる。第５図から判るように、時間区分ｔ６の間に、
丁度圧の最大値になる４５°進んだ電流が流れる。第５
図にはＲ相通線について示されているが、同様のことか
Ｔ相通線にも当嵌まる。従って、Ｒ相通線およびＴ相通
線が共に電源装置９の同じ出力端子に接続されている時
間において、Ｔ相通線の正電流はＲ相通線の負電流より
大きさが大きく、従って、差電流は正の値に保持され、
この時間における正電圧と同じ符号を有している。従っ
て、電源装置９に、時間区分ｔ２の間、逆電流および充
電電流が印荷されることはない。同じことが、正半波の
時間区分ｔ４および負半波の時間区分１２．１．にも当
嵌まるため、電流の電圧に対する位相進みまたは位相遅
れが電源装置に悪影響を及ぼすことのない時間帯ｔ　４
＋　ｔ　ｓ　＋　ｔ　１　＋　ｔ　２が、理想正弦曲線
の本通過付近に生しる。この時間帯の中では、このよう
な位相のずれを許容することができる。電流と電圧との
最大許容位相差は、この時間帯の長さから定まり、上述
の例では、９０’の位相角に相当し、従って±４５°の
位相差は許容される。

第６図には、６相交流系統の理想化された電圧推移が示
されている。この場合、半波当りの各相通線の電圧は、
他の相通線の電圧推移と４つの交叉点を有することが判
る。また、−ト述の無効電流補償方法は、時間区分ｔｌ
、およびｔ７の間、夫々２つの相通線を直流電源装置の
共通の出力端子に接続することによって、各半波に２回
だけでなく４回使用することができる。このようにする
ことによって、各零通過点付近に生じる安全時間帯は約
２倍に拡大され、従って±７５％までの位相のずれが許
容される。

第７図は、特に１回だけ示された直流電源装置の変形例
に対する第４図に類似の図を示しており、若干拡大され
た時間目盛をもつ時間区分１゜ないしｔ３の欄に、補足
的に使用されたスイッチ４８．４９の接続状態および配
置が示されている。

第７図の下部は、三相系統の三相導線Ｒ，Ｓ。

Ｔのこのようにして得られる電圧推移を示している。

第７図の直流電源装置は、２つの内部のバッテリーブロ
ック２６．２７の間に２つの別のバッテリーブロック４
５．４６が、この装置の中心点に対称的に嵌め込まれて
いる点が、第４図の装置と異なっている。また、本発明
の一つの原理によって、直列回路の端部にある／へツテ
リーブロック２５．２８は、Ｕｚ、に等しくピーク電圧
Ｕｓｃ７）５０％にあたる最高電圧を発生するよう異な
るバッテリーブロックの電圧が選択されている。これら
の内側に続けて２つのバッテリーブロック２６．２７が
設けられており、これらの電圧は、バッテリーブロック
２５．２８の電圧が加えられた場合に第２中間電圧Ｕｚ
２を発生する。最も内部の２つのバッテリーブロック４
５．４６は、こ−ではピーク電圧Ｕｓの１１．６％に等
しい電圧を有し、２つの別の電圧を加えた場合に第３中
間電圧Ｕｚ３を発生する。

この装置は、正弦関数が比較的平坦に推移するピーク電
圧の付近の領域において、幅の広い階段を設け、理想的
な正弦曲線によく近似させるのに使用きれる。この目的
のため、各正弦半波は７つでなく９つの時間区分ｔ１な
いし１　、によって覆われ、その場合に追加された２つ
の時間区分ｔ　［１およびｔ９は、前述の時間区分しｌ
、とｔ３との間、およびｔ］とｔ７との間に差し挟まれ
る。時間区分ｔ６およびｔ、は、このため半分にされ、
従って、これらは１５°の位相角に相当する。

特に、この装置の場合には、もはやすべてのユニット２
５，２６，４５，４６，２７．２８を変化不可能な直列
回路として固定的に維持することはできない。寧ろ、こ
の２つの内部ユニット４５’、４６を直列回路の中へ接
続したり直列回路から切離したりすることが必要である
。この目的のため、これらの２つの夫々のユニット４５
゜４６は、これらに並列に接続されたｉｆ制御スイッチ
４８．４９によって電圧を短絡することが可能である。

