DE4302687A1 - Method and inverter for the conversion of direct current into three-phase current - Google Patents

Method and inverter for the conversion of direct current into three-phase current

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Werner Prof Dr Ing Kleinkauf
Uwe Dipl Ing Krengel
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    • H02M7/4807Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode having a high frequency intermediate AC stage

Abstract

Energy conditioning method is proposed which forms a three-phase system by the production and distribution of modulated or unmodulated voltage pulses from a DC voltage. The DC voltage is converted by means of a push-pull circuit or bridge circuit (12, 13, 14, 15) into a high-frequency alternating pulse train, which is transformed with the aid of a transformer (5). On the secondary side, the pulses are split by means of AC semiconductor switches (16, 17, 18) which are arranged in a star circuit or bridge circuit, directly into three different phases in accordance with a specific pattern, so that a balanced three-phase system is produced. This method enables a virtually continuous energy flow from the direct-current side via the transformer to the three-phase current side (Fig. 2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Wechselrichter der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8 angegebenen Gattungen.The invention relates to a method and an inverter in the Preambles of claims 1 and 8 specified genera.

Energieaufbereitungsverfahren die durch Erzeugung modulierter oder unmodu­ lierter Spannungsimpulse aus einer Gleichspannung einen sinusförmigen Wechselstrom erzeugen, und nach diesen Verfahren arbeitende Wechselrichter sind in vielen verschiede­ nen Ausführungsformen bekannt. Bei einem bekannten Verfahren und einem bekannten Wechselrichter der eingangs bezeichneten Gattungen (DE 34 40 926 A1) ergibt sich der besondere Vorteil, daß vergleichsweise leichte und kleinvolumige Bauteile (Transformato­ ren, Glättungsbauelemente) verwendet werden können. Nachteilig ist jedoch, daß ein­ phasige Wechselrichter wegen der mit doppelter Frequenz oszillierenden Leistung der Wechselgrößen entweder der Gleichstromseite diskontinuierlich Energie entnehmen oder entsprechend große Glättungskomponenten (Kapazitäten, Induktivitäten) im Gleich­ stromkreis aufweisen müssen. Derartige Verfahren und Wechselrichter sind daher für die Umwandlung eines quasi-kontinuierlichen Energieangebots beispielsweise eines Solargene­ rators nur bedingt geeignet.Energy treatment processes that are generated by generating modulated or unmodu gated voltage pulses from a DC voltage a sinusoidal AC generate, and inverters working according to these methods are in many different NEN embodiments known. In a known method and a known Inverters of the genera described at the beginning (DE 34 40 926 A1) result in the special advantage that comparatively light and small-volume components (Transformato ren, smoothing components) can be used. The disadvantage, however, is that a phase inverters because of the double oscillating power of the Take alternating quantities of energy either discontinuously on the DC side or correspondingly large smoothing components (capacitors, inductors) in the same must have circuit. Such methods and inverters are therefore for the Conversion of a quasi-continuous energy supply, for example a solar gene rators only suitable to a limited extent.

