DE3844234A1 - Vorrichtung zur stromversorgung einer mehrphasigen belastung und verfahren zum betreiben eines wechselrichters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die selbsttätige Stromregelung von mehrphasigen Belastungen und betrifft insbe­ sondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines pulsdauermodulierten (PDM), stromgesteuerten oder Stromzwi­ schenkreis-Wechselrichters zum Speisen eines mehrphasigen Wechselstrommotors, bei dem eine vollständige Rückführungs­ strominformation für jede Phase nicht ständig verfügbar sein kann.

Die genaue Stromsteuerung in Stromversorgungen von Wechsel­ strommotoren ist für eine Drehmomentregelung hoher Qualität bei mehrphasigen Wechselstrommotoren erforderlich. Eine solche Stromsteuerung in jeder Phasenwicklung des Motors erfordert, daß die Augenblicksstromwerte in jeder Phasenwicklung des Mo­ tors genau gemessen werden. Bei gegenwärtig verfügbaren strom­ gesteuerten Wechselstromantrieben werden diskrete Stromsenso­ ren in Reihe mit den Motorphasenwicklungen benutzt, um die Au­ genblicksphasenstromwerte zu messen. Diese Stromsensoren müs­ sen voneinander sowie von der Steuerlogik galvanisch isoliert sein und müssen nennenswerte Gleichtaktsignale, die aufgrund des Umschaltens des Wechselrichters vorhanden sind, unter­ drücken. Statt dessen können Wechselstromantriebe so aufge­ baut sein, daß sie in die Schalter und Dioden des Wechselrich­ ters integrierte Stromsensoren aufweisen. Ein Beispiel dieser Stromsensorintegration bildet den Gegenstand einer gleichzei­ tig eingereichten weiteren deutschen Patentanmeldung der An­ melderin, für die die Priorität der US-Patentanmeldung, Serial No. 1 40 680, vom 04.01.1988 in Anspruch genommen worden ist. Die Integration von Stromsensoren in die Wechselrichterschal­ ter und -dioden erleichtert die Verringerung der Größe und der Kosten der Stromversorgungen von Wechselstrommotoren. Darüber hinaus werden weitere Nachteile, die mit diskreten Stromsenso­ ren verbunden sind und zu denen die maximale Betriebstempera­ tur und die Sensorausgangssignaldrift gehören, mit den neuen integrierten Sensoren reduziert, wie es in der vorerwähnten weiteren Patentanmeldung angegeben ist.

Ein beträchtliches Problem muß jedoch überwunden werden, wenn diese integrierten Stromsensoren benutzt werden, um den Aus­ gangsstrom in einer Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter­ schaltung zu regeln. Fig. 1a zeigt einen üblichen Wechselrich­ terphasenzweig, der zwei Leistungsschalter enthält, die in Reihe an Gleichspannungsquellenklemmen 1 und 2 angeschlossen sind, wobei die Wechselstromausgangsleistung an einer Klemme 3 abgegeben wird. Die beiden in Fig. 1a gezeigten Schalter 4 und 5 weisen jeweils einen Bipolartransistor mit isolierter Steu­ erelektrode (im folgenden abgekürzt mit IGBT bezeichnet) 6 bzw. 7 auf, die mit einer Rücklaufdiode 8 bzw. 9 kombiniert sind. Gemäß den Angaben in der vorerwähnten weiteren Patentan­ meldung werden der IGBT 6 und die Diode 8 mit integrierten Stromsensoren hergestellt, so daß ein Ausgangssignal, das zu dem Bipolarschalterstrom i ₁ proportional ist, an einer Klemme 13 abgegeben wird. Der IGBT 7 und die Diode 9 sind ebenso mit integrierten Stromsensoren ausgerüstet, so daß der zugeordnete Schalterstrom i ₂ an einer Klemme 11 gemessen werden kann.

Es ist erwünscht, in einer solchen Wechselrichterphase die Au­ genblicksamplitude des Phasenzweigausgangsstroms i _3, der gemäß der Kirchoff′schen Regel gleich der Summe von i ₁ + (-i ₂) ist, zu regeln. Es wird daher notwendig, die Sensorausgangssignale an den Klemmen 13 und 11 miteinander zu verknüpfen, um einen Meßwert für den vollständigen Strom i ₃ zur Stromregelungsrück­ führung zu gewinnen.