大きな短絡電流か流れることを防止するため、適当な極
性のタイオード５０．５１がスイッチ４８．４９と直夕
１に接続される。

和魂線Ｒ，Ｓ、Ｔおよび中性点導線Ｍｐに対する端子の
割当は、７７１４図に示された実施例の場合と回しであ
るため、あらためて説明する必要はない。次に、単に１
つだけの時間区分ｔ１の間の可制御スイッチ４８．４９
の開閉状態だけを説明する。

第７図の左側に時間区分１．が再度示されており、この
間、Ｒ和魂線は零電位に接続され、従って中性点導線と
同しく中性点出力端子３４に接続されているうＴ和魂線
はこの時間帯にその時間区分し７を通過し、従ってピー
ク電圧Ｕｓの７５％にする８凹かある。Ｔ和魂線は、可
制御スイッチ４８か閉じていない場合には、中性点導線
Ｍｐに対してピーク電圧Ｕｓの８６．６％か供給される
正極出力端子３０に接続される。し、かじながら、この
スイッチは閉じているため、Ｔ和魂線に所望の電圧（７
５％Ｕｓ）が印加される。

和魂線Ｓは、この時間に時間区分ｔ８を通過し、この時
間はピーク電圧Ｕｓの通過点のすぐ先にあるため、Ｕｓ
の７５％より大きな電圧が和魂線Ｓに印加されることが
好ましい。和魂線Ｓは、和魂線Ｒの時間区分ｔ１の間、
直列回路の負極出力端子３８に接続されており、この時
間区分においてスイッチ４９は開かれているため、ユニ
ット４６．２７．２８の電圧の合計、即ち位相角６０°
の場合に実際上正弦値に相当するピーク電圧Ｕｓの８６
６％が、この負極出力端子３８に印加される。

次の時間区分ｔ２では、和魂線ＴおよびＲは正極出力端
子３０に接続され、出力端子３２に接続された中性点導
線Ｍｐに対してピーク電圧Ｕｓの５０％の所望する電圧
を有している。和魂線Ｓは、この時間区分ｔ２にその負
の最大値を通過し、即ち中性点導線ＭＰに対Ｉ７て負の
ピーク電圧−Ｕｓを有する必要がある。これを達成する
ため、２つの内部のバッテリーブロック４５．４６はス
イッチ４８．４９を閉じることによって短絡され、直列
回路から外される。次の時間区分ｔ６には、ＩＦ極高出
力端子３０残されている和魂線Ｒは、中性点端子３４に
接続された中性点導体Ｍｐに対して、Ｕｓの７５％に等
しい電圧をもつ必要かある。従って、バッテリーブロッ
ク４５を短絡するため、−１部のスイッチ４８が閉路さ
れる。負極出力端子３８に接続された和魂線Ｓは、この
時間帯の間、その時間区分１．を通過し、この間。

和魂線Ｓは第３中間電圧−Ｕｚ３が印加される必要があ
る。そのため、下部のスイッチ４９が開路され、従って
和魂ｖｊ、Ｓと中性点導線Ｍｐとの間に、３つの全ての
下部バッテリーブロック４６゜２７．２８の合計電圧が
生しる。次の時間区分を日では、Ｒ和魂線が第３中間電
圧Ｕｚ３に接続される必要がある。そのため、Ｒ和魂線
は正極出力端子３０に残され、上部スイッチ４８が開路
され、従って中性点端子３４に残っている中性魚道！！
ａＭｐに対して所望の電圧が生じる。Ｓ和魂線は、この
時間にその時間区分し？を通過し、この時間区分におい
てＳ和魂線は第２中間電圧−Ｕｚ２に接続される必要か
ある。そのため、Ｓ和魂線は負極出力端子３８との接続
を持続し、単にスイッチ４９が閉路され、従ってバッテ
リーブロック４６の電圧は、バッテリーブロック２７お
よび２８の電圧に加えられない。