Daneben sind selbstgeführte Stromrichter bekannt, die entweder mit sinusmo­ dulierten Pulsmustern nach dem Verfahren der Pulsweitenmodulation (PWM) in hohen Schaltfrequenzbereichen (z. B. 10 bis 100 kHz) oder mit oberschwingungsoptimierten Pulsmustern bei geringen Schaltfrequenzen (z. B. 1 bis 10 kHz) arbeiten. Die Anpassung an ein gefordertes Spannungsniveau wird durch Transformatoren auf der Ausgangsseite erreicht, die aufgrund der geringen Frequenz üblicher Energieversorgungen (16 2/3 Hz, 50 Hz, 60 Hz) in entsprechend großen Bauarten ausgeführt werden müssen.In addition, self-commutated converters are known, either with sinusmo dulated pulse patterns using the pulse width modulation (PWM) method in high  Switching frequency ranges (e.g. 10 to 100 kHz) or with harmonics-optimized Pulse patterns work at low switching frequencies (e.g. 1 to 10 kHz). The adaptation to a required voltage level is provided by transformers on the output side achieved due to the low frequency of conventional power supplies (16 2/3 Hz, 50 Hz, 60 Hz) must be carried out in appropriately large designs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren und den Wechselrichter der eingangs bezeichneten Gattung so weiterzuentwickeln, daß die Aufbe­ reitung eines kontinuierlichen gleichstromseitigen Energieangebots zur Versorgung von Drehstrom- oder Einzelverbrauchern besonders wirkungsgradgünstig und rückwirkungsarm möglich ist, das Verfahren mit auf dem Markt verfügbaren Bauelementen störungssicher realisiert werden kann und sich der Wechselrichter preiswert herstellen läßt.The object of the present invention is therefore the method and the To further develop inverters of the type described at the outset so that the condition Continuous supply of direct current energy to supply Three-phase or individual consumers are particularly efficient and low-impact is possible, the process with components available on the market fail-safe can be realized and the inverter can be manufactured inexpensively.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 8.The characterizing features of claims 1 and 8 serve to achieve this object.

Das erfindungsgemaße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, daß geringe Schwankungen in der erforderlichen Übersetzung zwischen Eingangs- und Ausgangsspannungsniveau durch Variation der Pulsweite ausgeglichen werden können und ein annähernd kontinuierlicher Energiefluß von der Gleichstromseite über den Transformator zur Drehstromseite möglich ist, die entweder mit Drehstromverbrauchern oder mit Einzelverbrauchern symmetrisch belastet oder an ein symmetrisches Drehstromnetz gekoppelt ist, weil sich die oszillieren­ den Leistungen der drei Phasen in einem symmetrischen Drehstromsystem zur konstanten Gesamtleistung addieren. Dadurch sind allenfalls geringe Glättungskomponenten notwen­ dig.The method according to the invention has the advantage that small fluctuations in the required ratio between the input and output voltage levels Varying the pulse width can be compensated and an almost continuous Energy flow possible from the DC side via the transformer to the three-phase side is symmetrical either with three-phase consumers or with individual consumers loaded or coupled to a symmetrical three-phase network, because the oscillate the performance of the three phases in a symmetrical three-phase system for constant Add up total output. As a result, only small smoothing components are necessary dig.

Der erfindungsgemaße Wechselrichter enthält eine Eingangsstufe, die als Gegentakt- oder Brückenschaltung ausgeführt sein kann und mit der Primärseite eines Transformators verbunden ist, und eine mit dessen Sekundärseite verbundene Ausgangsstufe, die als Mittel­ punkt- oder Brückenschaltung ausgeführt sein kann. Die Ausgangsstufe enthält vorzugs­ weise als Wechselstromschalter ausgeführte Halbleiterschalter, die im leitenden Zustand einen Stromfluß in beide Richtungen zulassen und im sperrenden Zustand gleich hohe positive wie negative Sperrspannung aufnehmen können. Diese Anforderungen werden bei der geforderten hohen Schaltfrequenz (< 10 kHz) z. B. durch zwei antiseriell geschaltete Feldeffekt-Transistoren erfüllt.The inverter according to the invention contains an input stage which acts as a push-pull or Bridge circuit can be performed and with the primary side of a transformer is connected, and an output stage connected to the secondary side thereof, which as a means point or bridge circuit can be performed. The output stage contains preference as semiconductor switches designed as AC switches, which are in the conductive state allow a current to flow in both directions and the same in the blocking state can absorb positive and negative reverse voltage. These requirements are met at the required high switching frequency (<10 kHz) z. B. switched by two anti-serial  Field effect transistors met.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die positiven Impulse auf die positiven Kurvenanteile des Drehstromsystems und die negativen Impulse auf die negativen Kurvenabschnitte verteilt.According to a preferred embodiment, the positive pulses are on the positive curve components of the three-phase system and the negative impulses on the negative curve sections distributed.