Die Schwierigkeit bei dem Erzeugen dieses Meßwerts des Stroms i ₃ ergibt sich, weil die Stromsensoren in den Schaltern 4 und 5 sich nicht denselben Referenzschaltungspunkt teilen. Der Re­ ferenzschaltungspunkt für das i ₁-Meßsignal an der Klemme 13 ist die Klemme 3, welche zwischen positiven und negativen Gleichstrombusspannungen an den Klemmen 1 und 2 während des normalen Betriebes umschaltet. Da der Referenzschaltungspunkt für das i₂-Meßsignal an der Klemme 11 die Klemme 2 ist, ist eine große Gleichtaktspannungsdifferenz zwischen den i ₁- und i ₂-Strommeßsignalen vorhanden. Das erfordert zusätzlichen Schaltungsaufwand zur Pegelverschiebung eines der Signale, da­ mit dieses sich dieselbe Referenzspannung mit dem anderen Sen­ sorsignal teilt, so daß sie verknüpft werden können, um einen einzigen Meßwert des Stroms i ₃ für Stromregelzwecke zu lie­ fern.

Die Notwendigkeit, daß man sich mit Gleichtaktsignalen befas­ sen muß, kann vermieden werden, indem eine Wechselstromversor­ gung geschaffen wird, in der nur die unteren Schalter und Di­ oden der Wechselrichterphasenzweige (d.h. diejenigen Schalter und Dioden, die mit dem negativen Gleichstromeingangsbus des Wechselrichters verbunden sind) integrierte Stromsensoren ent­ halten. Eine solche Konfiguration vermeidet zwar das Gleich­ taktsignalaufbereitungsproblem, führt jedoch dazu, daß die Stromregelung schwieriger ist, weil vollständige Rückkopplungs­ stromdaten aus dem Wechselrichter nicht länger verfügbar sind. Solche Rückführungsdaten fehlen zum Messen des Stroms i ₁, wenn die obere Schalter-Diodenkombination 4 des Wechselrich­ terphasenzweiges Strom leitet. Der Stromregler der Wechsel­ stromversorgung muß daher in der Lage sein, die Motorphasen­ ströme genau zu regeln, indem er eine Stromrückführungsin­ formation allein aus den unteren Phasenzweigschaltern und -dioden benutzt.

Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen neuen und verbesser­ ten Stromregler für die Stromversorgung eines Wechselstrom­ motors zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile nicht auf­ weist.

Weiter soll durch die Erfindung ein neuer und verbesserter Stromregler für die Stromversorgung eines Wechselstrommotors geschaffen werden, in welchem die Gleichtaktsignalaufberei­ tungsschwierigkeiten, welche herkömmlichen Stromreglern mit integrierten Sensoren zugeordnet sind, beseitigt sind.

Ferner soll durch die Erfindung eine neue und verbesserte Stromversorgung für einen Wechselstrommotor geschaffen wer­ den, bei der nur die Rückführungsstrominformation benutzt wird, die aus Stromsensoren stammt, welche in die unteren Schalter und Dioden der Wechselrichterphasenzweige integriert sind, um den Betrieb der Stromversorgung zu regeln.

Gemäß der Erfindung enthält die Stromversorgung eines mehr­ phasigen Wechselstrommotors einen stromgesteuerten Wechsel­ richter, der Stromsensoren hat, die in die Halbleiterschal­ ter und Dioden der unteren Phasenzweige des Wechselrichters integriert sind, z.B. in die Schalter und Dioden, welche mit dem negativen Gleichstromeingangsbus des Wechselrichters verbunden sind. Für jeden Phasenzweig des Wechselrichters wird ein intermittierendes oder Teilanalogrückfüh­ rungssignal gewonnen, indem die Ausgangssignale der Strom­ sensoren, die diesem besonderen Phasenzweig zugeordnet sind, verknüpft werden. Dieses Teilanalogphasenzweigrückführungs­ signal wird durch einen Stromregler empfangen, der eine Tastspeichereinheit enthält, die so gesteuert wird, daß sie ein aufbereitetes Rückführungssignal für diesen Phasenzweig erzeugt. Der Stromregler spricht auf einen Vergleich zwischen dem aufbereiteten Rückführungssignal und einem extern gewon­ nenen Strombefehlssignal an, um die Schalter zu betätigen, welche dem besonderen Phasenzweig zugeordnet sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1a ein Schaltbild eines Phasenzweiges in einer Wechselrichterschaltung, die Strom­ sensoren aufweist, welche in die oberen und unteren Schalter und Dioden des Phasenzweiges integriert sind,

Fig. 1 ein Schaltbild eines dreiphasigen, Voll­ wegbrückenwechselrichters, der Stromsen­ soren aufweist, die in die unteren Schal­ ter und Dioden der Phasenzweige inte­ griert sind,

Fig. 2 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung, insbesondere eines Stromreglers zum Regeln des Betrie­ bes eines Phasenzweiges des Wechselrich­ ters nach Fig. 1,

Fig. 3 Signalwellenformen, die an verschiedenen Stellen in der Vorrichtung nach Fig. 2 erzeugt werden, und

Fig. 4 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung, die bei einem Wechsel­ richter zur Stromversorgung einer drei­ phasigen, im Stern geschalteten Belastung mit freiem Sternpunkt verwendbar ist.

