CH642790A5 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING RECTIFIER CIRCUITS OF A POWER CONVERTER DEVICE. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device for performing such a method.

Leistungswandler zum Speisen eines Gleichstromverbrauchers aus einer Wechselspannungsquelle und Verfahren zu deren Betrieb sind allgemein bekannt. Es ist auch bekannt, dass Einrichtungen dieser Art die Grösse der Ausgangsgleichspannung zu steuern gestatten und in mehr als einem Quadranten arbeiten können, wofür ein Sechsimpuls- oder Drei-phasendoppelweg-Brückenwandler ein typisches Beispiel ist. Für Schaltungen dieser Art ist jedoch eine hohe Welligkeit bei niedriger Ausgangsspannung typisch, und sie erfordern ferner, dass im ganzen Betriebsbereich für alle Gleichrichter der Brückenschaltung eine volle Steuerung aufrechterhalten wird. Es ist schliesslich auch bekannt, dass der Leistungsfaktor solcher Einrichtungen bei niedriger Ausgangsspannung verhältnismässig schlecht ist. Power converters for feeding a direct current consumer from an alternating voltage source and methods for operating them are generally known. It is also known that devices of this type allow the magnitude of the DC output voltage to be controlled and can operate in more than one quadrant, a typical example of which is a six-pulse or three-phase double-path bridge converter. However, high ripple at low output voltage is typical of circuits of this type, and they also require full control to be maintained for all rectifiers of the bridge circuit throughout the operating range. Finally, it is also known that the power factor of such devices is relatively poor when the output voltage is low.

Wenn der Verbraucher induktiv ist und die Tendenz besteht, dass der Laststrom dauernd fliesst, wie es bei einem Motor als Verbraucher der Fall ist, kann man bekanntlich durch eine zusätzliche Freilaufdiodenschaltung die Welligkeit der Verbraucherspannung bei niedrigen Ausgangsspannungen verringern und den Leistungsfaktor erhöhen. Einrichtungen dieser Art ermöglichen jedoch keinen Vierquadrantenbetrieb und die Steuerungsmöglichkeit bleibt begrenzt. Dies und andere Eigenschaften von steuerbaren Gleichrichterschaltungen sind im einzelnen in dem Buch von B.R. Pelly «Thyristor Phase-Controlled Converters and Cycloconverters», Verlag John Wiley and Sons, Inc., 1971 (Kongressbibliothek-Katalog-Nummer 70-125 276) beschrieben und auf diese Veröffentlichung kann Bezug genommen werden, wenn eine eingehendere Behandlung erwünscht ist. Es ist weiterhin bekannt, dass der Eingangsleistungsfaktor einer phasengesteuerten Sechsimpuls- oder Dreiphasendoppelweg-Thyristorbrücken-Gleichrichterschaltung, die einen induktiven Verbraucher speist, für einen Betrieb bei niedriger Spannung durch Hinzufügen zweier weiterer Thyristoren verbessert werden kann, die von der positiven und negativen Leiterschiene über den Verbraucher zum Null- oder Sternpunkt des Wechselspannungssystems geschaltet sind. Schaltungen dieser Art sind beispielsweise in der DE-OS 2746685 beschrieben. If the consumer is inductive and there is a tendency for the load current to flow continuously, as is the case with a motor as a consumer, it is known that an additional freewheeling diode circuit can reduce the ripple of the consumer voltage at low output voltages and increase the power factor. However, devices of this type do not allow four-quadrant operation and the control options remain limited. These and other properties of controllable rectifier circuits are detailed in the book by B.R. Pelly "Thyristor Phase-Controlled Converters and Cycloconverters", published by John Wiley and Sons, Inc., 1971 (Library of Congress Catalog Number 70-125 276), and this publication may be referenced for more detailed treatment. It is also known that the input power factor of a six-pulse or three-phase phased bridge thyristor bridge rectifier circuit feeding an inductive load can be improved for low voltage operation by adding two more thyristors, from the positive and negative busbars to the load are switched to the zero or star point of the AC voltage system. Circuits of this type are described for example in DE-OS 2746685.

Wie noch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden wird, treten beim Betrieb einer Brückenlei-stungswandlerschaltung der aus der oben erwähnten Offenlegungsschrift bekannten Art bei niedriger Ausgangsgleichspannung und Dauerstrom im ersten Quadranten im Zyklus Intervalle auf, wenn die jeweiligen Thyristoren in beiden Nullleiterschenkeln leiten. Im Verlauf der Ausgangsgleichspannung treten ebene oder waagerechte Bereiche auf, die der Ausgangsspannung 0 entsprechen, da das Wechselspannungssystem in diesem Betriebszustand überbrückt ist und eine Transport- oder Zeitverzögerung während der Spannungsumkehr auftritt, wenn das System von einem Betrieb im ersten zu einem Betrieb im vierten Quadranten übergeht. As will be explained in more detail with reference to the drawings, when operating a bridge power converter circuit of the type known from the above-mentioned laid-open specification with low output DC voltage and continuous current, intervals occur in the first quadrant in the cycle if the respective thyristors conduct in both neutral conductor legs. In the course of the DC output voltage, there are flat or horizontal areas which correspond to the output voltage 0, since the AC voltage system is bridged in this operating state and a transport or time delay occurs during the voltage reversal when the system changes from an operation in the first to an operation in the fourth quadrant transforms.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Steuer/erfahren für Gleichrichterschaltungen mit steuerbaren Gleichrichtern sowie eine verbesserte Zündsteuerschaltung für den Betrieb einer gesteuerte Gleichrichter enthaltende Brücken-Wandlerleistungsschaltung angegeben werden. Das erfindungsgemässe Verfahren soll ermöglichen, das Steuern der Leistungsübertragung zwischen einer mehrphasigen Leistungsquelle und einem Verbraucher und die Steuerung von Gleichrichtern in einem Leistungswandler zur Übertragung von Leistung zwischen einer mehrphasigen Leistungsquelle und einem Verbraucher zu verbessern. The present invention has for its object to provide an improved control / experience for rectifier circuits with controllable rectifiers and an improved ignition control circuit for the operation of a bridge converter power circuit containing controlled rectifiers. The method according to the invention is intended to make it possible to improve the control of the power transmission between a multi-phase power source and a consumer and the control of rectifiers in a power converter for the transmission of power between a multi-phase power source and a consumer.

Insbesondere soll die Erfindung ermöglichen, die Arbeitsweise einer Leistungswandlerschaltung für den Dauerstrombetrieb bei relativ niedrigen Leistungspegeln zu verbessern. In particular, the invention is intended to make it possible to improve the operation of a power converter circuit for continuous current operation at relatively low power levels.

Ferner soll durch die Erfindung der Betrieb eines Leistungswandlers in mehreren unterschiedlichen Betriebsarten verbessert werden und ein gleichmässiger Übergang zwischen diesen Betriebsarten automatisch gewährleistet werden. Furthermore, the invention is intended to improve the operation of a power converter in several different operating modes and to automatically ensure a smooth transition between these operating modes.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die verbesserte Zündsteuerschaltung sollen schliesslich ein besseres Ansprechen bei Spannungsumkehr ermöglichen, wenn die Schaltung im Dauerstrombetrieb bei relativ niedrigen Leistungswerten arbeitet. Finally, the method according to the invention and the improved ignition control circuit should enable a better response when the voltage is reversed if the circuit operates in continuous current mode at relatively low power values.

Diese und weitere Aufgaben werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. These and other objects are achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset by the characterizing features of patent claim 1.

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Die abhängigen Ansprüche betreffen Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens gemäss der Erfindung. Eine bevorzugte Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist im Patentanspruch 7 definiert. The dependent claims relate to further developments and advantageous refinements of the method according to the invention. A preferred device for performing the method according to the invention is defined in claim 7.

Eine Ausführungsform der Erfindung, mit der die obigen Ziele erreicht werden, besteht in einem Verfahren zum Steuern der Leistung, die einem Verbraucher von einer mehrphasigen, insbesondere dreiphasigen Wechselstromquelle zugeführt wird, bei welchem die Stromflussperioden oder -winkel der gesteuerten Gleichrichter, die eine Brückengleichrichter-schaltung mit neutralen oder Nulleiter-Gleichrichtern bilden, selektiv gesteuert werden. Bei einem Betriebsverfahren, gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wird jeder Gleichrichter in einem Phasenschenkel sukzessive für mindestens eine Hälfte der Periode der elektrischen Phasenverschiebung zwischen der Leitungs- oder Phasen- und Nulleiterspannung durchgeschaltet, worauf sofort eine Leit- oder Durchschaltperiode des gesteuerten Gleichrichters des entsprechenden neutralen Schenkels für den Rest der Periode folgt. Bei einem Dreiphasensystem wird jeder gesteuerte Gleichrichter eines Phasenschenkels für mindestens 60 elektrische Grade durchgeschaltet, worauf sofort eine Stromfluss-periode des zugehörigen gesteuerten Nulleiterschenkelgleich-richters für den Rest der Periode von 120° folgt. Durch einen solchen Betrieb wird ein gleichzeitiges Leiten der gesteuerten Gleichrichter im positiven und negativen Nulleiterschenkel verhindert. One embodiment of the invention, with which the above objects are achieved, consists in a method for controlling the power which is supplied to a consumer from a multiphase, in particular three-phase, alternating current source, in which the current flow periods or angles of the controlled rectifiers, which are a bridge rectifier, Form circuit with neutral or neutral rectifiers, can be controlled selectively. In an operating method, according to an embodiment of the invention, each rectifier in a phase leg is successively switched through for at least one half of the period of the electrical phase shift between the line or phase and neutral voltage, whereupon immediately a leading or switching period of the controlled rectifier of the corresponding neutral leg for the rest of the period follows. In a three-phase system, each controlled rectifier of a phase leg is switched through for at least 60 electrical degrees, which is immediately followed by a current flow period for the associated controlled neutral leg rectifier for the rest of the period of 120 °. Such operation prevents simultaneous conduction of the controlled rectifiers in the positive and negative neutral legs.

Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel wird zum Erreichen der oben angegebenen Ziele eine verbesserte Zündsteuerschaltung angegeben, welche auf ein analoges Steuersignal anspricht und die gesteuerten Gleichrichter in einer Brücken-Leistungswandlerschaltung individuell durchschaltet (leitend macht), die zwischen eine mehrphasige Wechselspannungsquelle mit einem Nullpunkt und die Last geschaltet ist. Die Steuerschaltung enthält eine mit der Wechselspannungsquelle gekoppelte und durch diese gesteuerte Anordnung eines Satzes von Nullwegsignalen bestimmter zeitlicher Zuordnung, deren relative zeitliche Beziehungen bezüglich den Phasenspannungen einer mehrphasigen Wechselspannungsquelle fest sind, ferner eine der Anzahl der Phasen-schenkelgleichrichter in der Wandlerschaltung gleiche Anzahl von Schwingungsgeneratoren, die selektiv mit einer bestimmten Anzahl der in fester Zeitbeziehung stehenden Logiksignale gekoppelt sind, um entsprechende Zündreferenzschwingungen zu erzeugen, welche eine zeitlich veränderliche Flanken- oder Abfallcharakteristik haben, die sich periodisch für eine Periode, die grösser ist als ein halber Zyklus jeder Phasenspannung mit sukzessiven Schwingungen wiederholt, die Teilperioden von sich gegenseitig überlappenden Flankencharakteristiken haben, so dass jeder Gleichrichter von zwei benachbarten Zündreferenzschwingungen gezündet werden kann, eine mit den Schwingungsgeneratoren und dem analogen Steuersignal gekoppelte Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Satzes zeitlich veränderbarer Logiksignale, die auf einen Vergleich der amplitudenveränderlichen Charakteristik der Zündreferenzschwingungen und des analogen Steuersignals anspricht, und eine digitale Logikschaltung, die mit den Sätzen der festen und zeitveränderlichen Logiksignale gekoppelt ist, um diese entsprechend einem vorgegebenen Steuerlogikalgorithmus zu kombinieren und Zündsignale für die Gleichrichter zu erzeugen und ihnen zuzuführen. According to another exemplary embodiment, an improved ignition control circuit which responds to an analog control signal and which connects the controlled rectifiers in a bridge power converter circuit, which switches between a multiphase AC voltage source with a zero point and the load, is specified in order to achieve the objectives specified above is. The control circuit contains a temporally assigned arrangement of a set of zero-path signals, which is coupled to the AC voltage source and controlled by this, the relative temporal relationships of which are fixed with respect to the phase voltages of a multiphase AC voltage source, and also a number of oscillation generators which is equal to the number of phase leg rectifiers in the converter circuit which are selectively coupled to a certain number of the logic signals in a fixed time relationship in order to generate corresponding ignition reference oscillations which have a time-varying edge or drop characteristic which is periodic for a period which is greater than half a cycle of each phase voltage with successive oscillations repeated, which have partial periods of mutually overlapping edge characteristics, so that each rectifier can be fired by two adjacent ignition reference oscillations, one with the oscillations ungsgenerators and the analog control signal coupled circuitry for generating a set of time-varying logic signals, which is responsive to a comparison of the amplitude-variable characteristic of the ignition reference oscillations and the analog control signal, and a digital logic circuit, which is coupled to the sets of fixed and time-varying logic signals, around them accordingly to combine a predetermined control logic algorithm and to generate and supply ignition signals for the rectifiers.

Für eine Dreihasenbrückenschaltung werden vorzugsweise sechs Schwingungsgeneratoren verwendet, welche 240°-Spannungsrampen negativer Neigung erzeugen, die voneinander um 60° getrennt sind. Die Überkreuzungspunkte zwischen den jeweiligen Rampen und der analogen Steuergleichspannung werden durch Vergleicherschaltungen festgestellt, die eine Reihe von Rechteckschwingungs-Logiksigna-len erzeugen, deren Vorderflanken entsprechend der Grösse der Steuerspannung variieren. Durch andere Vergleicherschaltungen werden die Überkreuzungspunkte zwischen Phase und Nulleiter und Phase und Phase ermittelt, um einen Satz von Rechteckschwingungen mit festen Vorderflanken zu erzeugen. Die digitale Logikschaltung spricht selektiv auf die beiden Typen von Rechteckschwingungen an und erzeugt Zündsignale in Abhängigkeit von einer Kombinationslogikfunktion, mit der eine Steuerung über fünf verschiedene Betriebsarten entsprechend der zeitlichen Relation zwischen den Logiksignalen mit fester und variabler Vorderflanke bei beliebiger, der Wandlerschaltung zugeführter Steuerspannung möglich ist. For a three-phase bridge circuit, six vibration generators are preferably used, which generate 240 ° voltage ramps of negative inclination, which are separated from one another by 60 °. The crossover points between the respective ramps and the analog control DC voltage are determined by comparator circuits which generate a series of square wave logic signals, the leading edges of which vary according to the magnitude of the control voltage. Other comparison circuits determine the crossover points between phase and neutral and phase and phase in order to generate a set of square waves with fixed leading edges. The digital logic circuit responds selectively to the two types of square waves and generates ignition signals as a function of a combination logic function, with which control via five different operating modes is possible in accordance with the temporal relationship between the logic signals with fixed and variable leading edge with any control voltage supplied to the converter circuit .

Durch die Erfindung ist insbesondere ein Betrieb der Wandlerschaltung bei relativ niedrigen Spannungswerten möglich, bei welchen das Ansprechen des Systems dadurch verbessert wird, dass man die Gleichrichter für die Phasenschenkel für mindestens 60° durchschaltet, worauf die Gleichrichter in den neutralen oder Nulleiterschenkeln für den Rest des Intervalles von 120° zwischen den Phasenspannungen eines Dreiphasensystems leiten, wobei die Zündwinkel für die Gleichrichter in den Phasenschenkeln im Bereich von 90° bis 120° liegen. Bei einem solchen Betrieb wird ein gleichzeitiges Leiten der Gleichrichter in den neutralen oder Nulleiterschenkel vermieden und man vermeidet die Transportverzögerung oder Zeitverzögerung beim Kommutieren, wenn ein Umkehrspannungskommando angelegt wird. The invention enables operation of the converter circuit in particular at relatively low voltage values, at which the response of the system is improved by switching the rectifiers for the phase legs through for at least 60 °, whereupon the rectifiers in the neutral or neutral legs for the rest of the Conduct an interval of 120 ° between the phase voltages of a three-phase system, the firing angles for the rectifiers in the phase limbs being in the range from 90 ° to 120 °. In such an operation, a simultaneous feeding of the rectifier into the neutral or neutral leg is avoided and the transport delay or time delay when commutating is avoided when a reverse voltage command is applied.