Betrachtet man ein Intervall T1, das ein ganzzahliges Vielfaches der Puls­ periodendauer ist (T0), also T1 = n T0, so ergibt sich über dieses Intervall ein theoretischer Mittelwert in Abhängigkeit von den k selektierten Impulsen. Es lassen sich im Intervall T1 also n verschiedene Mittelwerte der Spannung bilden. Das Intervall T1 stellt also bezogen auf den Mittelwert eine Spannungsstufe dar.If one considers an interval T 1 that is an integral multiple of the pulse period (T 0 ), that is, T 1 = n T 0 , a theoretical mean value is obtained over this interval as a function of the k selected pulses. In the interval T 1 , n different mean values of the voltage can thus be formed. The interval T 1 therefore represents a voltage level based on the mean value.

Unterteilt man ein symmetrisches Drehstromsystem in sechs 60°-Bereiche, so haben in jedem Abschnitt immer zwei Phasen gleiches Vorzeichen und die dritte Phase entgegengesetzte Polarität. Von den beiden Phasen gleicher Polarität steigt eine immer gerade vom Wert 0 auf √ 3/2 an, während die andere gerade entgegengesetzt von √ 3/2 auf 0 abfällt. Die vollständige Verteilung aller gleichförmigen Impulse auf die drei Phasen und die Bildung der Mittelwerte über die Intervalle T1 ergibt eine gestufte Annäherung der Mittelwertkurven an die Sinusform.If you divide a symmetrical three-phase system into six 60 ° ranges, then in each section two phases always have the same sign and the third phase has opposite polarity. Of the two phases of the same polarity, one always rises straight from the value 0 to √ 3/2, while the other falls just opposite from √ 3/2 to 0. The complete distribution of all uniform impulses over the three phases and the formation of the mean values over the intervals T 1 results in a graded approximation of the mean value curves to the sinusoidal shape.

Eine bessere Auflösung der Kurvenform wird durch die Erhöhung der Taktfre­ quenz (1/T0) erreicht. Bei gegebener Taktfrequenz läßt sich die Approximation des Sinus verbessern, indem entweder nicht alle Impulse auf die drei Phasen aufgeteilt werden oder die Pulsweitenmodulation zur Verbesserung der Kurvenform eingesetzt wird.A better resolution of the curve shape is achieved by increasing the clock frequency (1 / T 0 ). For a given clock frequency, the approximation of the sine can be improved either by not dividing all the pulses over the three phases or by using pulse width modulation to improve the curve shape.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden nicht nur Impulse eines Vorzeichens den Kurvenabschnitten gleichen Vorzeichens zugeordnet, sondern auch Impulse umgerichtet. Dazu ist die Ausführung der Ausgangsstufe in Brückenschaltung not­ wendig.According to a further preferred embodiment, not only pulses of a sign assigned to the curve sections of the same sign, but also Redirected impulses. For this, the execution of the output stage in bridge circuit is necessary agile.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Be­ schreibung der beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielhaft dargestellt ist.Further details of the invention emerge from the detailed description description of the accompanying drawings, in which a preferred embodiment of the Invention is shown by way of example.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Anordnung zur photovoltaischen Versorgung einer Drehstromlast oder zur Einspeisung der Energie in ein direktgekoppeltes Versor­ gungsnetz; Fig. 1 is a block diagram of an arrangement for photovoltaic supply network power to a rotary current load or to feed the energy into a direct coupled versor;

Fig. 2 das vereinfachte Ersatzschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemaßen Impulsverteilungs-Wechselrichters in Mittelpunktschaltung, der aus einem Photovoltaikgenerator gespeist wird und direkt an ein Versorgungsnetz an­ geschlossen ist;The simplified equivalent circuit diagram of a preferred embodiment Figure 2 is an inventive pulse distribution-inverter in a center tap connection, which is fed by a photovoltaic generator and directly to a supply network closed.