Ｒ和魂線のこれに続く時間区分し３において、２つのス
イッチ４８．４９は閉路され、従って外部の４つのバッ
テリーブロック２５．２６および２７．２８の必要な電
圧が供給ξれる。時間区分し９−には、Ｒ和魂線に第３
中間電圧を印加するため、上部のスイッチ４８が開路さ
れる。時間区分ｔ？では、スイッチ４８が閉路され、従
ってＲ和魂線に第２中間電圧Ｕｚ２を印加する必要があ
る。同時にＴ和魂線を負の第３中間電圧−ＵＺ３に接続
するため、スイッチ４９が開路される。４つの外部のバ
ッテリーブロック２５．２６および２７．２８の必要な
電圧を供給するため、Ｒ和魂線の時間区分ｔ４の間、２
つのスイッチ４８゜４９が閉路される。最後に、Ｒ和魂
線の時間区分ｔ５には、この時間区分において端部出力
端子３０および３８と接続された和魂線ＳおよびＴに正
しい電圧を印加するため、スイッチ４８は閉じられ、ス
イッチ４９は開かれる。

この実施態様によって、近似される正弦関数が比較的に
平坦な推移をする領域において、各三相導線の階段状電
圧を付加的に段付けすることも可能である。特に、この
場合、２つの内部のバッテリーブロック４５．４６は、
一定の時間、接続から外したり、接続したりする必要は
あるが、４つの外部のバッテリーブロック２５．２６お
よび２７．２８に対してだけは、バッテリーブロックの
電流負荷を所望通り均一にすることができる。

また、この場合、実際的な使用時の要求に応じて、理想
的な正弦波形の改良された近似と直流電源装置の可及的
均一な電流負荷との間の関係を最適化することができる
。この目的のため、本発明の枠内において、付加的な時
間区分計の間、和魂線に印加される別の中間電圧を使用
することもできる。