Im folgenden werden spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Special exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it :

Fig. 1 ein Schaltbild einer Dreiphasen-Brückenwandler-schaltung mit Nulleiterthyristoren und einer Zündsteuerschaltung gemäss einer Ausführungsform der Erfindung; 1 is a circuit diagram of a three-phase bridge converter circuit with neutral thyristors and an ignition control circuit according to an embodiment of the invention;

Fig. 2A und 2B graphische Darstellungen des zeitlichen Verlaufes eines Satzes von Signalen zur Erläuterung einer bekannten Arbeitsweise einer Brückenwandlerschaltung mit Nulleiterthyristoren beim Betrieb im ersen Quadranten und niedriger Ausgangsleistung; 2A and 2B are graphical representations of the time course of a set of signals to explain a known mode of operation of a bridge converter circuit with neutral thyristors when operating in the first quadrant and with low output power;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufes eines Satzes von Signalen zur Erläuterung einer bekannten Betriebsweise im vierten Quadranten; 3 shows a graphical representation of the time course of a set of signals to explain a known mode of operation in the fourth quadrant;

Fig. 4 eine graphische Darstellung eines Satzes von Signalen zur Erläuterung des Überganges vom ersten auf den vierten Quadranten bei einer bekannten Betriebsweise; 4 is a graphical representation of a set of signals to explain the transition from the first to the fourth quadrant in a known mode of operation;

Fig. 5A und 5B graphische Darstellungen eines Satzes von Signalen zur Erläuterung einer erwünschten Betriebsweise gemäss einer Ausführungsform der Erfindung; 5A and 5B are graphical representations of a set of signals for explaining a desired mode of operation according to an embodiment of the invention;

Fig. 6 eine graphische Darstellung eines Satzes von Signalen zur Erläuterung der Ansprechcharakteristik auf Umkehrspannungskommandos bei der anhand der Fig. 5 A und 5B erläuterten Arbeitsweise; 6 is a graphical representation of a set of signals for explaining the response characteristic to reverse voltage commands in the mode of operation explained with reference to FIGS. 5A and 5B;

Fig. 7 ein mehr ins einzelne gehendes Schaltbild für eine Zündsteuerschaltung ; 7 is a more detailed circuit diagram for an ignition control circuit;

Fig. 8 ein Schaltbild von Phasenspannungskreuzungsde-tektoren, die in der Schaltung gemäss Fig. 7 nur schematisch dargestellt sind; FIG. 8 shows a circuit diagram of phase voltage crossing detectors, which are only shown schematically in the circuit according to FIG. 7;

Fig. 9 ein Schaltbild eines typischen Rampen- und Signalgenerators für die Schaltung gemäss Fig. 7; FIG. 9 shows a circuit diagram of a typical ramp and signal generator for the circuit according to FIG. 7;

Fig. 10 ein genaueres Schaltbild einer Zündlogikschaltung für die Schaltungsanordnung gemäss Fig. 7; FIG. 10 shows a more detailed circuit diagram of an ignition logic circuit for the circuit arrangement according to FIG. 7;

Fig. 11 ein Schaltbild für eine der sechs Phasenschenkel-logikschaltungen, die in Fig. 10 dargestellt sind; Figure 11 is a circuit diagram for one of the six phase leg logic circuits shown in Figure 10;

Fig. 12 ein Schaltbild eines der Neutral- oder Nulleiterschenkelschaltungen, die in Fig. 10 dargestellt sind; FIG. 12 is a circuit diagram of one of the neutral or neutral leg circuits shown in FIG. 10;

Fig. 13 eine graphische Darstellung des Verlaufes von Rampensignalen, die von der Schaltungsanordnung gemäss der Fig. 7 erzeugt werden und einen Satz von Zündreferenz- 13 is a graphical representation of the course of ramp signals which are generated by the circuit arrangement according to FIG. 7 and a set of ignition reference

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Schwingungen zur Steuerung der vorliegenden Wandlereinrichtung darstellen; Represent vibrations to control the present transducer device;

Fig. 14 eine graphische Darstellung der fünf Betriebsarten, die die vorliegende Wandlereinrichtung ermöglicht und von denen eine, die Betriebsart III, ein Beispiel für das anhand der Fig.5A und 5B erläuterte verbesserte Verfahren darstellt; FIG. 14 is a graphical representation of the five operating modes that the present converter device enables, one of which, operating mode III, is an example of the improved method explained with reference to FIGS. 5A and 5B;

Fig. 15 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufes von Spannungen, wie sie bei den in Fig. 14 dargestellten fünf Betriebsarten auftreten; FIG. 15 shows a graphical representation of the course over time of voltages as they occur in the five operating modes shown in FIG. 14; FIG.

Fig. 16 eine graphische Darstellung eines Satzes von Schwingungen, die zeigt, wie ein Zündsignal für einen Pha-senschenkelthyristor bei einer Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung durch logische Verknüpfung erzeugt wird, und 16 is a graphical representation of a set of oscillations, showing how an ignition signal for a phase-leg thyristor is generated by logic combination in an embodiment of the method according to the invention, and

Fig. 17 eine graphische Darstellung eines Satzes von Schwingungen, die zeigt, wie das Zündsignal für einen Nulleiterschenkelthyristor gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung logisch erzeugt wird. 17 is a graphical representation of a set of vibrations showing how the firing signal for a neutral leg thyristor is logically generated in accordance with an embodiment of the present invention.

Fig. 1 zeigt u.a. eine Gleichrichterschaltung (Wechsel-spannungs-Gleichspannungs-Leistungswandlerschaltung), wie sie aus der DE-OS 2746685 bekannt ist, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird. 1 shows i.a. a rectifier circuit (AC voltage-DC power converter circuit), as is known from DE-OS 2746685, to which reference is expressly made here.

Es dürfte zweckmässig sein, vor Beginn der Beschreibung der vorliegenden Erfindung kurz auf den hier interessierenden Typ von Leistungswandlern bzw. gesteuerten Gleichrichtern einzugehen, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Before the description of the present invention begins, it should be expedient to briefly discuss the type of power converters or controlled rectifiers of interest here in order to facilitate an understanding of the invention.

Fig. 1 zeigt eine steuerbare Gleichrichterschaltung, der Wechselstromleistung von einer mehrphasigen, insbesondere dreiphasigen Wechselspannungsquelle über Klemmen LI, L2 und L3 zugeführt wird, die mit der in Dreieckschaltung geschalteten Primärseite 10 eines Transformators verbunden sind. Die Sekundärseite 12 des Transformators ist in Sternschaltung geschaltet und enthält drei Wicklungen AN, BN und CN, die mit einem Null-Leiter oder Sternpunkt N verbunden sind. Die Wechselspannung wird durch eine Reihenschaltung aus einer positiven und einer negativen Gruppe von vier gesteuerten Gleichrichtern 16 und 18 in Gleichspannung umgewandelt und einem Verbraucher 14 zugeführt. Die gesteuerten Gleichrichter sind als steuerbare Siliziumgleichrichter (SCR) dargestellt, welche zu einer Klasse von Halbleiterbauelementen gehören, die als Thyristoren bezeichnet werden; dieser Begriff wird daher im folgenden der Einfachheit halber verwendet, ohne dass hierdurch irgendeine Einschränkung beabsichtigt ist. 1 shows a controllable rectifier circuit to which AC power is supplied from a multi-phase, in particular three-phase AC voltage source via terminals LI, L2 and L3, which are connected to the primary side 10 of a transformer connected in a delta connection. The secondary side 12 of the transformer is connected in a star connection and contains three windings AN, BN and CN, which are connected to a neutral conductor or neutral point N. The AC voltage is converted into DC voltage by a series connection of a positive and a negative group of four controlled rectifiers 16 and 18 and fed to a consumer 14. The controlled rectifiers are shown as controllable silicon rectifiers (SCR), which belong to a class of semiconductor components that are referred to as thyristors; this term is therefore used in the following for the sake of simplicity, without any intention to be restricted thereby.

Die positive Gruppe 16 wird durch vier Thyristoren 20, 22, 24 und 26 gebildet, die auch mit A + bis N + bezeichnet werden können, während die negative Gruppe aus vier Thyristoren 28, 30, 32 und 34 bzw. A— bis N— gebildet wird. Die Kathoden der Thyristoren der positiven Gruppe 16 sind miteinander an eine positive Leiterschiene 36 angeschlossen, die mit der einen Seite des Verbrauchers 14 gekoppelt ist, während die Anoden der Thyristoren der negativen Gruppe 18 alle an eine negative Leiterschiene 38 angeschlossen sind, die mit der anderen Seite des Verbrauchers 14 verbunden ist. The positive group 16 is formed by four thyristors 20, 22, 24 and 26, which can also be designated A + to N +, while the negative group consists of four thyristors 28, 30, 32 and 34 or A— to N— is formed. The cathodes of the thyristors of the positive group 16 are connected together to a positive conductor rail 36 which is coupled to one side of the load 14, while the anodes of the thyristors of the negative group 18 are all connected to a negative conductor rail 38 which is connected to the other Side of the consumer 14 is connected.

Die Thyristoren 20 bis 34 der beiden Gruppen sind mit ihren Steuerelektroden jeweils mit einer Zündsteuerschaltung 40 verbunden, die die Thyristoren selektiv durchzuschalten, d.h. in den leitenden Zustand zu bringen gestattet, d.h. sie zu einem gewünschten Zeitpunkt der Spannung zwischen einer Leitung oder Phase und dem Nulleiter, mit denen sie verbunden sind, zu zünden, um die Spannung, die dem Verbraucher zugeführt wird, entsprechend einer zugeführten Steuerspannung zu steuern. Das Verfahren und die Einrichtung gemäss der Erfindung beziehen sich auf die Zündsteuerung der Thyristoren. The thyristors 20 to 34 of the two groups are each connected with their control electrodes to an ignition control circuit 40 which selectively turns on the thyristors, i.e. allowed to be brought into the conductive state, i.e. ignite them at a desired point in time of the voltage between a line or phase and the neutral conductor to which they are connected, in order to control the voltage which is supplied to the consumer in accordance with a supplied control voltage. The method and the device according to the invention relate to the ignition control of the thyristors.

Es genügt hier zu bemerken, dass durch die zusätzlichen It is sufficient to note here that the additional

Sternpunkt- oder Nulleiterthyristoren 26 und 34 gemäss den Lehren der DE-OS 2746685 ein erheblicher Vorteil gegenüber bekannten steuerbaren Gleichrichterschaltungen ohne solche Thyristoren erzielt wird, da eine solche Schaltung für einen Betrieb im ersten und vierten Quadranten geeignet ist und gleichzeitig einen besseren Leistungsfaktor sowie eine niedrigere Welligkeit bei Betrieb mit niedrigeren Ausgangsspannungen hat. Ein solcher Betrieb im ersten und vierten Quadranten ist in den Fig.2A bis 3 dargestellt. Bei diesen Figuren muss man zwei Zündwinkel Alpha (a) und Beta (ß) in Betracht ziehen. Mit a wird der Zündwinkel eines speziellen Phasenschenkelthyristors bezeichnet, während der Zündwinkel ß den Zündwinkel des Nulleiterschenkelthyristors bedeutet, dasselbe gilt für die anderen entsprechenden Thyristoren. Beide Zündwinkel werden vom Überkreuzungspunkt der Spannungen zwischen der benachbarten Leitung oder Phase und dem Nulleiter gerechnet. Star point or neutral thyristors 26 and 34 according to the teachings of DE-OS 2746685 a considerable advantage over known controllable rectifier circuits without such thyristors is achieved, since such a circuit is suitable for operation in the first and fourth quadrants and at the same time a better power factor and a lower one Ripple when operating with lower output voltages. Such an operation in the first and fourth quadrants is shown in FIGS. 2A to 3. In these figures two ignition angles alpha (a) and beta (ß) have to be considered. With a the firing angle of a special phase leg thyristor is designated, while the firing angle ß means the firing angle of the neutral leg thyristor, the same applies to the other corresponding thyristors. Both firing angles are calculated from the crossover point of the voltages between the adjacent line or phase and the neutral conductor.

Fig. 2A zeigt die Verhältnisse bei dem typischen Betrieb gemäss dem Stand der Technik für a = 135° und ß = 150°. Unterhalb der Spannungen AN, BN und CN zwischen den jeweiligen Phasen und dem Nulleiter ist eine Anzahl zeitlich zugeordneter Spannungen und Ströme für die acht Thyristoren 20 bis 34 dargestellt. Die Spannung + Vi ist die Spannung auf der positiven Leiterschiene 36 (Fig. 1) bezüglich des Eingangsnulleiters NN für die positive Thyristorgruppe, während mit — Vi die Spannung auf der negativen Leiterschiene 38 der negativen Thyristorgruppe dargestellt ist. Die jeweiligen Ströme sind mit A ^, B +, C + usw. bezeichnet. Aus dem Verlauf des Stromes N + des Nulleiterthyristors 26 ist ersichtlich, dass wenn dieser nach dem Durchschalten eines Phasenschenkelthyristors 20, 22 oder 24 durchgeschaltet wird, der Strom auf den leitenden Nulleiterthyristor 26 übergeht, wodurch die Spannung + Vi auf Null bzw. NN abfällt und wenn die Stromflussdauer der jeweiligen Phasenthyristoren kleiner als 60° ist, zeigt der Verlauf der Ströme N + und N — dass die Nulleiterthyristoren 26 und 34 zwischen den Impulsperioden der Phasenthyristoren gleichzeitig leiten, was aus den ebenen Bereichen in den Spannungskurven + Vi und — Vi, die dem Spannungswert Null entsprechen sowie der kombinierten Verbraucherspannung V2 ersichtlich ist. 2A shows the conditions in typical operation according to the prior art for a = 135 ° and β = 150 °. Below the voltages AN, BN and CN between the respective phases and the neutral conductor, a number of time-related voltages and currents for the eight thyristors 20 to 34 are shown. The voltage + Vi is the voltage on the positive conductor rail 36 (FIG. 1) with respect to the input neutral conductor NN for the positive thyristor group, while with - Vi the voltage on the negative conductor rail 38 of the negative thyristor group is shown. The respective currents are labeled A ^, B +, C + etc. It can be seen from the course of the current N + of the neutral thyristor 26 that if it is turned on after switching through a phase leg thyristor 20, 22 or 24, the current passes to the conductive neutral thyristor 26, as a result of which the voltage + Vi drops to zero or NN and if the current flow duration of the respective phase thyristors is less than 60 °, the course of the currents N + and N - shows that the neutral thyristors 26 and 34 conduct between the pulse periods of the phase thyristors at the same time, which from the flat areas in the voltage curves + Vi and - Vi, which correspond to the voltage value zero and the combined consumer voltage V2 can be seen.

Fig. 2B zeigt einen Satz entsprechender Kurven wie in Fig. 2A mit der Ausnahme, dass der Zündwinkel a nun 120° ist, was eine längere Stromflussperiode für jeden der Phasenthyristoren bedeutet, während der Zündwinkel ß der Nulleiterthyristoren der gleiche ist. Aus dem Verlauf der Spannung + Vi und — Vi ist ersichtlich, dass bei Zunahme des Stromflusswinkels eines Phasenschenkelthyristors bei gleichbleibendem Zündwinkel des Nulleiterthyristors die Verbraucherspannung V2 und dementsprechend auch die dem Verbraucher zugeführte Leistung bei einer entsprechenden Abnahme der gleichzeitigen Stromflusswinkel oder -perioden der Nulleiterthyristoren zunimmt. Dieses Verhalten ist von Bedeutung, wie sich aus der folgenden Diskussion ergeben wird. Fig. 2B shows a set of corresponding curves as in Fig. 2A with the exception that the firing angle a is now 120 °, which means a longer current flow period for each of the phase thyristors, while the firing angle β of the neutral thyristors is the same. From the course of the voltage + Vi and - Vi it can be seen that as the current flow angle of a phase limb thyristor increases with the ignition angle of the neutral thyristor remaining the same, the consumer voltage V2 and accordingly also the power supplied to the consumer increases with a corresponding decrease in the simultaneous current flow angle or periods of the neutral thyristor. This behavior is important, as will emerge from the following discussion.