Fig. 3 das vereinfachte Ersatzschaltbild einer weiteren bevorzugten Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemaßen Impulsverteilungs-Wechselrichters in Brückenschal­ tung, der aus einem Photovoltaikgenerator gespeist wird und an den eine Drehstromlast angeschlossen ist; Fig. 3 shows the simplified equivalent circuit diagram of a further preferred embodiment of an inventive pulse distribution inverter in a bridge circuit, which is fed from a photovoltaic generator and to which a three-phase load is connected;

Fig. 4 einen Wechselstromschalter für hohe Schaltfrequenzen, der aus zwei antiseriell geschalteten Feldeffekt-Transistoren aufgebaut ist; Fig. 4 is an AC switch for high switching frequencies, which is made up of two series-connected field effect transistors;

Fig. 5 ein Diagramm mit der Definition der Impulsgrößen und der Zusammen­ fassung mehrerer Pulsperioden T0 zu einem ganzzahligen Vielfachen der Stufenperi­ odendauer T1; Fig. 5 is a diagram showing the definition of the pulse sizes and the combination of Stufenperi replaced by several pulse periods T 0 to an integer multiple odendauer T 1;

Fig. 6 ein Diagramm mit der alternierenden Impulsfolge, die auf der Sekundär­ seite des Transformators ansteht, für eine Pulsfrequenz von 6 kHz; Fig. 6 is a diagram showing the alternating pulse train, the page is present on the secondary of the transformer, for a pulse frequency of 6 kHz;

Fig. 7 ein Diagramm mit den in Phase 1 selektierten Impulsen und den sich daraus theoretisch ergebenden Mittelwerten über die Stufenintervalle T1; Fig. 7 is a diagram with the selected in phase 1 pulses and the therefrom resulting theoretical average values over the steps intervals T 1;

Fig. 8 ein Diagramm mit den in Phase 3 selektierten Impulsen und den sich daraus theoretisch ergebenden Mittelwerten über die Stufenintervalle T1;8 is a diagram with the selected in phase 3 pulses and the therefrom resulting theoretical average values over the steps intervals T 1; Fig.

Fig. 9 ein Diagramm mit den in Phase 2 selektierten Impulsen und den sich daraus theoretisch ergebenden Mittelwerten über die Stufenintervalle T1; 9 is a diagram with the selected in phase 2 pulses and the therefrom resulting theoretical average values over the steps intervals T 1; Fig.

Fig. 10 ein Diagramm mit den Mittelwertkurven für ein symmetrisches Dreipha­ sensystem bei direkter Verteilung aller unmodulierten gleichförmigen Impulse, wobei die Pulsfrequenz das 120fache der Grundfrequenz von 50 Hz, also 6 kHz beträgt, je fünf Pulsperioden zu einem Stufenintervall zusammengefaßt sind und je vier Stufenintervalle einen 60°-Abschnitt T2 des Drehstromsystems ergeben; und Fig. 10 is a diagram with the mean value curves for a symmetrical three-phase sensor system with direct distribution of all unmodulated uniform pulses, the pulse frequency being 120 times the basic frequency of 50 Hz, i.e. 6 kHz, five pulse periods are combined to form a step interval and four step intervals each Result in 60 ° section T 2 of the three-phase system; and

Fig. 11 ein Diagramm mit den Mittelwertkurven wie in Fig. 10, wobei die Approximation der Sinusform durch Pulsweitenmodulation verbessert wurde. Fig. 11 is a diagram with the mean value graphs shown in Fig. 10, wherein the approximation of the sine wave was improved by pulse width modulation.

Die gesamte Energieversorgung besteht aus einem Solargenerator (1) und dem Wechselrichter (2), der eine Last (3) speist.The entire energy supply consists of a solar generator ( 1 ) and the inverter ( 2 ), which feeds a load ( 3 ).