Fig. 1 zeigt einen dreiphasigen Vollwegbrückenwechselrichter zum Liefern des Ständerwechselstroms eines Asynchronmotors oder eines Synchronmotors. Der Wechselrichter hat drei im we­ sentlichen identische Phasenzweige 14, 16 und 18, die zwischen einen positiven und einen negativen Gleichstromeingangs­ bus 10 bzw. 12 geschaltet sind. Der Phasenzweig 14 ne Wechselstromausgangsklemme 20, einen Bipolartransistor mit isolierter Steuerelektrode oder IGBT 26 und eine Rücklauf­ diode 28, die parallel zwischen den positiven Gleichstromein­ gangsbus 10 und die Wechselstromausgangsklemme 20 geschaltet sind, und einen Bipolartransistor 30 mit isolierter Steuerelektrode und eine Rücklaufdiode 32, die parallel zwi­ schen die Wechselstromklemme 20 und den negativen Gleichstrom­ eingangsbus 12 geschaltet sind. Der IGBT 30 hat einen integrierten Stromsensor, der ein Stromsignal liefert, das zu dem Hauptstrom in dem IGBT proportional ist. Ebenso enthält die Diode 32 einen Stromsensor, der in die Diode integriert ist und ein Stromsignal liefert, das zu dem Hauptstrom in der Diode proportional ist. Der IGBT 30 und die Diode 32 sind mit Stromsensorklemmen 34 bzw. 36 zum Anschluß an eine Rück­ führungssteuerschaltungsanordnung (in Fig. 1 nicht dargestellt) versehen. Die Konfigurationen der Phasenzweige 16 und 18 stimmen mit der des Phasenzweiges 14 im wesentlichen überein. Die Wechselstromausgangsklemmen 20, 22 und 24 dienen zum An­ schluß an die Wicklungen eines dreiphasigen Synchronmotors (in Fig. 1 nicht gezeigt) oder eines dreiphasigen Asynchron­ motors.

Im Betrieb werden, wenn ein Gleichspannungspotential an die Gleichstromeingangsbusse 10 und 12 angelegt wird, die IGBTs 26 und 30 zwischen leitenden und nichtleitenden Zu­ ständen abwechselnd umgeschaltet, um einen sinusförmigen Ausgangswechselstrom an der Klemme 20 unter Verwendung einer Pulsdauermodulation (PDM) zu erzeugen. Ebenso werden die IGBTs in den Phasenzweigen 16 und 18 abwechselnd betätigt, um sinusförmige Ausgangswechselströme an den Wechselstromaus­ gangsklemmen 22 bzw. 24 zu erzeugen. Der Wechselrichter wird auf herkömmliche Weise betrieben, so daß die Wechselstrom­ wellenformen, die durch die Phasenzweige 16 und 18 erzeugt werden, gegenüber der Wechselstromwellenform, die durch den Phasenzweig 14 erzeugt wird, um Phasenwinkel von 120° bzw. 240° verschoben sind.