Fig. 3 zeigt die Verhältnisse bei einem normalen Betrieb im vierten Quadranten, bei dem eine Stromkommutation vom Nulleiterthyristor auf einen Phasenschenkelthyristor erfolgen muss, die positiv ist und das Leiten in den Bereich negativer Spannung fortschreiten lässt. Derartige Bedingungen liegen z.B. bei einem a von 120° und einem ß von 210° vor. Dies kann dann zu Verhältnissen führen, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind. Wenn ein Umkehrspannungsbefehl im Intervall zwischen ti und t2 zugeführt wird, spricht die Schaltung nicht an, da beide Nulleiterthyristoren leiten, wie oben erläutert wurde. Die Schaltungsanordnung muss bis zum Zeitpunkt t2 warten, in dem ein positiver Phasenschenkelthyristor gezündet wird. Die Spannungsumkehr tritt im Zeitpunkt t3 ein, und die Schaltung geht dann in einen normalen Betrieb im vierten Quadranten über. 3 shows the conditions during normal operation in the fourth quadrant, in which current commutation from the neutral thyristor to a phase limb thyristor must take place, which is positive and allows the conduction into the range of negative voltage to proceed. Such conditions are e.g. at an a of 120 ° and a ß of 210 °. This can then lead to conditions as shown in FIG. 4. If a reverse voltage command is applied in the interval between ti and t2, the circuit will not respond because both neutral thyristors are conducting, as explained above. The circuit arrangement must wait until time t2, in which a positive phase leg thyristor is ignited. The voltage reversal occurs at time t3 and the circuit then goes into normal operation in the fourth quadrant.

5 5

iu iu

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

7 7

642 790 642 790

Die Ansprechgeschwindigkeit der Schaltung Hesse sich offensichtlich verbessern, wenn die anhand von Fig.4 erläuterte Verzögerung zwischen ti und b vermieden werden kann. Eine Lösung dieses Problems ist in den Fig.5A und 5B dargestellt, sie besteht darin, die Phasen- und Nulleiterthyristoren bei beispielsweise einem Dreiphasensystem so zu steuern, The response speed of the Hesse circuit obviously improves if the delay between ti and b explained with reference to FIG. 4 can be avoided. A solution to this problem is shown in FIGS. 5A and 5B. It consists in controlling the phase and neutral thyristors in, for example, a three-phase system in such a way that

dass die Phasenschenkelthyristoren für mindestens 60 elektrische Grade leiten, auf die unmittelbar eine Stromflussperiode des jeweiligen Nulleiterthyristors für den Rest der Phasen-Nulleiter-Spannungen folgt. that the phase leg thyristors conduct for at least 60 electrical degrees, which are immediately followed by a current flow period of the respective neutral thyristor for the rest of the phase-neutral voltages.

Allgemein gesprochen kann gesagt werden, dass die Phasenschenkelthyristoren in den jeweiligen aufeinanderfolgenden Zyklen der mehrphasigen Eingangsspannung für mindestens n/2 Grade durchgeschaltet werden, wobei n der elektrische Abstand zwischen den Spannungen zwischen Phase und Nulleiter sind, während die Nulleiterschenkelthyristoren für den Rest des Abstandsintervalles zwischen den Phasen-Nul-leiter-Spannungen durchgeschaltet werden. Bei einem Dreiphasensystem ist beispielsweise aus Fig. 5A ersichtlich, dass n = 120° beträgt und dass bei einem Zündwinkel a der Phasenschenkelthyristoren von 120° ein Leitintervall oder Stromflusswinkel von 60° erhalten werden kann, indem man den Zündwinkel ß der Nulleiterthyristoren gleich 180° macht, so dass sich auch für die Nulleiterthyristoren ein Leitintervall oder Stromflusswinkel von 60° ergibt. Wie der Verlauf der Verbrauchergleichspannung V2 zeigt, treten dabei keine ebenen Bereiche im Spannungsverlauf auf, da die Nulleiterschenkelthyristoren nicht gleichzeitig leiten, wie aus den Stromkurven N + und N — ersichtlich ist. Mit anderen Worten gesagt, leiten und sperren die Nulleiterthyristoren innerhalb jedes Mehrphasenzyklus abwechselnd. Der Verlauf der Spannung V2 in Fig. 5 A entspricht zwar einer mittleren Verbraucherspannung des Wertes Null, da die Perioden des Betriebes mit positiver und negativer Spannung gleich sind, die Zündwinkel a und ß können jedoch verschoben werden, solange die Differenz zwischen ihnen gleich oder grösser als 60° ist. Für eine niedrige positive Gleichspannung lässt sich aus Fig.5B entnehmen, dass der Zündwinkel a zwischen 90° und 120° verändert werden kann, während der Winekl ß sich gleichzeitig zwischen 150° und 180° so ändert, dass die Differenz von 60° zwischen den Zündwinkeln erhalten bleibt. Generally speaking, it can be said that the phase leg thyristors are switched through in the respective successive cycles of the multiphase input voltage for at least n / 2 degrees, where n is the electrical distance between the voltages between phase and neutral, while the neutral leg thyristors for the rest of the distance interval between the Phase-neutral voltages can be switched through. In a three-phase system, for example, it can be seen from FIG. 5A that n = 120 ° and that at an ignition angle a of the phase limb thyristors of 120 °, a guiding interval or current flow angle of 60 ° can be obtained by making the ignition angle β of the neutral thyristors equal to 180 ° , so that there is also a lead interval or current flow angle of 60 ° for the neutral thyristors. As the course of the DC consumer voltage V2 shows, there are no flat areas in the course of the voltage, since the neutral leg thyristors do not conduct at the same time, as can be seen from the current curves N + and N -. In other words, the neutral thyristors alternately conduct and block within each multiphase cycle. The curve of the voltage V2 in FIG. 5 A corresponds to an average consumer voltage of zero, since the periods of operation with positive and negative voltage are the same, but the ignition angles α and β can be shifted as long as the difference between them is equal or greater than 60 °. For a low positive DC voltage, it can be seen from FIG. 5B that the ignition angle a can be changed between 90 ° and 120 °, while the Winekl ß changes simultaneously between 150 ° and 180 ° so that the difference of 60 ° between the Firing angles are maintained.

Diese Arbeitsweise ist in Fig. 14 als Betriebsart II bezeichnet und wird noch näher erläutert werden. This mode of operation is designated as operating mode II in FIG. 14 and will be explained in more detail.

Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass bei Aufrechterhaltung eines Mindeststromflusswinkels von 60° für jeden Phasenthyristor sich ein schnelleres Ansprechen auf einen Spannungsumkehrbefehl ergibt, was bedeutet, dass die bisher vorhandene Transport- oder Zeitverzögerung zwischen den Zeitpunkten ti und t2 in Fig. 4 entfällt. Wenn die Umkehrsteuerspannung im wesentlichen gleichzeitig mit dem Durchschalten eines positiven Phasenschenkelthyristors angelegt wird, entfällt dementsprechend die Zeitspanne zwischen ti und t2, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Wenn der Umkehrbefehl vor oder nach dem Zeitpunkt ti in Fig. 6 auftritt, ist die Zeit für die Spannungsumkehr sogar noch kleiner. Eine Zündsteuerung der acht Thyristoren der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung gemäss dem oben unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 erläuterten Verfahren verbessert also das dynamische Ansprechen der Wandlereinrichtung oder gesteuerten Gleichrichterschaltung bei einem Betrieb im Bereich niedriger Spannungen, insbesondere das Ansprechen bei einer Spannungsumkehr und einem Übergang vom Betrieb im ersten Quadranten auf den Betrieb im vierten Quadranten. It can be seen from FIG. 6 that if a minimum current flow angle of 60 ° is maintained for each phase thyristor, there is a faster response to a voltage reversal command, which means that the previously present transport or time delay between times ti and t2 in FIG. 4 is eliminated. Accordingly, if the reverse control voltage is applied substantially simultaneously with the switching on of a positive phase leg thyristor, the time period between ti and t2 is omitted, as can be seen from FIG. 6. If the reverse command occurs before or after time ti in Fig. 6, the time for voltage reversal is even less. Ignition control of the eight thyristors of the circuit arrangement shown in FIG. 1 according to the method explained above with reference to FIGS. 5 and 6 thus improves the dynamic response of the converter device or controlled rectifier circuit when operating in the range of low voltages, in particular the response when the voltage is reversed and a transition from operating in the first quadrant to operating in the fourth quadrant.

In den Fig. 7 bis 12, auf die nun eingegangen werden soll, sind Anordnungen dargestellt, mit denen nicht nur das oben erläuterte Verfahren durchgeführt werden kann, sondern auch Thyristorzündimpulse entsprechend einer Digitallogiksequenz (die noch erläutert werden wird) in einem weiten 7 to 12, which will now be discussed, arrangements are shown with which not only the above-described method can be carried out, but also thyristor firing pulses corresponding to a digital logic sequence (which will be explained) in a wide range

Betriebsbereich erzeugt werden können, der beispielsweise fünf verschiedene Betriebsarten einschliesslich des oben erwähnten Verfahrens in Abhängigkeit vom Wert der zugeführten Steuergleichspannung enthalten kann. Der Betriebsbereich ist in Fig. 14 graphisch dargestellt, auf die bei den folgenden Erläuterungen von Zeit zu Zeit Bezug genommen werden wird. Operating range can be generated, which can contain, for example, five different operating modes including the above-mentioned method depending on the value of the supplied DC control voltage. The operating range is graphically illustrated in FIG. 14, which will be referred to from time to time in the following explanations.

In Fig. 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Thyri-stor-Zündsteuerschaltung 40 für die gesteuerte Brücken-gleichrichter- oder Leistungswandlerschaltung gemäss Fig. 1 dargestellt, die in einer gewünschten Reihenfolge acht Thyristorzündimpulse A +, B -I-,... N - für die Thyristoren 20 bis 34 zu liefern vermag, die die positiven und negativen vier Impulsthyristorgruppen 16 und 18 bilden, wobei die Ausgangsgleichspannung entsprechend der Änderung der Thyristorzündwinkel in Abhängigkeit von der Zuführung der Zündimpulse gesteuert wird. FIG. 7 shows a preferred embodiment of the thyristor ignition control circuit 40 for the controlled bridge rectifier or power converter circuit according to FIG. 1, which in a desired sequence has eight thyristor ignition pulses A +, B -I -, ... N - for the thyristors 20 to 34, which form the positive and negative four pulse thyristor groups 16 and 18, the output DC voltage being controlled in accordance with the change in the thyristor ignition angle as a function of the supply of the ignition pulses.

Während bei den bekannten Dreiphasenzündimpulsgene-ratoren typischerweise die Zündwinkel der Thyristoren durch den Schnitt einer einzigen Zündbezugsschwingung, z.B. einer Cosinusschwingung oder linearen Rampe (Zägezahn) von 180°, mit einer Steuergleichspannung bestimmt werden, werden bei der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise mehrere Zündreferenzschwingungen verwendet und zwar ebenso-viele wie Phasenschenkelthyristoren vorhanden sind. Die Schwingungen sind zeitlich aufeinander bezogen und haben einen elektrischen Abstand gleich der Hälfte des elektrischen Abstandes zwischen den Phasen-Nulleiter-Spannungen, z.B. 120° oder 180°, und dienen zur Erzeugung von zeitlich veränderlichen logischen Signalen. Die logischen Signale werden logisch verknüpft mit logischen Signalen, die eine feste zeitliche Beziehung zur Zeitrelation der Phasenspannungen der Wechselspannungsquelle haben, um automatisch sowohl die richtige Betriebsart als auch einen stetigen Übergang zwischen den Betriebsarten zu gewährleisten. While in the known three-phase ignition generators typically the firing angles of the thyristors by cutting a single firing reference vibration, e.g. a cosine oscillation or linear ramp (toothed tooth) of 180 °, can be determined with a DC control voltage, several ignition reference oscillations are advantageously used in the present invention, namely as many as phase leg thyristors are present. The vibrations are temporally related and have an electrical distance equal to half the electrical distance between the phase-neutral voltages, e.g. 120 ° or 180 °, and are used to generate time-varying logical signals. The logic signals are logically combined with logic signals which have a fixed temporal relationship to the time relation of the phase voltages of the AC voltage source in order to automatically ensure both the correct operating mode and a constant transition between the operating modes.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 werden sechs Rampensignalgeneratoren 42a, 42b, 42c,... 42f verwendet, die mit entsprechenden UND-Gliedern 43a,... 43f gekoppelt sind. Ausser den Rampengeneratoren sind eine Phasen-Null-Kreuzungsdetektorschaltung 44 und eine Phasen-Phasen-Kreuzungsdetektorschaltung 46 vorgesehen. Die Phasen-Null-Kreuzungsdetektorschaltung 44 liefert einen ersten Satz von logischen Rechteckschwingungssignalen A, B, C und deren Komplemente A, B und C. Diese Signale haben feste zeitliche Beziehungen in bezug aufeinander entsprechend den zyklischen Änderungen der Phaseneingangsspannungen AN, BN und CN, die den Schaltungen 44 und 46 zugeführt sind. Die Vorder- und Rückflanken dieser Rechteckschwingungen treten dann auf, wenn die entsprechenden sinusförmigen Phaseneingangsspannungen durch die Spannung am Nulleiter NN, also durch den Spannungswert Null gehen. Die Phasen-Phasen-Kreuzungsdetektorschaltung 46 ist mit den sinusförmigen Phaseneingangsspannungen AN, BN sowie CN gekoppelt und liefert einen zweiten Satz von logischen Rechteckschwingungssignalen AI, BI, Cl und deren Komplemente Äl, BI und Cl, die selektiv paarweise den UND-Gliedern 43a,... 43f zugeführt werden. Die Flanken dieser Signale werden durch die Überkreuzungen der Phasenspannungen bestimmt und haben daher bezüglich des ersten Satzes von Referenz-Rechteckschwingungen A, B... eine Phasenverschiebung von 30 elektrischen Graden. 7, six ramp signal generators 42a, 42b, 42c, ... 42f are used, which are coupled to corresponding AND gates 43a, ... 43f. In addition to the ramp generators, a phase-zero crossing detector circuit 44 and a phase-phase crossing detector circuit 46 are provided. Phase-zero crossing detector circuit 44 provides a first set of square wave logic signals A, B, C and their complements A, B and C. These signals have fixed temporal relationships with respect to one another in accordance with the cyclical changes in phase input voltages AN, BN and CN that the circuits 44 and 46 are supplied. The leading and trailing edges of these rectangular oscillations occur when the corresponding sinusoidal phase input voltages pass through the voltage at the neutral conductor NN, that is to say through the voltage value zero. The phase-phase crossing detector circuit 46 is coupled to the sinusoidal phase input voltages AN, BN and CN and provides a second set of logic square wave signals AI, BI, Cl and their complements Äl, BI and Cl, which are selectively paired to the AND gates 43a ,. .. 43f are fed. The edges of these signals are determined by the crossover of the phase voltages and therefore have a phase shift of 30 electrical degrees with respect to the first set of reference square waves A, B ...