本発明の装置は非常用電源装置としてばかりでなく、独
立した電流・電圧源として、適当な多相回路網の無い場
合にどこでも使用可能である。

なお、理解を容易にするため特許請求の範囲に図面の参
照符号を付すが、これらの符号は図示の態様に本発明を
限定するこＰ友図するものではないことを明記する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般にインバータを非常電源装置として使用す
る場合の代表的な全体の構成を示すブロック結線図、第
２図は本発明によるインバータの一実施例を示す結線図
、第３図は第２図に示す本発明装置により発生される１
つの和魂線の階段状交流電圧波形の近似目標となる理想
正弦波形を階段状に近似するために使用される時間区分
に分けて示す波形図、第４図は＄２図に示すインバータ
を構成する４個のユニットからなる直流電源装置と交流
系統の三相導線との接続点の時間的推移を示す説明図お
よびこれによって発生される半波間の電圧を示す波形図
、第５図は本発明によるインバータの近似目標となる理
想的な三相交僚電圧を全波の期間で示す波形図および発
生された階段状電圧と電流との関係を示す波形図、第６
図は本発明によるインバータの近似目標となる理想的な
六相交流電圧を示す波形図、第７図は本発明の別の実施
例を構成する６個のユニットからなる直流電源装置と交
流系統の三相導線との接続点の時間的推移を示す説明図
およびこれによって発生される半波間の電圧を示す波形
図である。 ５・・・負荷、　６・・・回路網、 ８・・・イン／ヘータ、　９・・・直流電源装置、１２
・・・可制御スイッチ、１４・・・制御装置、１６・・
・検出装置、　１８・・・整流器、２０・・・可制御ス
イッチ、２２．２３・・・断路器、２５．２６，２７．
２８・・・バッテリーブロック、３０・・・正極出力端
子。 ３１・・・可制御スイッチ第１グループ、３２・・・中
間出力端子、３３・・・可制御スイッチ第２グループ、 ３４・・・中性点出力端子、 ３６・・・可制御スイッチ第３グループ、３７・・・中
間出力端子、３８・・・負極出力端子、３９・・・可制
御スイッチ第４グループ、４５．４６・・・バッテリー
ブロック、４８．４９・・・可制御スイッチ、 ５０．５１・・・ダイオード。 出願人　ミテック　モデルネ　インドゥストリーテヒニ
ーク　ゲーエムペーハー 代理人　弁理モ　加藤朝道（他１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）　可制御スイッチによって各相導線と直流電源装置
   の端子との接続が開閉されるようにされた多相系統の電
   圧を発生するインバータにおいて、直流電源装置（９）
   から零電圧、ピーク電圧（Ｕｓ）およびこれら２つの値
   の間にある少くとも１つの第１中間電圧（Ｕｚ＋）を取
   り出すことが可能であり、正弦波状の電圧推移の半波を
   階段状に近似させるため各相導線が第３時間区分ｔ。 では零電圧に接続可能でありこれに直ぐ続く第２時間区
   分ｔ２では中間電圧（ＵＺ＋）に接続可能でありその後
   の第３時間区分ｔ３ではピーク電圧（Ｕｓ）に接続可能
   でありその後の第３時間区分ｔ４では第１中間電圧（Ｕ
   Ｚ＋）に接続可能でありこれに直ぐ続く第３時間区分ｔ
   ５では零電圧に接続可能であり、その場合この系列は発
   生多相電流の２倍の周波数で電圧符合を交互に変えて繰
   返され、第２時間区分ｔ２および第３時間区分ｔ。 の間それぞれ２つの相導線が第１中間電圧（Ｕｚｌ）を
   供給する端子に同時に接続され、この２つの相導線のう
   ち一方は同じ符号の半波の上昇部分を通過し他方は同じ
   符号の半波の下降部分を通過することを特徴とするイン
   バータ。 ２）　第１中間電圧（ＵＺｌ）はピーク電圧（Ｕｓ）の
   ４０％ないし６０％であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のイン／ヘータ。 ３）　第１中間電圧（ＵＺｌ）はピーク電圧（Ｕｓ）の
   ５０％であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のインバータ。 ４）　各相導線は第６時間区分し、および第７時間区分
   し７の間第１中間電圧（Ｕｚｌ）とピーク電圧（Ｕｓ）
   との間にある第２中間電圧（ＵＺ２）に接続可能であり
   、その場合第６時間区分し６は第２時間区分ｔ２と第３
   時間区分ｔ３との間にあり、第３時間区分ｔ７は第３時
   間区分し３と第４時間区分し４との間にあることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   記載のインバータ。 ５）　すべての７つの時間区分ｔ１ないしｔ７は密接に
   連続して半波の期間を覆うことを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載のインバータ。 ６）　第２中間電圧（ＵＺ２）はピーク電圧（、ＴＪｓ
   ）の６０％ないし９５％であることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項または第５項記載のインバータ。 ７）　＠２中間電圧（ＵＺ２）はピーク電圧（Ｕｓ’）
   の７５％であることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載のインバータ。 ８）　第５時間区分ｔ１および第５時間区分ｔ５は夫々
   １０°ないし２０’の位相角に相当し、第５時間区分ｔ
   ２および第５時間区分ｔ４は夫々２５°ないし３５°の
   位相角に相当することを特徴とする特許請求の範囲第５