In dem Phasenzweig 14 sind Sensorströme an den Klemmen 34 und 36 immer dann verfügbar, wenn der IGBT 30 bzw. die Diode 32 Strom leiten. Durch Verknüpfen der Sensorströme aus diesen beiden Vorrichtungen wird ein Phasenzweigrückführungssignal i _A1 für den Phasenzweig 14 gewonnen. Auf dieselbe Weise werden Rückführungssignale i _B1 und i _C1 für die Phasenzweige 16 bzw. 18 gewonnen.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, welche einen Stromregler 38 zum Steuern des Betriebes des Phasenzweiges 14 des oben beschriebenen Wechselrichters zeigt. Der Stromregler 38 betätigt die IGBTs 26 und 30 gemäß einem extern gewonnen Befehlssignal i*_A und einem intern ge­ wonnenen, synthetisch hergestellten Signal i _A2, das weiter unten beschrieben ist. Der Regler 38 enthält eine Tastspeicher­ einheit (S/H) 50, die das Phasenzweigrückführungssignal i _A1 aus dem Phasenzweig 14 empfängt. Der Regler 38 enhält weiter eine Subtrahiereinrichtung 42, die an ihren Eingängen das Befehlssignal i*_A und das Signal i _A2 aus der Tastspeicherein­ heit 50 empfängt. Ein Verstärker 44 empfängt das Ausgangs­ signal der Subtrahiereinrichtung 42. Ein Komparator 40 em­ pfängt als Eingangssignale das Ausgangssignal des Verstärkers 44 und eine hochfrequente Dreieckreferenzwellenform 46. Die Frequenz der Dreieckwellenform ist im Vergleich zu der Grund­ frequenz der Ausgangsstromwellenform hoch. Der Ausgang des Komparators 40 ist mit einer Steuerklemme der Tastspeicher­ schaltung 50, mit der Steuerelektrode des IGBT 26 und der Steuerelektrode des IGBT 30 über einen Inverter oder ein NICHT-Glied 48 verbunden. Die Phasenzweige 16 und 18 (in Fig. 1 gezeigt) werden durch einen Regler (nicht dargestellt) betä­ tigt, dessen Konfiguration der des Reglers 38 in Fig. 2 gleicht. Eine herkömmliche Totzeit-Verzögerungsschaltungsan­ ordnung, die an den Eingangsschaltungspunkt des Inverters 48 angeschlossen ist, um zu verhindern, daß die IGBTs 26 und 28 jemals gleichzeitig einschalten, ist der Übersichtlichkeit halber in Fig. 2 weggelassen worden.

Im Betrieb werden, wenn der IGBT 30 und die Diode 32 Strom leiten, Sensorströme an den Klemmen 34 bzw. 36 erzeugt. Wie oben erläutert, werden diese Ströme verknüpft, um ein Phasen­ zweigrückführungssignal i _A1 für den Phasenzweig 14 zu erzeugen. Dieses Rückführungssignal hört jedoch auf, wenn der IGBT 30 und die Diode 32 nichtleitend werden, und keine Rückführungs­ information ist aus dem Phasenzweig 14 verfügbar, wenn entwe­ der der IGBT 26 oder die Diode 28 leitend ist.

Das Rückführungsstromsignal i _A1 aus dem Phasenzweig 14 wird in eine proportionale Spannung entweder durch einen einfachen Vorwiderstand oder durch eine Operationsverstärker-Strom- Spannungswandlerschaltung umgewandelt, wie es in der oben er­ wähnten weiteren deutschen Patentanmeldung der Anmelderin be­ schrieben ist. Diese Strom-Spannungswandlerschaltungsanordnung für die integrierten Stromsensoren ist zur Vereinfachung der Darstellung nicht im einzelnen gezeigt. Das Signal i _A1 wird an dem Signaleingang S der Tastspeichereinheit 50 empfangen, welche das Signal i _A1 immer dann zu dem Ausgang ungeändert durchläßt, wenn das an ihrer Steuerklemme C empfangene Signal in dem L (LOW oder niedrigen)-Zustand ist, d.h. immer dann, wenn der IGBT 30 eingeschaltet ist. Das ist der "Nachlauf"- Zustand der Tastspeicherschaltung 50. Unter diesen Bedingungen wird der Motorphasenstrom i _A, der an der Klemme 20 fließt, entweder durch den IGBT 30 oder durch die Diode 32 geleitet und daher durch deren integrierte Stromsensoren gemessen. Zu Identifizierungszwecken wird das so an dem Ausgang der Ein­ heit 50 gelieferte Signal als ein Ausgangssignal i _A2 eines ersten Teils der Einheit 50 bezeichnet. Die Tastspeicher­ schaltung fängt das Phasenzweigrückführungssignal i _A1 auf und hält es auf seinem zuletzt erzeugten Wert konstant, und zwar immer dann, wenn ein H (HIGH oder hoher)-Zustand an ihrer Steuerklemme C empfangen wird, d.h. immer dann, wenn der IGBT 30 in seinen nichtleitenden Zustand abgeschaltet ist. Das ist der "Halte"- oder "Speicher"-Zustand der Tastspeichereinheit 50. Das Signal, das an dem Ausgang der Einheit 50 abgegeben wird, wenn die letztgenannten Zustände vorhanden sind, wird als ein zweiter Teil des aufbereiteten Signals i _A2 bezeichnet und stellt einen Schätzwert des Ausgangsstroms i _A in dem Pha­ senzweig 14 während des Intervalls dar, in welchem der IGBT 30 nichtleitend ist. Beide Teile des Signals i _A2 werden an die Subtrahiereinrichtung 42 angelegt.