Der Zündwinkelbezugswert Null für a und ß wird durch die Schwingungen AI, BI usw. bestimmt, während die Schwingungen A, B usw. ein bequemes Mittel für das Festsetzen von Betriebsartänderungen und einer Inversionsgrenzeoder Endhaltsteuerung darstellen, wie noch dargelegt werden wird. Die Detektorschaltungen 44 und 46 sind in Fig. 8 genauer dargestellt, sie enthalten jeweils drei Vergleicher 48, The zero firing angle reference for a and β is determined by the vibrations AI, BI, etc., while the vibrations A, B, etc. are a convenient means of setting mode changes and inversion limit or end stop control, as will be discussed. The detector circuits 44 and 46 are shown in more detail in FIG. 8, they each contain three comparators 48,

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

642 790 642 790

50 und 52 bzw. 54, 56 und 58. Diese Vergleicher sind so ausgebildet, dass sie entsprechend den ihnen zugeführten Eingangssignalen eine Rechteckschwingung zu liefern vermögen. Die Vergleicher 48, 50 und 52 sind jeweils mit einem Eingang an eine Bezugsspannung NN angeschlossen, die die Spannung des Sternpunktes des Sekundärteiles 12 der Spannungsquelle ist (Fig. 1). Der andere Eingang der Vergleicher ist mit einer entsprechenden Phasenspannung AN, BN und CN gekoppelt. Die Vergleicher 48, 50 und 52 liefern dementsprechend an ihrem Ausgang die Rechteckschwingungen A, B bzw. C. Mit den Ausgängen der Vergleicher 48, 50 und 52 ist jeweils einer von drei Inverterschaltungen 60, 62 und 64 gekoppelt, an deren Ausgängen die Rechteckschwingungen Ä, B bzw. C zur Verfügung stehen. 50 and 52 or 54, 56 and 58. These comparators are designed such that they are able to deliver a square wave in accordance with the input signals supplied to them. The comparators 48, 50 and 52 are each connected with an input to a reference voltage NN, which is the voltage of the star point of the secondary part 12 of the voltage source (FIG. 1). The other input of the comparators is coupled to a corresponding phase voltage AN, BN and CN. The comparators 48, 50 and 52 accordingly deliver the square waves A, B and C at their outputs. The outputs of the comparators 48, 50 and 52 each have one of three inverter circuits 60, 62 and 64 coupled to their outputs, the square waves Ä , B and C are available.

Die Detektorschaltung 46 unterscheidet sich von der Detektorschaltung 44 durch die den Vergleichern 54, 56 und 58 zugeführten Eingangssignale. Wie Fig. 8 zeigt, sind den beiden Eingängen des Vergleichers 54 die Phaseneingangsspannungen AN und CN zugeführt, so dass dieser Vergleicher die Rechteckschwingung AI liefert. In entsprechender Spannungen AN und CN zugeführt, so dass dieser Vergleicher die Rechteckschwingung AI liefert. In entsprechender Weise liefern die Vergleicher 56 und 58 die Rechteckschwingungen BI bzw. Cl. Durch entsprechende Inverter 66, 68 und 70 werden die Komplemente Äl, BI bzw. Cl der Rechteckschwingungen erzeugt. Da die Phasenspannungen AN, BN und CN gegeneinander um 120° in der Phase verschoben sind, sind auch die Rechteckschwingungen AI, BI und Cl um 120° getrennt, durch Verwendung der Komplemente Äl, BI und C1 stehen jedoch sechs Rechteckschwingungen zur Verfügung, die sukzessive um 60° getrennt bzw. phasenverschoben sind und jeweils einem der Rampengeneratoren 42a,... 42f in der Reihenfolge A1,C1,B1,Ä1,C1 und Dl zugeführt werden. The detector circuit 46 differs from the detector circuit 44 by the input signals fed to the comparators 54, 56 and 58. As FIG. 8 shows, the two inputs of the comparator 54 are supplied with the phase input voltages AN and CN, so that this comparator supplies the square wave AI. Supplied in corresponding voltages AN and CN, so that this comparator supplies the square wave AI. Correspondingly, the comparators 56 and 58 deliver the square waves BI and Cl. The complements Äl, BI and Cl of the rectangular oscillations are generated by corresponding inverters 66, 68 and 70. Since the phase voltages AN, BN and CN are mutually shifted in phase by 120 °, the square waves AI, BI and Cl are also separated by 120 °, but by using the complements Äl, BI and C1 there are six square waves available, which are successive are separated by 60 ° or out of phase and are each supplied to one of the ramp generators 42a,... 42f in the sequence A1, C1, B1, Ä1, C1 and Dl.

Die Rampengeneratoren sind gleich aufgebaut, und ein typisches Beispiel für eine geeignete Schaltung ist in Fig. 9 dargestellt. Fig. 9 zeigt beispielsweise die Schaltungsanordnung des Rampengenerators 42a (Fig. 7) und enthält zwei Differenz- oder Operationsverstärker 72 und 74, welche durch einen Analogschalter 76 in der dargestellten Weise verbunden sind, welcher durch eine Signalspannung auf einer Leitung 78 steuerbar ist, welche beim vorliegenden Falle die logisch verknüpfte 120°-Schwingung Äl - Cl vom UND-Glied 43 führt. Die Operationsverstärker 72 und 74 können, falls erwünscht, durch eine kommerziell verfügbare integrierte Paarschaltung 747 gebildet werden. Ausser Schaltungsteilen zum Zuführen von Gleichvorspannungen — V und + V enthält die Schaltungsanordnung einen dem Operationsverstärker 74 zugeordneten Millerintegrator-Kondensator 80 sowie einen Rück-kopplungs- oder Rückführwiderstand 82 zum — Eingang des Operationsverstärkers 72, der ausserdem mit einem Rückführungskondensator 84 versehen ist. Wenn der Schaltung im Betrieb das Signal Äl - Cl zugeführt wird, steuert der Änalog-schalter 76 das Ausgangssignal Fl des Operationsverstärkers 74 derart, dass es für eine Periode von 120° einen hohen Wert hat und öffnet dann den Schalter, so dass der Millerintegrator-Kondensator die ins Negative gehende, 240° dauernde Rampe oder Sägezahnflanke erzeugt. The ramp generators have the same structure and a typical example of a suitable circuit is shown in FIG. 9. For example, Figure 9 shows the circuitry of ramp generator 42a (Figure 7) and includes two differential or operational amplifiers 72 and 74 which are connected by an analog switch 76 in the manner shown which is controllable by a signal voltage on line 78 which in the present case, the logically linked 120 ° oscillation Äl - Cl leads from the AND gate 43. Operational amplifiers 72 and 74 can be formed by a commercially available paired integrated circuit 747, if desired. In addition to circuit parts for supplying DC bias voltages - V and + V, the circuit arrangement contains a Miller integrator capacitor 80 assigned to the operational amplifier 74 and a feedback or feedback resistor 82 to the input of the operational amplifier 72, which is also provided with a feedback capacitor 84. When the circuit is operated with the signal Äl - Cl, the analog switch 76 controls the output signal Fl of the operational amplifier 74 in such a way that it has a high value for a period of 120 ° and then opens the switch so that the Miller integrator Capacitor that generates a negative 240 ° ramp or saw tooth flank.

Die anderen fünf Rampengeneratoren 42b bis 42f stimmen mit der in Fig. 9 dargestellten Schaltungsanordnung überein und liefern als Ausgangssignale die Rampenreferenzschwingungen F2, F3, F4, F5 und F6 derart, dass die aufeinanderfolgenden Zündschwingungen von dem jeweiligen Vorgänger einen Abstand von 60° haben. Diese Relation ist in Fig. 13 dargestellt, wo beispielsweise die Zündschwingung Fl im Intervall von 0° bis 240° die absinkende Rampe enthält, anschliessend einen hohen Wert annimmt und diesen für weitere 120° beibehält, bevor die nächste, 240° dauernde abfallende Rampe auftritt. Fig. 13 zeigt ferner, dass die Zündschwingung F2, die durch den von der Rechteckreferenzschwingung C1 • B1 gesteuerten Rampengenerator 42b (Fig.7) erzeugt wird, gegenüber Fl um 60° in der Phase verzögert ist. Man beachte ferner, dass die zwei Zündschwingungen Fl und F2 Rampenteile, die sich 180° überlappen, enthalten. Diese Beziehungen sind auch für alle anderen Paare aufeinanderfolgender Zündschwingungen F3, F4 usw. sowie für Fl bezüglich F6 erfüllt. Dadurch, dass man die Rampen negativer Neigung für 240° erzeugt, tritt eine Überlappung um 180° ein, die beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung für einen vollen Steuerungsbereich erforderlich ist, da jeder Phasenthyristor in Ansprache auf zwei aufeinanderfolgende Zündschwingungen zündbar sein muss, wie noch erläutert werden wird, um einen Mehrbetriebsartenbetrieb zu realisieren. The other five ramp generators 42b to 42f correspond to the circuit arrangement shown in FIG. 9 and supply the ramp reference oscillations F2, F3, F4, F5 and F6 as output signals such that the successive ignition oscillations are at a distance of 60 ° from the respective predecessor. This relation is shown in FIG. 13, where, for example, the ignition oscillation Fl contains the sinking ramp in the interval from 0 ° to 240 °, then assumes a high value and maintains it for a further 120 ° before the next, 240 ° falling ramp occurs . FIG. 13 also shows that the ignition oscillation F2, which is generated by the ramp generator 42b (FIG. 7) controlled by the rectangular reference oscillation C1 • B1, is delayed in phase by 60 ° with respect to Fl. It should also be noted that the two ignition oscillations Fl and F2 contain ramp parts that overlap by 180 °. These relationships are also fulfilled for all other pairs of successive ignition vibrations F3, F4 etc. and for F1 with respect to F6. By creating the negative slope ramps for 240 °, there is an overlap of 180 °, which is required for a full control range in the subject matter of the present invention, since each phase thyristor must be firable in response to two successive firings, as explained below will be to realize a multi-mode operation.

Bei der Schaltungsanordnung gemäss Fig.7 werden die sechs Zündschwingungen Fl bis F6 zwei Überkreuzungsde-tektor-Schaltungen 86 und 88 zugeführt, denen ausserdem die Nulleiterspannung NN und das veränderbare Steuer- oder Referenzgleichspannungssignal zugeführt werden. Die Über-kreuzungsdetektorschaltung 86 wird durch sechs Vergleicher 90, 92,... 100 gebildet und liefert einen dritten Satz von festen logischen Rechteckschwingungen II, 12,13 ... 16 in Ansprache auf die Durchgänge der Zündschwingungen Fl bis F6 durch die Nulleiterspannung bzw. die Spannung Null Volt. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, geht die Zündschwingung Fl bei 120° durch den Spannungswert Null. Dementsprechend liefern die Rechteckschwingungen II bis 16 ein Logiksignal, das bei einem Zündwinkel von 120° auf seinen hohen Wert übergeht. In the circuit arrangement according to FIG. 7, the six ignition oscillations F1 to F6 are supplied with two crossover detector circuits 86 and 88, to which the neutral voltage NN and the variable control or reference direct voltage signal are also supplied. The crossover detector circuit 86 is formed by six comparators 90, 92, ... 100 and supplies a third set of fixed logic square waves II, 12, 13 ... 16 in response to the transitions of the ignition vibrations Fl to F6 through the neutral voltage or the voltage zero volts. As can be seen from FIG. 13, the ignition oscillation F1 passes through the voltage value zero at 120 °. Correspondingly, the square waves II to 16 deliver a logic signal which transitions to its high value at an ignition angle of 120 °.

Die Überkreuzungsdetektorschaltung 88 wird durch sechs Vergleicher 102, 104, 106, 108, 110 und 112 gebildet. Sie vergleicht die zugeführte Steuer- oder Referenzgleichspannung mit den Spannungsrampen der Zündreferenzschwingungen Fl bis F6 und erzeugt entsprechende sechs logische Rechteckschwingungssignale XI, X2 ... X6 mit Vorderflanken, deren Auftreten sich entsprechend dem Überkreuzungspunkt zwischen der zugehörigen Rampenspannung und der Steueroder Referenzgleichspannung ändert, wie in Fig. 13 anhand des dort dargestellten Signales X1 gezeigt ist. Mit den Ausgängen der Vergleicher sind jeweils entsprechende Inverter 114, 116, 118 ... 124 gekoppelt, die die komplementären Logiksignale XI, X2 ... X6 erzeugen. The crossover detector circuit 88 is formed by six comparators 102, 104, 106, 108, 110 and 112. It compares the supplied control or reference DC voltage with the voltage ramps of the ignition reference vibrations Fl to F6 and generates corresponding six logic square wave signals XI, X2 ... X6 with leading edges, the occurrence of which changes in accordance with the crossover point between the associated ramp voltage and the control or reference DC voltage, as in 13 is shown on the basis of the signal X1 shown there. Corresponding inverters 114, 116, 118 ... 124 are coupled to the outputs of the comparators, which generate the complementary logic signals XI, X2 ... X6.

Die Thyristorzündsignale A +, B +,... N + und N — werden in einem Zündschaltnetz 126 aus den beiden Sätzen von logischen Signalen A, Ä, B,... C und II, 12,... 16, die eine feste gegenseitige zeitliche Beziehung haben, sowie dem Satz von logischen Rechteckschwingungssignalen XI, X2,... X6 und deren Komplementen XI,... X6, deren Vorderflanken variabel sind, erzeugt. The thyristor firing signals A +, B +, ... N + and N - are in an ignition switching network 126 from the two sets of logic signals A, Ä, B, ... C and II, 12, ... 16, the one have fixed mutual temporal relationship, as well as the set of logical square wave signals XI, X2, ... X6 and their complements XI, ... X6, the leading edges of which are variable.

Das Zündschaltnetz 126 ist in den Fig. 10, 11 und 12 genauer dargestellt und realisiert digitale logische Gleichungen, in der allgemeinen Form The ignition switching network 126 is shown in more detail in FIGS. 10, 11 and 12 and implements digital logic equations in the general form

Xn + Yn • (Zn + Xn_, + N*) und Xn + Yn • (Zn + Xn_, + N *) and

Xn+I " Zn • Xn + 2 * Xn + I "Zn • Xn + 2 *

wobei das Multiplikationszeichen die UND-Verknüpfung und das Pluszeichen die ODER-Verknüpfung bedeuten. where the multiplication sign means the AND link and the plus sign the OR link.

Diese Gleichungen definieren die Zündung bzw. das Durchschalten der Phasenthyristoren bzw. Nulleiterthyristoren und in ihnen ist X eines der Logiksignale XI ... X6, Y enthält eines der Signale II ... 16, und Z ist eines der Signale A, B ... Z, wobei ZI = Ä, Z2 = C, Z3 = B, Z4 = A, Z5 = C und Z6 = B sind. Für N = 1 bedeutet der Term Xn_i das Signal X6. Der Term N* bedeutet N + für die positiven Phasenschen- These equations define the ignition or switching of the phase thyristors or neutral thyristors and in them X is one of the logic signals XI ... X6, Y contains one of the signals II ... 16, and Z is one of the signals A, B .. Z, where ZI = Ä, Z2 = C, Z3 = B, Z4 = A, Z5 = C and Z6 = B. For N = 1, the term Xn_i means the signal X6. The term N * means N + for the positive phase human

8 8th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

55 55

9 9

642 790 642 790

kelthyristoren und N — für die negativen Phasenschenkelthyristoren. cell thyristors and N - for the negative phase leg thyristors.

Es soll nun gezeigt werden, wie durch diese logischen Gleichungen die Zündwinkel der Phasenschenkelthyristoren 20,24 und 28,30 und 32 sowie der Nulleiterschenkelthyristo-ren 26 und 34 gesteuert werden können. Aus Fig. 10 ist ersichtlich, dass sechs Phasenschenkelschaltnetze 128a, 128b, 128c... 128f und zwei Nulleiterschenkelschaltnetze 130a und 130b vorgesehen sind, die aus bestimmten Kombinationen der oben erwähnten Logiksignale die acht Zündsignale A+ ... N - für die positive und negative Thyristorgruppe 16 bis 18 der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1 erzeugen. It is now to be shown how the firing angles of the phase leg thyristors 20, 24 and 28, 30 and 32 and of the neutral leg thyristors 26 and 34 can be controlled by means of these logical equations. It can be seen from FIG. 10 that six phase leg switching networks 128a, 128b, 128c ... 128f and two neutral leg switching networks 130a and 130b are provided which, from certain combinations of the above-mentioned logic signals, the eight ignition signals A + ... N - for the positive and negative Generate thyristor group 16 to 18 of the circuit arrangement according to FIG. 1.