   項または第８項記載のインバータ。 ９）　第１時間区分ｔＩｉＦＪよひ第５時間区分し、は
   １５°の位相角に相当し、その他のすべての時間区分ｔ
   ２　、ｔ３　、ｔｌｌ　１　ｔＦｌ’ｌ　ｔ７は夫々３
   ０°の位相角に相当することを特徴とする特許請求の範
   囲第５項または第８項記載のインバータ。 １０）　多相系統は夫々１２０°偏位した３相の交流系
   統であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第９項のいずれかに記載のインバータ。 １１）　多相系統は３相以上の交流系統であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか
   に記載のインバータ。 １２）　多相系統は夫々互に６０°偏位した６相を有す
   る交流系統であり、第５時間区分ｔＩｉおよび第５時間
   区分ｔ７の間第２中間電圧（ＵＺ２）を供給する端子に
   夫々２つの相導線が同時に接続され、この２つの相導線
   のうち一方は同じ符号の半波の上昇部分を通過し他方は
   同じ符号の半波の下降部分を通過することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項ないし第９項のいずれかに記載の
   インバータ。 １３）　直流電源装置（９）は数個の互に同方向に接続
   されたユニツ）（２５，２６，２７゜２８．２５．２６
   ，４５，４６，２７．２８’）の直列回路であり、相導
   線（Ｒ、’Ｓ　、　Ｔ）は可制御スイッチ（１２，３１
   ，３６，３９）によって直列回路の外部にある端部出力
   端子（３０，３８）および中間出力端子（３２，３４，
   ３７）と選択的に接続可能であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかに記載のイ
   ンバータ。 １４）　直列回路において外側にある２つのユニット（
   ２５，２８）は夫々第１中間電川（Ｕｚｉ）を発生１〜
   この内側に接続されたユニツ）（２６，２７）は第１中
   間電圧（ＵＺ＋）と合わされて第２中間電圧（ＵＺ７）
   になる電圧を発生し、これらの少くとも４つのユニット
   （２５゜２６．２７．２８）は直列回路の中点に対し対
   称的に設けられ、相導線（Ｒ、Ｓ　、　Ｔ）は可制御ス
   イッチ（１２；３１，３６．’３９）によって直列回路
   の正、負極出力端子（３０，３８）および直列回路の中
   点に接続された中性点出力端子（３４）と接続可能であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載のイン
   バータ。 １５）　直列回路は互に固定して接続された４つのユニ
   ット（２５，２６，２７’、２Ｂ）を備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第１４項記載のインバータ。 １６）　直列回路は６個のユニツ）（２５゜２６．４５
   ，４６，２７．２８）を備え、そのうちの最も内側にあ
   る２つのユニツ）（４５゜４６）は第２中間電圧（ＵＺ
   ２）と合わされて第２中間電圧（’ｏｚ２）とピーク電
   圧ＣＵＳ）との間にある第３中間電圧（ＵＺ３）になる
   電圧を発生し、最も内側にある２つのユニツ）（４５゜
   ４６）は可制御スイッチ（４８，４９）によって相互に
   直列回路に接続し直列回路から除外することが可能であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載のイン
   バータ。 １７）　中性魚道ｍ、（Ｍｐ）が設けられ、この導線は
   可制御スイッチ（１２，３３）によって交互に直列回路
   の中性点出力端子（３４）および夫々の外部のユニツ１
   −（２５，２８）とこれにす〈隣接したユニツ１−（２
   ６，２７）との接続点に結ばれた２つの出力端子（３２
   ，３７）に接続可能であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１３項ないし第１６項のいずれかに記載のインバ
   ータ。 １８）　３つの相通線（Ｒ、Ｓ　、　Ｔ）のうちの１つ
   か直列回路の中性点出力端子（３４）に接続され第２相
   導線（Ｒ、Ｓ　、　Ｔ）が直列回路の上端部出力端子に
   接続され第３相導線（Ｒ、Ｓ　、　Ｔ）が直列回路の上
   端部出力端子に接続された時間区分において、中性魚道
   ！（Ｍｐ）が直列回路の中性点出力端子（３４）に接続
   されることと、２つの相通線が一方の端部出力端子（３
   ０又は３８）に接続された時間区分において、中性点導
   線（Ｍｐ）は、直流電源装Ｎ（９）の該一方の端部出力
   端子に一方の極を接続された外部ユニット（２５又は２
   ８）の他方の極と接続された出力端子（３’２．３７）
   に接続され、第３相導線は反対側の端部出力端子（３８
   又は３０）に接続されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１７項記載のインバータ。 １９）　直流電源装置を構成するユニット（２５，２６
   ，２７，２８）は、バッテリーブロックであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１３項ないし第１８項のいず
   れかに記載のインバータ。 ２０）　インバータの後に調波発生器が接続されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないしＷＳ　１９項
   のいずれかに記載のイン／ヘータ。