Ein erfindungsgemäßer Impulsverteilungs-Wechselrichter (2) besteht im wesentlichen aus einer Eingangsstufe (4), die beispielsweise als Brückenschaltung mit den Halbleiterschaltern (12, 13, 14, 15) ausgeführt sein kann, einem Hochfrequenztransformator (5), einer als Verteilereinrichtung ausgeführten Ausgangsstufe (6) mit in Mittelpunkt­ schaltung angeordneten Halbleiterschaltern (16, 17, 18) bzw. in Brückenschaltung angeord­ neten Halbleiterschaltern (19, 20, 21, 22, 23, 24) und einer Steuervorrichtung (7).A pulse distribution inverter ( 2 ) according to the invention essentially consists of an input stage ( 4 ), which can be designed, for example, as a bridge circuit with the semiconductor switches ( 12 , 13 , 14 , 15 ), a high-frequency transformer ( 5 ), an output stage designed as a distribution device ( 6 ) with semiconductor switches ( 16 , 17 , 18 ) arranged in the center circuit or semiconductor switches ( 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 ) arranged in a bridge circuit and a control device ( 7 ).

Durch zyklisches Ein-/Ausschalten des Halbleiterpaares (12, 15) im Wechsel mit dem Paar (13, 14) entsteht in der Primärwicklung des Hochfrequenztransformators (5) eine alternierende Impulsfolge (34), die entsprechend dem Übersetzungsverhältnis auf die Sekundärseite transformiert wird.Cyclical switching on / off of the semiconductor pair ( 12 , 15 ) alternating with the pair ( 13 , 14 ) creates an alternating pulse sequence ( 34 ) in the primary winding of the high-frequency transformer ( 5 ), which is transformed to the secondary side in accordance with the transformation ratio.

Mit den Halbleiterschaltern (16, 17, 18) der Mittelpunktschaltung bzw. (19, 20, 21, 22, 23, 24) der Brückenschaltung werden die einzelnen Impulse aus ihrer Folge - besonders wirkungsgradgünstig im stromlosen Zustand - ausgekoppelt (35, 37, 39) und den drei Phasen eines Drehstromnetzes (25) bzw. einer Drehstromlast (26) zugeordnet. Über eine Stufenperiode T1 ergeben sich je nach Anzahl und Breite der Impulse verschiedene theoretische Mittelwerte (36, 38, 40). With the semiconductor switches ( 16 , 17 , 18 ) of the center circuit or ( 19, 20, 21, 22, 23, 24 ) of the bridge circuit, the individual pulses are decoupled from their sequence ( 35, 37, 39 in a particularly efficient manner in the de-energized state) ) and the three phases of a three-phase network ( 25 ) or a three-phase load ( 26 ). Depending on the number and width of the pulses, different theoretical mean values ( 36 , 38 , 40 ) result over a step period T 1 .

Die Verteilung aller gleichförmigen Impulse auf ein symmetrisches Dreiphasen­ system ergibt einen gestuften Verlauf der Mittelwertkurven für die einzelnen Phasen (41, 42, 43). Die Annäherung an die Sinusform läßt sich noch verbessern, wenn Impulse ausgelassen werden oder die Pulsweite moduliert wird. Diesen Effekt verdeutlichen die Mittelwertkurven (44, 45, 46).The distribution of all uniform pulses on a symmetrical three-phase system results in a graded course of the mean value curves for the individual phases ( 41 , 42 , 43 ). The approximation to the sinus shape can be improved if pulses are omitted or the pulse width is modulated. The mean value curves illustrate this effect ( 44 , 45 , 46 ).

Die Halbleiterschalter (12, 13, 14, 15) der Eingangsstufe (4) müssen nur in einer Richtung Strom führen und Sperrspannungen nur einer Polarität aufnehmen können. Die der Ausgangsstufe müssen einen Stromfluß in beide Richtungen ermöglichen und gleich große positive und negative Spannungen sperren können. Diese Forderungen kann man durch die Antiparallelschaltung von Transistoren oder Thyristoren (diskret oder als Triac) erfüllen. Eine weitere Schaltungsart ist aus DE 34 40 926 A1 bekannt, die aus zwei antiparallelen Zweigen besteht, in denen jeweils ein Thyristor mit einer Diode in Reihe geschaltet ist. Wegen der begrenzten Schaltfrequenz sind Thyristoren für diese Anwendung nicht geeignet.The semiconductor switches ( 12 , 13 , 14 , 15 ) of the input stage ( 4 ) only have to carry current in one direction and can only absorb reverse voltages of one polarity. Those of the output stage must allow current to flow in both directions and block positive and negative voltages of the same size. These requirements can be met by the anti-parallel connection of transistors or thyristors (discrete or as a triac). Another type of circuit is known from DE 34 40 926 A1, which consists of two antiparallel branches, in each of which a thyristor is connected in series with a diode. Because of the limited switching frequency, thyristors are not suitable for this application.