Ein typisches Phasenschenkelthyristorschaltwerk 128 ist in Fig. 11 dargestellt, es enthält ein Flipflop 132, das setzbar und rücksetzbar ist. Einer Setzklemme S des Flipflops 132 ist ein Setzsignal SA+ zugeführt, das aus der Kombination der Logiksignale XI, II, Ä, X6 und N + (Fig. 12) resultiert, die durch zwei ODER-Glieder 134 und 136 sowie ein UND-Glied 138 bewirkt wird, die die Gleichung A typical phase leg thyristor switch 128 is shown in FIG. 11 and includes a flip-flop 132 that is settable and resettable. A set terminal S of the flip-flop 132 is supplied with a set signal SA +, which results from the combination of the logic signals XI, II, Ä, X6 and N + (FIG. 12), which is formed by two OR gates 134 and 136 and an AND gate 138 which causes the equation

SA+ = XI + II • (Ä + X6 + N + ) SA + = XI + II • (Ä + X6 + N +)

realisiert. realized.

Das Flipflop 132 ist durch ein seiner Rücksetzklemme R zugeführtes Signal RA+ rücksetzbar, welches durch ein drittes ODER-Glied erzeugt wird, dessen beiden Eingängen Signale SB + und SNA+ zugeführt werden, die wie folgt definiert sind: The flip-flop 132 can be reset by a signal RA + supplied to its reset terminal R, which signal is generated by a third OR gate, the two inputs of which are supplied with signals SB + and SNA +, which are defined as follows:

SB+ = X3 + 13 • (ß + X2 + N + ) SB + = X3 + 13 • (ß + X2 + N +)

SNA+ = X2 • Ä • X3 • II SNA + = X2 • Ä • X3 • II

Das Flipflop 132 liefert den Zündimpuls A+ für den Thyristor 20, wenn es gesetzt wird, und es wird durch das Zünden des N + -Nulleiterschenkelthyristors 26 der positiven Gruppe oder das Zünden des nächsten B + -Phasenschenkelthyristors 22 zurückgesetzt, je nachdem, welcher dieser beiden Thyristoren zuerst durchschaltet. The flip-flop 132 provides the A + firing pulse to the thyristor 20 when it is set, and is reset by firing the N + neutral leg thyristor 26 of the positive group or firing the next B + phase leg thyristor 22, whichever is the other Thyristors are switched through first.

In Fig. 12 ist das Nulleiterschenkel-Schaltwerk 130a für den Thyristor 26 der positiven Impulsgruppe dargestellt. Es enthält ein Flipflop 142 mit Setzeingang S und Rücksetzeingang R. Dem Setzeingang wird ein Setzsignal SN + zugeführt, das durch ein ODER-Glied 144 erzeugt wird, das drei Eingänge hat, welche mit dem Ausgang jeweils eines von drei UND-Gliedern 146,148 und 150 gekoppelt sind, die ihrerseits jeweils vier Eingänge haben. Das Signal SN + wird immer dann erzeugt, wenn irgendeiner von drei Sätzen neutraler oder Nulleitersignale für den A +, B + und C + -Thyristor 20, 22 bzw. 24 entsprechend der oben generell besprochenen Logik erzeugt werden. Ein typisches Beispiel ist das Signal SNA+, das durch die UND-Verknüpfung X2 • Ä • X3 ■ II erzeugt wird. Das Flipflop 142 wird durch ein seiner Rücksetzklemme R zugeführtes Signal RN + zurückgesetzt, das von einem ODER-Glied 152 stammt, dessen Eingängen Signale zugeführt sind, die dem Durchschalten irgendeines Thyristors der positiven Gruppe durch die Signale SA +, SB + und SC + entsprechen. FIG. 12 shows the neutral leg switching mechanism 130a for the thyristor 26 of the positive pulse group. It contains a flip-flop 142 with set input S and reset input R. The set input is supplied with a set signal SN + which is generated by an OR gate 144 which has three inputs, each of which has one of three AND gates 146, 148 and 150 with the output are coupled, which in turn each have four inputs. The SN + signal is generated whenever any of three sets of neutral or neutral signals are generated for the A +, B + and C + thyristors 20, 22 and 24, respectively, according to the logic generally discussed above. A typical example is the SNA + signal, which is generated by the AND operation X2 • Ä • X3 ■ II. The flip-flop 142 is reset by a signal RN + supplied to its reset terminal R, which comes from an OR gate 152, the inputs of which are supplied with signals corresponding to the switching of any thyristor of the positive group by the signals SA +, SB + and SC + .

In der folgenden Tabelle I sind all die verschiedenen Kombinationen von logischen Signalen dargestellt, die den in den Fig. 10,11 und 12 dargestellten Phasen- und Nulleiterschenkelschaltwerken 128 und 130 zugeführt werden. The following Table I shows all the different combinations of logic signals that are supplied to the phase and neutral leg switching devices 128 and 130 shown in FIGS. 10, 11 and 12.

Tabelle I Table I

SA+ = Xi + Ii • (Ä + X« + N + ) SB+ = Xi + h • (B + X2 + N + ) SA + = Xi + Ii • (Ä + X «+ N +) SB + = Xi + h • (B + X2 + N +)

SC+ = X5 + Is • (C + X4 + N + ) SA- = X4 + 14 • (A + X3 + N —) SB- = X« + I« • (B + Xs + N —) SC + = X5 + Is • (C + X4 + N +) SA- = X4 + 14 • (A + X3 + N -) SB- = X «+ I« • (B + Xs + N -)

SC- = X2 + h • (C + Xi + N —) SC- = X2 + h • (C + Xi + N -)

N+ = N + =

SN + SN +

= (SNA + ) + (SNB + ) + = (SNA +) + (SNB +) +

(SNC (SNC

+ ) +)

N- = N- =

SN- SN-

= (SNA- = (SNA-

-) + (SNB-) + -) + (SNB-) +

(SNC (SNC

-) -)

SNA+ SNA +

= X2 = X2

•Ä • Ä

• *3 • * 3

• Ii • II

SNB + SNB +

= X4 = X4

• B • • B •

x5 ■ x5 ■

h H

SNC + SNC +

= XÓ = XÓ

• c • c

■ Xi ■ Xi

■ Is ■ Is

SNA- SNA-

= Xs = Xs

• A • A

■ Xó ■ Xó

• I4 • I4

SNB- SNB

= Xi = Xi

• B • • B •

X2 • X2 •

Ió Ió

SNC — SNC -

= Xs = Xs

• C • C

• X4 • • X4 •

. I2 . I2

RA+ = (SNA+) + (SB + ) RB+ = (SNB + ) + (SC + ) RC+ = (SNC + ) + (SA + ) RA- = (SNA-) + (SB-) RB- = (SNB-) + (SC-) RC- = (SNC-) + (SA-) RN+ = (SA + ) + (SB + ) + (SC + ) RN- = (SA-) + (SB-) + (SC-) RA + = (SNA +) + (SB +) RB + = (SNB +) + (SC +) RC + = (SNC +) + (SA +) RA- = (SNA-) + (SB-) RB- = (SNB- ) + (SC-) RC- = (SNC-) + (SA-) RN + = (SA +) + (SB +) + (SC +) RN- = (SA-) + (SB-) + (SC- )

Die Schaltungsanordnung und die ihr zugeführte Kombination von Logiksignalen, die oben beschrieben wurden, ermöglichen fünf getrennte und unterschiedliche Betriebsarten. Die Betriebsarten sind hinsichtlich der Art und Weise definiert, in der die Phasen- und Nulleiterschenkelthyristoren gezündet bzw. nicht gezûndét werden und dementsprechend eine Ausgangsspannung positiver Polarität beim Gleichrichterbetrieb und eine Ausgangsspannung negativer Polarität bei Invertieroperationen ergeben. Unter Zugrundelegung einer normierten Ausgangsspannung Va(norm), die als Verhältnis der tatsächlichen Ausgangsgleichspannung zur maximal möglichen Spannung definiert ist, sind in der folgenden Tabelle II die verschiedenen Betriebsarten aufgeführt, die sich für die verschiedenen Phasenschenkel- und Nulleiterschenkel-Thyri-storzündwinkel für den vollen Bereich der Steuerspannung ergeben. The circuit arrangement and the combination of logic signals supplied to it, which have been described above, enable five separate and different operating modes. The operating modes are defined in terms of the way in which the phase and neutral leg thyristors are fired or not fired and accordingly result in an output voltage of positive polarity during rectifier operation and an output voltage of negative polarity during inverting operations. On the basis of a normalized output voltage Va (norm), which is defined as the ratio of the actual DC output voltage to the maximum possible voltage, the following operating modes are listed in Table II below, which apply to the different phase limb and neutral limb thyristor disturbance angles for the full one Range of the control voltage.

Tabelle II Table II

Betriebsart Va (norm) a ß Operating mode Va (norm) a ß

I +1,0 bis+0,866 0° bis 30° I +1.0 to + 0.866 0 ° to 30 °

II +0,866 bis+0,5 30° bis 90° 150° II +0.866 to + 0.5 30 ° to 90 ° 150 °

III +0,5 bis 0 90° bis 120° 150° bis 180° III +0.5 to 0 90 ° to 120 ° 150 ° to 180 °

(a + 60°) (a + 60 °)

IV 0 bis-0,5 120° 180° bis 240° IV 0 to-0.5 120 ° 180 ° to 240 °

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

•65 • 65

642 790 642 790

10 10th

Betriebsart Va (norm) a |1 Operating mode Va (norm) a | 1

V -0,5 bis-1,0 120° bis 150° V -0.5 to -1.0 120 ° to 150 °

und and

Durchschalten bei 120°, wenn Nulleiterthyristor leitet Switching through at 120 ° if neutral thyristor conducts

Diese fünf Betriebsarten sind ausserdem in Fig. 14 graphisch dargestellt. Fig. 15 zeigt zusätzlich die positiven Phasenspannungen für die verschiedenen Betriebsarten. Wie aus diesen Fig. 14 und 15 ersichtlich ist, umfasst die Betriebsart I den Betriebsbereich, in dem a zwischen 0° und 30° veränderbar ist, während die Nulleiterschenkeltransistoren nicht durchgeschaltet werden. Es gibt hier also keinen Zündwinkel ß, und die normierte Ausgangsspannung ist zwischen 1,0 und 0,866 veränderbar. Die Betriebsart I entspricht der Arbeitsweise eines bekannten Dreiphasen-Einwegsystems (Dreiimpulssystems), bei dem kein Nulleiterthyristor verwendet wird. Die Ausgangsspannungen der Phasenschenkel der positiven Gruppe sind in Fig. 15 durch die Kurve V! dargestellt. These five modes of operation are also shown graphically in FIG. 14. 15 additionally shows the positive phase voltages for the different operating modes. As can be seen from these FIGS. 14 and 15, the operating mode I comprises the operating range in which a can be changed between 0 ° and 30 °, while the neutral leg transistors are not switched through. There is therefore no ignition angle β here, and the normalized output voltage can be varied between 1.0 and 0.866. Operating mode I corresponds to the mode of operation of a known three-phase one-way system (three-pulse system) in which no neutral thyristor is used. The output voltages of the phase legs of the positive group are shown in Fig. 15 by the curve V! shown.

Die Betriebsart II liegt vor, wenn der Phasenschenkelthy-ristorzündwinkel a zwischen 30° und 90° geändert wird und der Nulleiterschenkelthyristorzündwinkel ß auf dem konstanten Wert 150° gehalten wird. Bei diesem Betrieb ergeben sich die durch die Kurven + Vn in Fig. 15 dargestellten Phasenspannungen, und die Einrichtung arbeitet wie die in der DE-OS 2746685 beschriebene gesteuerte Gleichrichterschaltung. Operating mode II is when the phase limb thyristor ignition angle a is changed between 30 ° and 90 ° and the neutral limb thyristor ignition angle β is kept at the constant value 150 °. In this operation, the phase voltages shown by the curves + Vn in FIG. 15 result, and the device works like the controlled rectifier circuit described in DE-OS 2746685.

Bei der hier hauptsächlich interessierenden Betriebsart III ist a zwischen den Grenzen 90° und 120° veränderbar, während die Nulleiterschenkelthyristoren bei 60° und dann im Bereich von 150° bis 180° gezündet werden. Bei dieser Betriebsart werden die Phasenthyristoren für eine Periode von 60° durchgeschaltet, auf die Durchschaltperioden von 60° der Nulleiterthyristoren folgen. Diese Betriebsart wurde oben diskutiert, und es sei darauf hingewiesen, dass die Betriebsart III bei relativ niedrigen Ausgangsspannungswerten vorliegt, d.h. bei normierten Ausgangsspannungen im Bereich von + 0,5 bis herunter zu Null, was durch die Kurven + Viri in Fig. 15 dargestellt ist, für die die dem Verbraucher 14 (Fig. 1) zugeführte mittlere Leistung gleich Null ist. In mode III, which is mainly of interest here, a can be changed between the limits 90 ° and 120 °, while the neutral leg thyristors are ignited at 60 ° and then in the range from 150 ° to 180 °. In this operating mode, the phase thyristors are switched through for a period of 60 °, followed by the switching periods of 60 ° of the neutral thyristors. This mode of operation was discussed above and it should be noted that mode III is at relatively low output voltage values, i.e. at normalized output voltages in the range from + 0.5 to down to zero, which is represented by the curves + Viri in FIG. 15, for which the mean power supplied to the consumer 14 (FIG. 1) is zero.

In der Betriebsart IV wird schliesslich der Phasenschen-kelthyristorzündwinkel a auf dem konstanten Wert 120° gehalten, während der Nulleiterschenkelthyristor-Zündwinkel ß im Bereich von 180° bis 240° veränderbar ist. In dieser Betriebsart findet ein Übergang des Systems in den Betrieb am zweiten Quadranten statt, in dem Leistung vom Verbraucher in die Leistungsquelle zurückgespeist wird. Ferner arbeitet die Einrichtung in dieser Betriebsart mit normierten Ausgangsspannungen zwischen Null und — 0,5. Der Verlauf einer typischen Ausgangsspannung der Thyristoren der positiven Gruppe ist durch die Kurve + Vrv dargestellt. Finally, in operating mode IV, the phase limb thyristor firing angle a is kept at the constant value 120 °, while the neutral limb thyristor firing angle β can be varied in the range from 180 ° to 240 °. In this operating mode, the system switches to operation in the second quadrant, in which power is fed back from the consumer into the power source. Furthermore, the device works in this operating mode with standardized output voltages between zero and - 0.5. The curve of a typical output voltage of the thyristors of the positive group is shown by the curve + Vrv.

Ein Betrieb im zweiten Quadranten mit einer normierten Ausgangsspannung von -0,5 bis -1,0 stellt die Betriebsart V dar, in der die Nulleiterschenkelthyristoren nicht gezündet werden, sondern lediglich der Zündwinkel der Phasenschenkelthyristoren von 120° bis 150° veränderbar ist. Der letzterwähnte Wert stellt dabei eine Inversionsgrenze oder ein Bereichsende dar, das sich 30° vor dem theoretischen oberen Grenzwert 180° befindet. Diese Betriebsart ist durch die Kurve Vv in Fig. 15 dargestellt. Da die Vorderflanke der logischen Signale XI ... X6 und X1 ... X6 durch den Durchgang der negativ gerichteten Rampenteile der Zündschwingungen Fl bis F6 durch die Steuergleichspannung bestimmt wird, bestimmt das zeitliche Verhältnis dieser veränderlichen logischen Signale bezüglich der festen logischen Signale die Ausgangsspannung des Leistungswandlers und damit die Betriebsart (Betriebsarten I bis V). Operation in the second quadrant with a standardized output voltage of -0.5 to -1.0 represents operating mode V, in which the neutral leg thyristors are not fired, but only the firing angle of the phase leg thyristors can be varied from 120 ° to 150 °. The last-mentioned value represents an inversion limit or an end of range which is 30 ° before the theoretical upper limit 180 °. This operating mode is represented by the curve Vv in FIG. 15. Since the leading edge of the logic signals XI ... X6 and X1 ... X6 is determined by the passage of the negatively directed ramp parts of the ignition oscillations Fl to F6 through the control DC voltage, the temporal ratio of these variable logic signals with respect to the fixed logic signals determines the output voltage of the power converter and thus the operating mode (operating modes I to V).

Anhand der Fig. 16 und 17 soll nun die Realisierung der Logik oder Verknüpfungen erläutert werden, durch die ein stetiger Übergang zwischen den Betriebsarten und der Steuerung durch die Amplitude der Steuergleichspannung bezüglich der Nulleiterspannung (Null Volt) automatisch bewirkt wird. In Fig. 16 ist beispielsweise die Verknüpfung der logischen Signale zur Erzeugung des Zündimpulses für den A + Phasenschenkelthyristor 20 (Fig. 1) dargestellt. Aus der Tabelle I kann entnommen werden, dass die Verknüpfung für die Zündung dieses Thyristors durch die Gleichung 16 and 17, the realization of the logic or connections will now be explained, by means of which a steady transition between the operating modes and the control is automatically brought about by the amplitude of the control direct voltage with respect to the neutral voltage (zero volts). 16 shows, for example, the combination of the logic signals for generating the firing pulse for the A + phase leg thyristor 20 (FIG. 1). From Table I it can be seen that the link for the firing of this thyristor is given by the equation

SA+ = XI + II • (Ä + X6 + N + ) SA + = XI + II • (Ä + X6 + N +)

dargestellt werden kann, was bedeutet, dass die Zündung durch das Signal XI oder II • À oder II • X6 oder II • N + gesteuert wird. Aus der in Fig. 16 dargestellten zeitlichen Lage dieser Signale in bezug aufeinander ist ersichtlich, dass wenn die Steuergleichspannung grösser als Null ist, das Signal XI vor dem Signal II, dessen Vorderflanke unveränderbar bei 120° auftritt, von einem niedrigen Logikwert auf einen hohen Logikwert ansteigt. Unter diesen Umständen wird das Zündsignal für den A + -Thyristor 20 durch die Vorderflanke der Rechteckschwingung XI gesteuert. Dies umfasst dann die Betriebsarten I, II und III, da der Bereich von 0° bis 120° umfasst wird, welcher auch in Fig. 14 graphisch dargestellt ist. Wenn die Steuergleichspannung etwas unter Null abgesenkt wird, tritt die Vorderflanke des Signals XI zeitlich später auf als die Vorderflanke der festen Rechteckschwingung II, deren Vorderflanke bei 120° auftritt. Die Zündung des Thyristors 20 wird nun durch das Signal II bestimmt. Bei weiterem Absenken der Steuergleichspannung bleibt die Zündung unter der Steuerung des Signals II, bis die Vorderflanke des kombinierten Signals Ä+ 16 hinter 120° abfällt, worauf dann die Thyristorsteuerung durch das Signal X6 bestimmt wird. Der Bereich der Steuerspannung, in dem der Zündwinkel a durch II fixiert wird, reicht also von Null bis — 0,5, was der Betriebsart IV gemäss Tabelle II entspricht und auch in Fig. 14 dargestellt ist. Wenn die Steuergleichspannung negativer als das - 0,5fache des Maximalwerts ist, wird die Zündung des A + -Phasenthyristors 20 durch X6 gesteuert. Der Zündwinkel kann also von 120° bis 150° verändert werden, wo er durch die ansteigende Vorderflanke des Signals Ä fixiert wird und dadurch die Betriebsart V ergibt. can be represented, which means that the ignition is controlled by the signal XI or II • À or II • X6 or II • N +. It can be seen from the temporal position of these signals with respect to one another in FIG. 16 that if the DC control voltage is greater than zero, the signal XI before the signal II, whose leading edge occurs invariably at 120 °, from a low logic value to a high logic value increases. Under these circumstances, the ignition signal for the A + thyristor 20 is controlled by the leading edge of the square wave XI. This then includes the operating modes I, II and III, since the range is from 0 ° to 120 °, which is also shown graphically in FIG. 14. If the DC control voltage is lowered slightly below zero, the leading edge of the signal XI occurs later than the leading edge of the fixed square wave II, the leading edge of which occurs at 120 °. The ignition of the thyristor 20 is now determined by the signal II. If the control DC voltage is further reduced, the ignition remains under the control of signal II until the leading edge of the combined signal A + 16 falls behind 120 °, whereupon the thyristor control is determined by signal X6. The range of the control voltage in which the ignition angle a is fixed by II thus ranges from zero to - 0.5, which corresponds to operating mode IV according to Table II and is also shown in FIG. 14. If the DC control voltage is more negative than - 0.5 times the maximum value, the ignition of the A + phase thyristor 20 is controlled by X6. The ignition angle can thus be changed from 120 ° to 150 °, where it is fixed by the rising leading edge of the signal Ä and thus results in the operating mode V.

Das Signal Ä wurde gewählt, da es sich besonders für die Festsetzung einer Inversionsgrenze des Zündwinkels a eignet. Der Bereich des Zündwinkels a erstreckt sich in der Betriebsart V theoretisch an sich bis a = 180°, damit jedoch der Strom von einem Thyristor auf einen anderen umgeschaltet werden kann, muss der Zündwinkel a auf einen Maximalwert begrenzt werden, der kleiner als 180° ist und als Grenzzündwinkel bezeichnet werden kann. Da die Phasen-Null-Über-kreuzungsdetektorschaltung 44 unter anderem feste Referenzschwingungen oder Referenzsignale A und A liefert, die einen Übergang bei 150° aufweisen und da durchgehend mit einer positiven Logik gearbeitet wird, ist die Referenzschwingung Ä bequem verfügbar und wird daher zur Festlegung des Grenzzündwinkels a = 150° verwendet. Dieser Zustand ist in Fig. 14 als normale Inversionsgrenze bezeichnet. The signal Ä was chosen because it is particularly suitable for setting an inversion limit for the ignition angle a. The range of the ignition angle a theoretically extends in the operating mode V up to a = 180 °, but in order that the current can be switched from one thyristor to another, the ignition angle a must be limited to a maximum value that is less than 180 ° and can be called the critical ignition angle. Since the phase-zero crossover detector circuit 44 provides, among other things, fixed reference oscillations or reference signals A and A, which have a transition at 150 ° and since positive logic is used throughout, the reference oscillation Ä is conveniently available and is therefore used to determine the Limit ignition angle a = 150 ° used. This state is referred to in FIG. 14 as the normal inversion limit.

Zusätzlich zu der in Fig. 14 dargestellten «normalen» Inversionsgrenze können beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch Massnahmen zur Realisierung einer «Spe-zial»-Inversionsgrenze vorgesehen sein, um eine Stromübernahme durch einen Phasenschenkelthyristor bei a = 120° sicherzustellen, im Falle dass ein Nulleiterschenkelthyristor leitet, wenn beispielsweise eine schnelle Änderung der In addition to the “normal” inversion limit shown in FIG. 14, measures for realizing a “special” inversion limit can also be provided in the subject matter of the present invention in order to ensure a current transfer through a phase leg thyristor at a = 120 °, in the event that a Neutral conductor thyristor conducts when, for example, a rapid change in

5 5

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Betriebsart gefordert wird, z.B. ein Sprung im Steuersignal, der einen Übergang von einer Betriebsart in die Betriebsart V fordert. Dies wird durch das logische Signal In • N* bewirkt, wofür als typisches Beispiel das Signal II • N + in Fig. 16 dargestellt ist. Wenn dieses Signal vor der zeitlich veränderlichen Vorderflanke von À+ X6 auftritt, bewirkt es das Durchschalten des A-(--Phasenschenkelthyristors 20. Im normalen Betrieb tritt dies nicht ein. Wenn jedoch der Zustand vorliegt, dass ein Nulleiterschenkelthyristor leitet, wenn das Signal 11 auf seinen hohen Wert übergeht, d.h. bei a = 120°, dann wird der Phasenschenkelthyristor durchgeschaltet. Das Durchschalten des Phasenschenkelthyristors bei a = 120°, wenn ein Nulleiterschenkelthyristor leitet, gewährleistet, dass der Strom vom Nulleiterschenkelthyristor auf den Phasenschenkelthyristor übergeht, solange die Phasenspannung noch positiv ist, was eine bekannte Voraussetzung für ein einwandfreies Kommutieren darstellt. Da es für die Einrichtung gemäss der Erfindung wesentlich ist, dass sie rasch tief in den Inversionsbetrieb (Betriebsart V) übergehen kann, liefert In- N* die erforderliche Steuerfunktion. Operating mode is required, e.g. a jump in the control signal, which requires a transition from one operating mode to V operating mode. This is effected by the logic signal In • N *, for which the signal II • N + is shown in FIG. 16 as a typical example. If this signal occurs before the time-varying leading edge of À + X6, it causes the A - (- phase leg thyristor 20 to switch through. This does not occur in normal operation. However, if there is a condition that a neutral leg thyristor conducts when the signal 11 passes to its high value, ie at a = 120 °, then the phase leg thyristor is switched through The switching of the phase leg thyristor at a = 120 ° when a neutral leg thyristor conducts ensures that the current passes from the neutral leg thyristor to the phase leg thyristor as long as the phase voltage is still active is positive, which is a known prerequisite for perfect commutation Since it is essential for the device according to the invention that it can quickly transition deeply into inversion mode (operating mode V), In-N * provides the necessary control function.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Durchschalten des A + -Phasenschenkelthyristors 20 zuerst durch das Zündreferenz-Rampensignal Fi und dann durch ein benachbartes oder unmittelbar vorangehendes Rampensignal F gesteuert wird und dass die Überlappung für den Übergang notwendig ist. Dies macht dann für einen vollen Steuerbereich erforderlich, dass die in negativer Richtung abfallenden Rampen von Fi bis Fe sich über 240 elektrische Grade erstrecken. Da das Durchschalten des A + -Phasenschenkelthyristors 20 durch das Flipflop 132 (Fig. 11) gesteuert wird, wird das Durchschalten daher beendet, wenn entweder der N + -Nulleiterschenkelthyristor 26 oder der folgende B + -Phasenschenkelthyristor 22 durchgeschaltet wird. It should be noted that the switching on of the A + phase leg thyristor 20 is controlled first by the ignition reference ramp signal Fi and then by an adjacent or immediately preceding ramp signal F and that the overlap is necessary for the transition. This then requires, for a full control range, that the downward ramps from Fi to Fe extend over 240 electrical degrees. Therefore, since the switching of the A + phase leg thyristor 20 is controlled by the flip-flop 132 (FIG. 11), the switching is ended when either the N + neutral leg thyristor 26 or the following B + phase leg thyristor 22 is turned on.

Aus den obigen Erläuterungen ist ersichtlich, dass sich in den Betriebsarten II, III und IV eine Zündfolge ergibt, bei welcher der N + -Nulleiterschenkeltransistor 26 nach jeder Leitperiode der entsprechenden positiven A + -, B + - und C + - Phasenschenkelthyristoren 20, 22 bzw. 24 durchgeschaltet wird. Dieses Durchschalten kann durch die logische Gleichung From the above explanations it can be seen that in the operating modes II, III and IV there is an ignition sequence in which the N + neutral leg transistor 26 after each leading period of the corresponding positive A +, B + and C + phase leg thyristors 20, 22 or 24 is switched through. This switching can be done by the logical equation

SN+ = (SNA + ) + (SNB + ) + (SNC + ) SN + = (SNA +) + (SNB +) + (SNC +)

dargestellt werden. In entsprechender Weise wird der negative oder N - -Nulleiterschenkelthyristor 24 im Anschluss an die jeweiligen Durchschaltperioden der A--, B- - und C - -Phasenschenkelthyristoren 28,30 und 32 gezündet, was durch die logische Gleichung being represented. Similarly, the negative or N - neutral leg thyristor 24 is fired subsequent to the respective switching periods of the A--, B- and C - phase leg thyristors 28, 30 and 32, as evidenced by the logic equation

SN- = (SNA-) + (SNB-) + (SNC-) SN- = (SNA-) + (SNB-) + (SNC-)

ausgedrückt werden kann. In der Tabelle I bezieht sich der Kern SNA+ typischerweise auf das Durchschalten des N + -Thyristors 26 im Anschluss an das Leiten des A + -Phasenthyristors 20. Der logische Ausdruck für die Zündperiode ist can be expressed. In Table I, the core SNA + typically refers to the turn on of the N + thyristor 26 following the conducting of the A + phase thyristor 20. The logical expression for the firing period is

SNA+ = Xi • À • Xi ■ Ii. In der Tabelle l sind auch die entsprechenden Ausdrücke für die Durchschaltperioden des anderen Nulleiterthyristors dargestellt. Das Zeitsignal, das durch den logischen Ausdruck für SNA+ gebildet wird, kann gemäss Fig. 14 wie folgt definiert werden: Der Nulleiterthyristor (neutrale Zelle) wird 60° nach der normalen Zündzeit des Phasenschenkelthyristors für eine Periode von nicht mehr als 60° durchgeschaltet, die nicht eher als bei 150° beginnt und nicht später als bei 240° endet. SNA + = Xi • À • Xi ■ Ii. Table 1 also shows the corresponding expressions for the switching periods of the other neutral thyristor. The time signal which is formed by the logical expression for SNA + can be defined as follows in accordance with FIG. 14: The neutral thyristor (neutral cell) is switched on 60 ° after the normal ignition time of the phase limb thyristor for a period of not more than 60 ° no earlier than 150 ° and no later than 240 °.

Diese Logik ist ausserdem in Fig. 17 dargestellt, dié die zeitliche Lage verschiedener Signale in bezug aufeinander zeigt, auf die nun eingegangen werden soll. Während der Zeitpunkt des Durchschaltens des A +-Phasenschenkelthyristors 20 anfänglich durch den ins Negative gerichteten Rampenteil der Zündreferenzschwingung Fi bestimmt wird, wird der Zeitpunkt des Durchschaltens des N + -Thyristors 26 für die Stromflussperiode SNA+ durch die folgende Schwingung F2 bestimmt und dementsprechend das logische Signal X2, das von Fi und Xi um 60° getrennt ist. Das Durchschalts-ignal SNA+ wird dementsprechend beim Auftreten der letzten ansteigenden Vorderflanke der vier Signale X2, Xa, Ä und Ii erzeugt. Dieses Durchschalten wird 60° nicht überschreiten, da durch die Unverknüpfung der Signale X2 und X3 ein entsprechender Bereich (Fenster) gebildet wird. Ausserdem ist die ins Positive gehende Vorderflanke des kombinierten Signals Ä ■ Ii auf 150° fixiert, während die Rückflanke bei 240° auftritt. Dies bildet einen Ausschlussbereich (Maske), der das Durchschalten des Nulleiterthyristors auf den Bereich zwischen den Grenzen ß = 150° bis 240° begrenzt, wie die Tabelle II fordert und Fig. 14 zeigt, so dass die Bedingungen für die Betriebsarten II, III und IV erfüllt sind und ein Durchschalten der Nulleiterthyristoren in den Betriebsarten I und V verhindert wird. This logic is also shown in Fig. 17, which shows the temporal position of various signals in relation to one another, which will now be discussed. While the timing of the switching on of the A + phase leg thyristor 20 is initially determined by the negative ramp part of the ignition reference oscillation Fi, the timing of the switching on of the N + thyristor 26 for the current flow period SNA + is determined by the following oscillation F2 and accordingly the logic signal X2, which is separated from Fi and Xi by 60 °. The switch-through signal SNA + is accordingly generated when the last rising leading edge of the four signals X2, Xa, Ä and Ii occurs. This switching will not exceed 60 °, since a corresponding area (window) is formed by the connection of the signals X2 and X3. In addition, the positive leading edge of the combined signal Ä ■ Ii is fixed at 150 °, while the trailing edge occurs at 240 °. This forms an exclusion area (mask) which limits the switching of the neutral thyristor to the area between the limits β = 150 ° to 240 °, as Table II demands and Fig. 14 shows, so that the conditions for the operating modes II, III and IV are met and switching of the neutral thyristors in operating modes I and V is prevented.