Die Anforderungen bezüglich der Stromführung und Sperrfähigkeit bei hohen Schaltfrequenzen (10 . . . 200 kHz) werden durch je zwei antiseriell geschaltete Feldeffekt- Transistoren (47, 48) (Fig. 4) erfüllt. Im ausgeschalteten Zustand beider Transistoren (47, 48) verhindert jeweils einer mit seiner hohen positiven Sperrspannungsfestigkeit den Durchbruch durch die mit wechselnder Polarität anliegende Spannung. Im leitenden Zustand fließt der Strom im richtig gepolten Transistor wie üblich über die Drain-Source- Strecke, während der andere invers betrieben wird. Der Strom fließt über die inhärent vorhandene Inversdiode des nicht angesteuerten Feldeffekt-Transistors oder teilt sich im an­ gesteuerten Zustand auf die Source-Drain-Strecke und die Inversdiode auf. Die erforderli­ che Stromtragfähigkeit der Inversdiode wird von verfügbaren MOSFET-Leistungstransisto­ ren (z. B. SMP 60 N 06-14) erfüllt.The requirements with regard to the current flow and blocking capability at high switching frequencies (10... 200 kHz) are met by two field-effect transistors ( 47 , 48 ) connected in series ( FIG. 4). In the switched-off state of both transistors ( 47 , 48 ), one with its high positive reverse voltage resistance prevents breakdown through the voltage with alternating polarity. In the conductive state, the current in the correctly polarized transistor flows over the drain-source path as usual, while the other is operated inversely. The current flows via the inherently existing inverse diode of the uncontrolled field-effect transistor or, in the activated state, is divided between the source-drain path and the inverse diode. The required current carrying capacity of the inverse diode is met by available MOSFET power transistors (e.g. SMP 60 N 06-14).

Claims (16)