Das Verfahren und die Einrichtung, die oben beschrieben wurden, stellen nach derzeitigen Erkenntnissen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, die jedoch in der Praxis selbstverständlich abgewandelt werden können. So können beispielsweise die festen Referenzschwingungen A, B, C usw. Ai, Bi, Ci usw. sowie Ii bis I« gewünschtenfalls alle mittels eines Modulo-Sechs-Ringzählers abgenommen werden, der durch einen Impulsoszillator mit dem Sechsfachen der Frequenz der Wechselspannungsquelle gesteuert wird; der Oszillator wird dabei durch eine Phasenregelschleife derart geregelt, dass die Referenzsignale mit der Wechselspannungsquelle synchronisiert wird. Gewünschtenfalls kann man selbstverständlich auch eine durchgehend digitale Schaltung verwenden, bei der an die Stelle der Rampenspannungen und des analogen Steuersignals digitale Rampen bzw. digitale Wörter treten. Die Rampen können beispielsweise durch Digitalzähler erzeugt werden, die durch einen spannungsgesteuerten Oszillator gesteuert werden, der mit der Wechselspannungsquelle synchronisiert ist und mit einem hohen Vielfachen der Frequenz der Wechselspannungsquelle arbeitet. Die Vergleicher werden dann digitale Vergleicher. The method and the device described above represent, according to current knowledge, preferred embodiments of the present invention, which, however, can of course be modified in practice. For example, the fixed reference vibrations A, B, C etc. Ai, Bi, Ci etc. as well as Ii to I «can all be taken off if desired using a modulo six-ring counter, which is controlled by a pulse oscillator at six times the frequency of the AC voltage source ; the oscillator is controlled by a phase locked loop in such a way that the reference signals are synchronized with the AC voltage source. If desired, it is of course also possible to use a continuously digital circuit, in which digital ramps or digital words take the place of the ramp voltages and the analog control signal. The ramps can be generated, for example, by digital counters, which are controlled by a voltage-controlled oscillator which is synchronized with the AC voltage source and operates at a high multiple of the frequency of the AC voltage source. The comparators then become digital comparators.

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15 Blatt Zeichnungen 15 sheets of drawings

Claims (31)

642 790 642 790 PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Verfahren zum Steuern von Gleichrichterschaltungen einer Leistungswandlereinrichtung, welche eine erste gesteuerte Gleichrichterschaltung, die zwischen die verschiedenen Phasen einer Eingangsspannungsquelle und einen Verbraucher geschaltet ist, und eine zweite gesteuerte Gleichrichterschaltung, die zwischen den Verbraucher und einen Nulleiter der Eingangsspannungsquelle geschaltet ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass a) die erste gesteuerte Gleichrichterschaltung (20, 22,24, 28, 30, 32) für jede Phase für mindestens n/2 elektrische Grade innerhalb der jeweiligen aufeinanderfolgenden Zyklen der mehrphasigen Eingangsspannung durchgeschaltet wird, wobei n den Phasenabstand zwischen den Phasen-Nulleiter-Spannungen bedeutet, so dass b) die zweite gesteuerte Gleichrichterschaltung (26, 34) unmittelbar nach jeder Phasendurchschaltperiode von n/2 Grad für den Rest des n Grad betragenden Phasenabstands in dem jeweiligen Mehrphasenzyklus durchgeschaltet wird, so dass beim Zusammenwirken der Durchschalt- und Sperrperioden der beiden Gleichrichterschaltungen keine Durch-schaltlücken auftreten. 1. A method for controlling rectifier circuits of a power converter device, which contains a first controlled rectifier circuit, which is connected between the different phases of an input voltage source and a consumer, and a second controlled rectifier circuit, which is connected between the consumer and a neutral conductor of the input voltage source characterized in that a) the first controlled rectifier circuit (20, 22, 24, 28, 30, 32) is switched through for each phase for at least n / 2 electrical degrees within the respective successive cycles of the multiphase input voltage, where n is the phase distance between the phases -Multi-conductor voltages means that b) the second controlled rectifier circuit (26, 34) is switched through immediately after each phase switching period of n / 2 degrees for the rest of the phase separation in the respective multiphase cycle, so that when interacting the switching and blocking periods of the two rectifier circuits, no switching gaps occur. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gesteuerten Gleichrichterschaltungen eine Gleichrichter-Leistungssteuerschaltung bilden, die eine positive und eine negative Gruppe von steuerbaren Gleichrichtern, die an den Verbraucher angeschaltet sind, enthält, wobei mit jeder Phase der Eingangsspannung mindestens ein steuerbarer Gleichrichter verbunden ist und die beiden Seiten des Verbrauchers durch einen positiven steuerbaren Nulleitergleichrichter bzw. einen negativen steuerbaren Nulleitergleichrichter mit dem Nulleiter der Eingangsspannungsquelle verbunden sind; 2. The method according to claim 1, characterized in that the two controlled rectifier circuits form a rectifier power control circuit which contains a positive and a negative group of controllable rectifiers which are connected to the consumer, with at least one controllable with each phase of the input voltage Rectifier is connected and the two sides of the consumer are connected to the neutral conductor of the input voltage source by a positive controllable neutral conductor rectifier or a negative controllable neutral conductor rectifier; und dass beim Verfahrensschritt b) der positive steuerbare Nulleitergleichrichter (26) für den Rest des n Grad betragenden Phasenabstands im Anschluss an jede Durchschaltpe-riode von n/2 Grad jedes gesteuerten Gleichrichters (20, 22, 24) der positiven Gruppe durchgeschaltet wird und dass der negative steuerbare Nulleitergleichrichter (34) für den Rest des Phasenabstands von n Grad im Anschluss an jede Durch-schaltperiode von n/2 Grad jedes gesteuerten Gleichrichters (28, 30,32) der negativen Gruppe durchgeschaltet wird, derart, dass ein gleichzeitiges Leiten des positiven und des negativen gesteuerten Nulleiter-Gleichrichters (26,34) vermieden wird. and that in method step b) the positive controllable neutral rectifier (26) is switched through for the rest of the n-degree phase distance following each switching period of n / 2 degrees of each controlled rectifier (20, 22, 24) of the positive group, and that the negative controllable neutral rectifier (34) is switched on for the remainder of the phase separation of n degrees following each switching period of n / 2 degrees of each controlled rectifier (28, 30, 32) of the negative group, such that a simultaneous conduction of the positive and negative controlled neutral rectifier (26,34) is avoided. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsspannungsquelle eine dreiphasige Spannungsquelle ist und dass n gleich 120° ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the input voltage source is a three-phase voltage source and that n is 120 °. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenabstand zwischen den Phasen-Nulleiter-Spannungen 120° beträgt und dass das Stromflussintervall jedes steuerbaren Gleichrichters der positiven und negativen Gruppe 60° beträgt und dementsprechend das Stromflussintervall des positiven und des negativen steuerbaren Nulleitergleichrichters, der unmittelbar im Anschluss daran leitet, ebenfalls 60° beträgt. 4. The method according to claim 2, characterized in that the phase distance between the phase neutral voltages is 120 ° and that the current flow interval of each controllable rectifier of the positive and negative group is 60 ° and accordingly the current flow interval of the positive and negative controllable neutral conductor rectifiers, which leads directly afterwards, is also 60 °. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsspannungsquelle eine dreiphasige Wechselspannungsquelle und dementsprechend n = 120° ist, und dass der von einem positiven Überkreuzungspunkt der Pha-sen-Nulleiter-Spannungen der Wechselspannungsquelle gemessene Zündwinkel, bei dem ein gesteuerter Gleichrichter durchgeschaltet wird, für die steuerbaren Gleichrichter (20, 22, 24) der positiven Gruppe von 90° bis 120° veränderbar ist, worauf eine Stromflussperiode von 60° folgt, und dass der Zündwinkel des positiven steuerbaren Nulleitergleichrichters (26) dementsprechend von 150° bis 180° variiert und sich eine Stromflussperiode von 60° an ihn anschliesst. 5. The method according to claim 2, characterized in that the input voltage source is a three-phase AC voltage source and accordingly n = 120 °, and that the ignition angle measured by a positive crossing point of the phase-neutral voltages of the AC voltage source, at which a controlled rectifier is switched on becomes, for the controllable rectifiers (20, 22, 24) of the positive group from 90 ° to 120 °, which is followed by a current flow period of 60 °, and that the ignition angle of the positive controllable neutral rectifier (26) accordingly from 150 ° to 180 ° varies and is followed by a current flow period of 60 °. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle steuerbaren Gleichrichter jeweils mit Leitintervallen von 60° betrieben werden und dass die Kommutation von einem steuerbaren Nulleitergleichrichter zu einem steuerbaren Gleichrichter der positiven und der negativen Gruppe einer Leistungsumkehr auf einen gesteuerten Gleichrichter der positiven Gruppe bei dessen Durchschalten eintritt. 6. The method according to claim 2, characterized in that all controllable rectifiers are each operated with guide intervals of 60 ° and that the commutation from a controllable neutral rectifier to a controllable rectifier of the positive and the negative group results in a power reversal to a controlled rectifier of the positive group whose switching occurs. 7. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss dem Anspruch 1, bei welcher elektrische Leistung in einem vollen Gleichrichter- und Umkehrbetriebsbereich zwischen einer mehrphasigen Wechselpannungsquelle, die einen Nullleiter aufweist, und einem Verbraucher durch eine Steuerschaltung übertragen wird, welche mindestens einen generell zwischen jede Phase der Wechselspannungsquelle und den Verbraucher geschalteten steuerbaren Gleichrichter und mindestens einen zusätzlichen steuerbaren Gleichrichter enthält, der zwischen den Nulleiter und den Verbraucher geschaltet ist, übertragen wird, mit einer durch ein Steuersignal steuerbaren Zündschaltung zum individuellen Zünden der verschiedenen steuerbaren Gleichrichter, bei vorgeschriebenen Zündwinkeln bezüglich der Phasenspannungsüberkreuzungen der Wechselspannungsquelle für mehrere Betriebsarten, gekennzeichnet durch eine erste Schaltungsanordnung (44,46), die mit der Wechselspannungsquelle (12) gekoppelt ist und mehrere, in zeitlicher Beziehung zueinanderstehende Logiksignale erzeugt, die eine feste zeitliche Beziehung zu den Phasenspannungen der mehrphasigen Wechselspannungsquelle haben; eine der Anzahl der steuerbaren Phasengleichrichter (20,22, 24, 28, 30, 32) gleiche Anzahl von Schwingungsgeneratoren (42), die mit der ersten Schaltungsanordnung gekoppelt und durch eine vorgegebene Anzahl der in fester zeitlicher Beziehung stehenden Logiksignale gesteuert sind und jeweils eine Zündreferenzschwingung (Fl bis F6) erzeugen, deren Amplitude einen sich periodisch wiederkehrend ändernden Verlauf aufweist und sich für eine Periode, die grösser als ein halber Zyklus jeder Phasenspannung ist, sich in einer einzigen, bestimmten Richtung ändert, wobei sich die Perioden aufeinanderfolgender Zündreferenzschwingungen, in denen sich die Amplitude in der vorgegebenen Richtung ändert, so überlappen, dass jeder Gleichrichter durch zwei benachbarte Zündreferenzschwingungen durchschaltbar ist; eine zweite Schaltungsanordnung (86), die mit den Schwingungsgeneratoren (42) und der Wechselspannungsquelle gekoppelt ist und weitere in zeitlicher Beziehung zueinanderstehende Logiksignale erzeugt, die eine feste zeitliche Beziehung bezüglich eines Vergleichers der Zündreferenzschwingungen mit der Nulleiterspannung haben; eine dritte Schaltungsanordnung (88), die mit den Schwingungsgeneratoren (42) und dem Steuersignal gekoppelt ist und mehrere in zeitlicher Beziehung stehende Logiksignale (XI ... X6) erzeugt, deren zeitliche Beziehung bezüglich eines Vergleichs der Zündreferenzschwingungen mit dem Steuersignal veränderlich sind; und ein digitales logisches Schaltwerk (Fig. 10), das mit den Schaltungsanordnungen gekoppelt und durch die festen und zeitlich veränderlichen Logiksignale gesteuert ist, diese Logiksignale entsprechend einem vorgegebenen logischen Steueralgorithmus verknüpft und in Abhängigkeit von der Grösse des Steuersignals Zündsignale für die Thyristoren erzeugt und diesen zuführt. 7. Device for carrying out the method according to claim 1, in which electrical power is transmitted in a full rectifier and reverse operating range between a multi-phase AC voltage source, which has a neutral conductor, and a consumer through a control circuit, which generally has at least one between each phase of the AC voltage source and the consumer-controlled controllable rectifier and at least one additional controllable rectifier, which is connected between the neutral conductor and the consumer, is transmitted, with an ignition circuit which can be controlled by a control signal for the individual ignition of the various controllable rectifiers, at prescribed ignition angles with regard to the phase voltage crossings of the AC voltage source for a plurality of operating modes, characterized by a first circuit arrangement (44, 46) which is coupled to the AC voltage source (12) and a plurality, in time relation generated logic signals that have a fixed temporal relationship to the phase voltages of the multiphase AC voltage source; one of the number of controllable phase rectifiers (20, 22, 24, 28, 30, 32) is the same number of oscillation generators (42), which are coupled to the first circuit arrangement and are controlled by a predetermined number of logic signals which are in a fixed temporal relationship, and one each Generate ignition reference oscillation (Fl to F6), the amplitude of which has a periodically recurring course and changes in a single, specific direction for a period that is greater than half a cycle of each phase voltage, the periods of successive ignition reference oscillations changing in which the amplitude changes in the predetermined direction, overlap so that each rectifier can be switched through by two adjacent ignition reference oscillations; a second circuit arrangement (86), which is coupled to the vibration generators (42) and the AC voltage source and generates further time-related logic signals, which have a fixed time relationship with respect to a comparator of the ignition reference vibrations with the neutral voltage; a third circuit arrangement (88), which is coupled to the vibration generators (42) and the control signal and generates a plurality of time-related logic signals (XI ... X6), the time relationship of which is variable with respect to a comparison of the ignition reference vibrations with the control signal; and a digital logic switching mechanism (FIG. 10), which is coupled to the circuit arrangements and controlled by the fixed and time-variable logic signals, links these logic signals in accordance with a predetermined logic control algorithm and generates ignition signals for the thyristors depending on the size of the control signal and the latter feeds. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung eine Brückenschaltung mit einer Positivhalbwellen- und einer Negativhalbwellen-Gleichrich-tergruppe (16, 18) enthält, die jeweils mehrere Phasengleichrichter (20, 22,24; 28,30, 32) und einen Nulleitergleichrichter (26, 34) enthalten. 8. Device according to claim 7, characterized in that the control circuit contains a bridge circuit with a positive half-wave and a negative half-wave rectifier group (16, 18), each of which has a plurality of phase rectifiers (20, 22, 24; 28, 30, 32) and include a neutral rectifier (26, 34). 9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale logische Schaltwerk (Fig. 10) ein erstes Logikschaltwerk (128a ... 128f) zum Erzeugen von Zündsi2 9. Device according to claim 7, characterized in that the digital logic switch (Fig. 10) a first logic switch (128a ... 128f) for generating Zündsi2 5 5 lü lü 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 gnalen für die Phasengleichrichter und ein zweites Logikschaltwerk 130a, 130b zum Erzeugen von Zündsignalen für die Nulleitergleichrichter enthält. Signals for the phase rectifier and a second logic switch 130a, 130b for generating ignition signals for the neutral rectifier contains. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Logikschaltwerk (128a ... 128f) in einer ersten Betriebsart auf ein in einem ersten Wertebereich liegendes Steuersignal anspricht, um ein Zündsignal mit einem zwischen 0° und 30° veränderbaren Zündwinkel a für die Phasengleichrichter zu liefern und dass das zweite Logikschaltwerk (130a, 130b) die Nulleitergleichrichter gesperrt hält, solange das Steuersignal im ersten Wertebereich liegt. 10. The device according to claim 9, characterized in that the first logic switch (128a ... 128f) responds in a first operating mode to a control signal lying in a first range of values in order to generate an ignition signal with an ignition angle a variable between 0 ° and 30 ° to supply the phase rectifier and that the second logic switch (130a, 130b) keeps the neutral rectifier blocked as long as the control signal is in the first value range. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Logikschaltwerk (128a ....1280 in einer zweiten Betriebsart ein Zündsignal mit einem zwischen 30° und 90° veränderbaren Zündwinkel a für die Phasengleichrichter erzeugt, wenn das Steuersignal in einem zweiten Wertebereich liegt und dass das zweite Logikschaltwerk (130a, 130b) ein Zündsignal mit festem Zündwinkel ß für die Nulleitergleichrichter erzeugt, wenn das Steuersignal im zweiten Wertebereich liegt. 11. The device according to claim 10, characterized in that the first logic switch (128a .... 1280 in a second operating mode generates an ignition signal with an ignition angle a variable between 30 ° and 90 ° for the phase rectifier if the control signal is in a second value range and that the second logic switch (130a, 130b) generates an ignition signal with a fixed ignition angle β for the neutral rectifier when the control signal is in the second value range. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Zündwinkel ß im wesentlichen 150° 12. The device according to claim 11, characterized in that the fixed ignition angle ß substantially 150 ° beträgt. is. 13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Logikschaltwerk (128a ... 1280 in einer dritten Betriebsart ein Zündsignal mit einem zwischen 90 und 120° veränderbaren Zündwinkel a für die Phasengleichrichter liefert, wenn das Steuersignal in einem dritten Wertebereich liegt und dass das zweite Logikschaltwerk (130a, 130b) ein Zündsignal mit einem Zündwinkel ß für die Nulleitergleichrichter liefert, welcher 60° grösser ist als der Zündwinkel der Phasengleichrichter, wenn das Steuersignal im dritten Wertebereich liegt. 13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the first logic switching device (128a ... 1280 in a third operating mode delivers an ignition signal with an ignition angle a variable between 90 and 120 ° for the phase rectifier if the control signal is in a third value range and that the second logic switch (130a, 130b) delivers an ignition signal with an ignition angle β for the neutral rectifier, which is 60 ° larger than the ignition angle of the phase rectifier when the control signal is in the third value range. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündwinkel so gewählt sind, dass sich für jeden Phasengleichrichter eine Durch-schaltperiode von mindestens 60° ergibt, auf die eine maximale Durchschaltperiode von 60° eines Nulleitergleichrichters folgt. 14. Device according to one of claims 7 to 13, characterized in that the firing angles are selected so that for each phase rectifier there is a switching period of at least 60 °, which is followed by a maximum switching period of 60 ° of a neutral rectifier. 15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Logikschaltwerk (128a ... 1280 in einer vierten Betriebsart ein Zündsignal mit einem festen Zündwinkel a für die Phasengleichrichter liefert, wenn das Steuersignal in einem vierten Wertebereich liegt und dass das zweite Logikschaltwerk (130a, 130b) für die Nulleitergleichrichter ein Zündsignal mit einem Zündwinkel ß liefert, der zwischen 180° und 240° veränderlich ist, wenn das Steuersignal in dem vierten Wertebereich liegt. 15. Device according to claim 13 or 14, characterized in that the first logic switch (128a ... 1280 in a fourth mode of operation delivers an ignition signal with a fixed ignition angle α for the phase rectifier when the control signal is in a fourth value range and that the second Logic switching mechanism (130a, 130b) for the neutral conductor rectifier delivers an ignition signal with an ignition angle β which is variable between 180 ° and 240 ° if the control signal is in the fourth value range. 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Zündwinkel a im wesentlichen 120° 16. The device according to claim 15, characterized in that the fixed ignition angle a substantially 120 ° beträgt. is. 17. Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Logikschaltwerk (128a... 1280 in einer fünften Betriebsart für die Phasengleichrichter ein Zündsignal mit einem Zündwinkel a, der zwischen 120° und einem bestimmten Inversionsgrenzwinkel liegt, liefert, wenn das Steuersignal in einem fünften Wertebereich liegt und dass das zweite Logikschaltwerk (130a, 130b) die Nulleitergleichrichter gesperrt hält, wenn das Steuersignal im fünften Wertebereich liegt. 17. The device according to claim 15 or 16, characterized in that the first logic switching device (128a ... 1280 in a fifth operating mode for the phase rectifier delivers an ignition signal with an ignition angle a, which is between 120 ° and a certain inversion limit angle, if that Control signal is in a fifth value range and that the second logic switch (130a, 130b) keeps the neutral rectifier blocked when the control signal is in the fifth value range. 18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Inversionsgrenzwinkel im wesentlichen 150° beträgt. 18. Device according to claim 17, characterized in that the inversion limit angle is substantially 150 °. 19. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündreferenzschwingungen (Fl ... F6) einen gegenseitigen elektrischen Abstand von n/2 elektrischen Graden haben, wobei n der Phasenunterschied zwischen den Phasenspannungen (A, B, C) ist. 19. The device according to claim 7, characterized in that the ignition reference vibrations (Fl ... F6) have a mutual electrical distance of n / 2 electrical degrees, where n is the phase difference between the phase voltages (A, B, C). 642 790 642 790 20. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenverlauf der Zündreferenzschwingungen eine sich über eine Periode von 240° erstreckende, im wesentlichen lineare Amplitudenänderung enthält. 20. The device according to claim 7, characterized in that the amplitude profile of the ignition reference vibrations includes a substantially linear change in amplitude extending over a period of 240 °. 21. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenverlauf der Zündreferenzschwingungen die gleiche Schwingungsform aufweist, die während der erwähnten Periode in der Amplitude progressiv abnimmt. 21. The device according to claim 7, characterized in that the amplitude profile of the ignition reference vibrations has the same waveform, which progressively decreases in amplitude during the period mentioned. 22. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung eine Brückenschaltung mit sechs Phasengleichrichtern (20, 22, 24, 28, 30, 32) und zwei Nulleitergleichrichtern (26, 34) enthält und dass sechs Zünd-referenzschwingungsgeneratoren (42a ... 420 vorgesehen sind, die sechs Zündreferenzschwingungen erzeugen, die jeweils um 60 elektrische Grade in bezug aufeinander phasenverschoben sind. 22. Device according to claim 7, characterized in that the control circuit contains a bridge circuit with six phase rectifiers (20, 22, 24, 28, 30, 32) and two neutral conductor rectifiers (26, 34) and that six ignition reference oscillation generators (42a .. 420 are provided which generate six ignition reference vibrations, each of which is 60 electrical degrees out of phase with respect to one another. 23. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltungsanordnung (Fig. 8) eine erste Vorrichtung (44) enthält, die mit der mehrphasigen Wechselspannungsquelle gekoppelt ist und einen ersten Satz digitaler Logiksignale, die die jeweiligen Nulldurchgänge der Phasen-Nulleiter-Spannungen definiert erzeugt und eine zweite Vorrichtung 46, die mit der Wechselspannungsquelle gekoppelt ist und einen zweiten Satz digitaler Logiksignale, die die jeweiligen Überkreuzungspunkte der Phasen-Nulleiter-Span-nungen definiert erzeugt, wobei die Schwingungsgeneratoren (42a ... 420 jeweils mit dem zweiten Satz digitaler Logiksignale gekoppelt sind, und dass die zweite Schaltungsanordnung (86) eine Anordnung (90, 92, 94, 96, 98, 100) enthält, die einen dritten Satz digitaler Logiksignale erzeugt, die die jeweiligen Überkreuzungspunkte der Zündreferenzschwingungen mit der Nulleiterspannung definiert, und dass die dritte Schaltungsanordnung (88) eine Anordnung (102, 104, 106, 108, 110, 112) zum Erzeugen eines vierten Satzes digitaler Logiksignale enthält, welche den Überkreuzungspunkt des in der vorgegebenen Periode auftretenden amplitudenveränderlichen Teiles der Zündreferenzschwingungen mit dem Steuersignal definiert. 23. The device according to claim 7, characterized in that the first circuit arrangement (Fig. 8) includes a first device (44) which is coupled to the multiphase AC voltage source and a first set of digital logic signals which the respective zero crossings of the phase-neutral Defines voltages defined and a second device 46, which is coupled to the AC voltage source and a second set of digital logic signals, which generates the respective crossover points of the phase-neutral voltages defined, the oscillation generators (42a ... 420 each with the second A set of digital logic signals are coupled, and the second circuit arrangement (86) contains an arrangement (90, 92, 94, 96, 98, 100) which generates a third set of digital logic signals which defines the respective crossover points of the ignition reference oscillations with the neutral voltage, and that the third circuit arrangement (88) is an arrangement (102, 104, 106, 108, 1 10, 112) for generating a fourth set of digital logic signals, which defines the crossover point of the amplitude-variable part of the ignition reference oscillations occurring in the predetermined period with the control signal. 24. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung eine mit einer dreiphasigen Wechselspannungsquelle gekoppelte Brückenschaltung enthält, dass die erste Schaltungsanordnung eine Phasen-Nulleiter-Spannungsdurchgangsdetektor-Schaltung (44) enthält, die durch die drei Phasenspannungen der Wechselspannungsquelle gesteuert ist und einen ersten Satz von Rechtecksignalen (A, B, C) und deren Komplemente (Ä, B und C) liefert; dass mit den drei Phasenspannungen der Wechselspannungsquelle eine Phasen-Phasen-Überkreuzungsdetektorschaltung (46) gekoppelt ist, welche einen zweiten Satz von Rechteckschwingungssignalen (Ai, Bi, Ci) und deren Komplemente (Äi, Bi, Ci) liefert, der gegenüber dem ersten Satz von Rechtecksignalen um 30° phasenverschoben ist; dass sechs Schwingungssignalgeneratoren (42a ... 420 vorgesehen sind, die mit den Rechtecksignalen (Ai, Bi,... Ci) gekoppelt sind und sechs Zündreferenzschwingungen (Fi, F2... Fô) liefern, die jeweils um 60° in bezug aufeinander in der Phase verschoben sind; das die zweite Schaltungsanordnung (86) einen Zündre-ferenz-Schwingungs-Nulldurchgangsdetektor enthält, der mit den sechs Zündreferenzschwingungen (Fi... Fó) gekoppelt ist und einen dritten Satz aus sechs Rechteckschwingungssignalen (Ii, h ... Ig) liefert, wenn die Zündreferenzschwingungen (Fi ... Fa) durch die Spannung Null gehen; dass die dritte Schaltungsanordnung (88) einen Zündreferenzschwingung-Steuersignal-Überkreuzungsdetektor enthält, der einen vierten Satz von Rechteckschwingungssignalen (Xi, X2... Xó) sowie deren Komplemente (Xi, X2... Xó) liefert, und dass das digitale Logikschaltwerk (126) eine erste Logikschaltung 24. The device according to claim 7, characterized in that the control circuit includes a bridge circuit coupled to a three-phase AC voltage source, that the first circuit arrangement contains a phase-neutral voltage continuity detector circuit (44) which is controlled by the three phase voltages of the AC voltage source and one provides first set of square wave signals (A, B, C) and their complements (Ä, B and C); that a phase-phase crossover detector circuit (46) is coupled to the three phase voltages of the AC voltage source, which delivers a second set of square wave signals (Ai, Bi, Ci) and their complements (Äi, Bi, Ci), which is compared to the first set of Square wave signals are out of phase by 30 °; that six oscillation signal generators (42a ... 420 are provided, which are coupled to the square-wave signals (Ai, Bi, ... Ci) and six ignition reference oscillations (Fi, F2 ... Fô), each of which is at 60 ° with respect to one another that the second circuit arrangement (86) contains an ignition reference oscillation zero crossing detector, which is coupled to the six ignition reference oscillations (Fi ... Fó) and a third set of six square wave signals (Ii, h .. .Ig), when the ignition reference oscillations (Fi ... Fa) go through the voltage zero, that the third circuit arrangement (88) contains an ignition reference oscillation control signal crossover detector which generates a fourth set of rectangular oscillation signals (Xi, X2 ... Xó ) and their complements (Xi, X2 ... Xó), and that the digital logic switch (126) provides a first logic circuit ( 128a ... 1280 zum Erzeugen von Zündsignalen für die Pha3 (128a ... 1280 for generating ignition signals for the Pha3 5 5 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 642 790 642 790 4 4th sengleichrichter entsprechend der logischen Gleichung Rectifier rectifier according to the logical equation Xn + Yn • (Zn + Xn_|) Xn + Yn • (Zn + Xn_ |) und eine zweite Logikschaltung (130a, 130b) zum Erzeugen von Zündsignalen für Nulleitergleichrichter entsprechend der logischen Gleichung and a second logic circuit (130a, 130b) for generating firing signals for neutral rectifiers in accordance with the logic equation ^n+l ' • Xn + 2 " Yn, ^ n + l '• Xn + 2 "Yn, enthält, wobei das Pluszeichen die ODER-Verknüpfung und das Malzeichen die UND-Verknüpfung bedeuten und X eines der Signale Xi ... Xô, Y eines der Signale Ii ... Iö und Z eines der Signale A, B,... C ist und wobei Zi = Ä, Z2 = C, Z3 = B, Z4 = A, Zs = C und Zö = B sind. contains, with the plus sign the OR link and the paint sign the AND link and X one of the signals Xi ... Xô, Y one of the signals Ii ... Iö and Z one of the signals A, B, ... C and where Zi = Ä, Z2 = C, Z3 = B, Z4 = A, Zs = C and Zö = B. 25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Logikschaltung (128a ... 128f) entsprechend der logischen Gleichung 25. Device according to claim 24, characterized in that the first logic circuit (128a ... 128f) according to the logical equation Xn + Yn.(Zn + Xn_, + N*) Xn + Yn. (Zn + Xn_, + N *) arbeitet, wobei N* der Gleichung Xn+1 • Zn ■ Xn+2 ■ Ym entspricht, die durch die zweite Logikschaltung (130a, 130b) realisiert wird. works, where N * corresponds to the equation Xn + 1 • Zn ■ Xn + 2 ■ Ym, which is realized by the second logic circuit (130a, 130b). 26. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsgeneratoren (42a ... 42f) jeweils Zündreferenzschwingungen erzeugen, deren veränderbare Amplitudenkennwerte ein Rampensignal negativer Steigung und eine Dauer von grösser als 180° enthalten. 26. Device according to claim 24, characterized in that the oscillation generators (42a ... 42f) each generate ignition reference oscillations, the variable amplitude values of which contain a ramp signal of negative slope and a duration of greater than 180 °. 27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Rampensignal negativer Steigung eine Dauer von 240 elektrischen Graden hat. 27. The device according to claim 26, characterized in that the ramp signal negative slope has a duration of 240 electrical degrees. 28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündreferenzschwingungen anfänglich einen Teil konstanter Amplitude haben, der sich über 120° erstreckt und auf den eine Rampe mit negativer Steigung folgt, die sich über 240° erstreckt. 28. The device according to claim 27, characterized in that the ignition reference vibrations initially have a part of constant amplitude which extends over 120 ° and which is followed by a ramp with a negative slope which extends over 240 °. 29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Gleichrichter Thyristoren sind. 29. Device according to one of claims 7 to 28, characterized in that the controllable rectifiers are thyristors. 30. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale logische Schaltwerk eine Schaltungsanordnung enthält, die entsprechend dem Steueralgorithmus eine Inversionsgrenze der Steuerung festsetzt, die den Zündwinkel für die Phasengleichrichter auf einen Maximalwert von 150° begrenzt. 30. Device according to claim 7, characterized in that the digital logic switching mechanism contains a circuit arrangement which, according to the control algorithm, sets an inversion limit of the control, which limits the ignition angle for the phase rectifier to a maximum value of 150 °. 31. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale logische Schaltwerk (126) ausserdem eine Schaltungsanordnung enthält, welche jeden Phasengleichrichter durchschaltet, wenn der Zündwinkel mindestens 120° beträgt und ein Nulleitergleichrichter durchgeschaltet ist. 31. The device according to claim 30, characterized in that the digital logic switching mechanism (126) also contains a circuit arrangement which switches through each phase rectifier when the ignition angle is at least 120 ° and a neutral conductor rectifier is switched through.