1. Verfahren zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung, bei dem die Gleichspannung in eine alternierende, hochfrequente Impulsfolge umgewandelt und ein Teil der Impulse zur Bildung einer niederfrequenten, sinusförmigen Wechselspannung benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der Impulsfolge so auf drei verschiedene Phasen aufgeteilt werden, daß sich ein Drehstromsystem ergibt.1. A method for converting a DC voltage into an AC voltage, in which the DC voltage is converted into an alternating, high-frequency pulse train and part of the pulses is used to form a low-frequency, sinusoidal AC voltage, characterized in that the pulses of the pulse train are so on three different phases be divided that results in a three-phase system. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Impulsen ein Drehstromnetz gebildet wird oder daß die Impulse in ein bestehendes Drehstromnetz eingespeist werden.2. The method according to claim 1, characterized in that from the pulses Three-phase network is formed or that the pulses into an existing three-phase network be fed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung des Eingangs- an das Ausgangsspannungsniveau über einen Hochfrequenztransformator erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the adjustment of the An input to the output voltage level takes place via a high-frequency transformer. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Schwankungen des Verhältnisses von Eingangs- zu Ausgangsspannung die Impulsbreite variiert wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for Compensation for fluctuations in the ratio of input to output voltage Pulse width is varied. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Annähe­ rung der Kurvenform des Drehstromsystems an den Sinus durch Auslassen von Impulsen verbessert wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the proximity The curve shape of the three-phase system at the sine by omitting pulses is improved. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse unmoduliert verteilt werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the pulses be distributed unmodulated. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Annähe­ rung der Kurvenform des Drehstromsystems an den Sinus durch Pulsweitenmodulation der Impulse verbessert wird.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the proximity tion of the curve shape of the three-phase system to the sine by pulse width modulation of the Impulses is improved. 8. Wechselrichter mit einer Eingangsstufe (4), die eine hochfrequente Impulsfolge erzeugt, mit einem Hochfrequenztransformator (5) zur Transformation der Impulsfolge und mit einer Ausgangsstufe (6) zur Bildung einer niederfrequenten, sinusförmigen Wechsel­ spannung aus der Impulsfolge, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe (6) als Ver­ teilereinrichtung ausgeführt ist, die die Impulse der Impulsfolge so auf drei verschiedene Phasen aufteilt, daß sich ein Drehstromsystem ergibt.8. Inverter with an input stage ( 4 ), which generates a high-frequency pulse train, with a high-frequency transformer ( 5 ) for transforming the pulse train and with an output stage ( 6 ) for forming a low-frequency, sinusoidal AC voltage from the pulse train, characterized in that the Output stage ( 6 ) is designed as a distributor device, which divides the pulses of the pulse train into three different phases so that a three-phase system results. 9. Wechselrichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe (4) als Gegentaktstufe ausgeführt ist.9. Inverter according to claim 8, characterized in that the input stage ( 4 ) is designed as a push-pull stage. 10. Wechselrichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe (4) als Brückenschaltung ausgeführt ist.10. Inverter according to claim 8, characterized in that the input stage ( 4 ) is designed as a bridge circuit. 11. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe (6) als Mittelpunktschaltung ausgeführt ist.11. Inverter according to one of claims 8 to 10, characterized in that the output stage ( 6 ) is designed as a center circuit. 12. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe (6) als Brückenschaltung ausgeführt ist.12. Inverter according to one of claims 8 to 10, characterized in that the output stage ( 6 ) is designed as a bridge circuit. 13. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe aus als Wechselstromschaltern ausgeführten Halbleiterschaltern (16, 17, 18 bzw. 19, 20, 21, 22, 23, 24) aufgebaut ist.13. Inverter according to one of claims 8 to 12, characterized in that the output stage is constructed from semiconductor switches ( 16 , 17 , 18 or 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 ) designed as AC switches. 14. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an die drei Phasen der Ausgangsstufe (6) Einzelverbraucher angeschlossen sind.14. Inverter according to one of claims 8 to 13, characterized in that individual consumers are connected to the three phases of the output stage ( 6 ). 15. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsstufe (6) Drehstromverbraucher angeschlossen sind.15. Inverter according to one of claims 8 to 13, characterized in that three-phase consumers are connected to the output stage ( 6 ). 16. Wechselrichter nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsstufe (6) ein Drehstromnetz angeschlossen ist.16. Inverter according to one of claims 8 to 13, characterized in that a three-phase network is connected to the output stage ( 6 ).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0860048A2 (en) * 1995-10-24 1998-08-26 Aquagas New Zealand Limited An ac-dc power supply
EP0916785A1 (en) * 1997-11-11 1999-05-19 BOMAG GmbH Vibrator for compacting concrete
US6188555B1 (en) 1997-04-25 2001-02-13 Siced Electronics Development Gmbh & Co. Kg Device for limiting alternating electric currents, in particular in the event of a short circuit
EP1253809A2 (en) * 2001-04-27 2002-10-30 Raymond Kleger Control device and method for controlling an electrical load

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0860048A2 (en) * 1995-10-24 1998-08-26 Aquagas New Zealand Limited An ac-dc power supply
EP0860048A4 (en) * 1995-10-24 2000-03-29 Aquagas New Zealand Ltd An ac-dc power supply
US6188555B1 (en) 1997-04-25 2001-02-13 Siced Electronics Development Gmbh & Co. Kg Device for limiting alternating electric currents, in particular in the event of a short circuit
EP0916785A1 (en) * 1997-11-11 1999-05-19 BOMAG GmbH Vibrator for compacting concrete
EP1253809A2 (en) * 2001-04-27 2002-10-30 Raymond Kleger Control device and method for controlling an electrical load
EP1253809A3 (en) * 2001-04-27 2006-06-07 Raymond Kleger Control device and method for controlling an electrical load

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