Ein extern gewonnenes Befehlssignal i*_A, das den Sollausgangs­ strom des Phasenzweiges 14 darstellt, wird an einen Eingang der Subtrahiereinrichtung 42 angelegt, und das synthetisch hergestellte Signal i _{A 2} wird an einen zweiten Eingang der Subtrahiereinrichtung 42 angelegt. Ein Stromfehlersignal i _{A 3}, das gleich der Differenz zwischen i*_A und i _{A 2} ist, wird durch die Tastspeichereinheit 42 erzeugt, und durch den Ver­ stärker 44 verstärkt. Das verstärkte Signal wird mit der Referenzwellenform 46 durch den Komparator 40 verglichen. Das Ausgangssignal des Komparators 40, d.h. ein erstes binä­ res Steuersignal, schaltet zwischen dem H- und dem L-Zustand um, d.h., es ist im H-Zustand, wenn die Größe des Strom­ fehlersignals i _A3 die Größe der Dreieckreferenzwellenform 46 übersteigt, und im L-Zustand, wenn die Größe der Wellen­ form 46 die des Stromfehlersignals i _A3 übersteigt. Der Kom­ parator 40 wird somit durch eine Technik gesteuert, die als Rampenvergleichsstromsteuerung bezeichnet wird. Die Grund­ prinzipien dieser Stromsteuermethode finden sich in dem Auf­ satz von D.M.Brod und D.W. Novotny "Current Control of VSI- PWM Inverters", IEEE Transactions on Industry Applications, Band IA-21, S. 562-570, Mai/Juni 1985.

Der IGBT 26 wird in seinen leitenden Zustand umgeschaltet, wenn ein im H-Zustand befindliches Signal durch den Kompara­ tor 40 an seine Steuerelektrode angelegt wird. Der IGBT 30 wird ebenfalls in einen leitenden Zustand versetzt, wenn ein im H-Zustand befindliches Signal an seine Steuerelektrode angelegt wird. Das zwischen den Komparator 40 und den IGBT 30 geschaltete NICHT-Glied 48 gibt jedoch ein zweites binäres Steuersignal an den IGBT 30 ab, welches der logische Kehrwert des ersten binären Steuersignals ist. Der IGBT 30 wird des­ halb in einem leitenden Zustand sein, wenn der IGBT 26 in einem nichtleitenden Zustand ist, und der IGBT 30 ist in einem nichtleitenden Zustand, wenn der IGBT 26 in einem lei­ tenden Zustand ist. Techniken zum Gewährleisten, daß der IGBT 30 und der IGBT 26 niemals gleichzeitig Strom leiten, sind auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt und werden hier nicht näher erläutert.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem ersten binären Steuer­ signal A, dem Phasenzweigrückführungssignal i _A1 und dem synthe­ tisch hergestellten Signal i _A2, die durch die Wellenformen 102, 104 bzw. 106 dargestellt sind. Das Steuersignal A besteht aus einer Serie von Impulsen, die in der Breite und in der Folgefrequenz variieren, was durch die augenblicklichen Be­ triebszustände der Belastung in Form des Motors bestimmt wird. Während des L-Zustands des Steuersignals A, z.B. während des Zeitintervalls 108 der Periode 107, ist der IGBT 30 in dem leitenden Zustand. Während des H-Zustands des Steuersignals A, z.B. während des Zeitintervalls 110 der Periode 107, ist der IGBT 30 in dem nichtleitenden Zustand.

Die Wellenformen 104 und 106 repräsentieren Signale i _A1 und i _A2 während eines einzelnen Zyklus des Ausgangswechselstroms des Phasenzweigs 14, wobei der Ausgangsstrom sinusförmig ist. Wenn das Befehlssignal A in seinem L-Zustand ist, z.B. während des Zeitintervalls 108, folgt das synthetisch hergestellte Signal i _A2 dem Phasenzweigrückführungssignal i _A1, um den er­ sten Teil 109 des aufbereiteten Signals zu bilden. Wenn das Steuersignal A in seinem H-Zustand ist, z.B. während des Zeitintervalls 110, ist das Phasenzweigrückführungssignal i _A1 null. Das synthetisch hergestellte Signal i _A2 hat jedoch die gleiche Amplitude wie das Signal i _A1 in dem Zeitpunkt, in welchem das Steuersignal A in seinen H-Zustand umschaltet, und bildet den zweiten Teil 111 des synthetisch hergestellten Signals, d.h. während des Zeitintervalls 110 entspricht die Amplitude des zweiten Teils 111 des synthetisch hergestellten Signals i _A2 dem Punkt 112 auf der Wellenform 104. Die Kombi­ nation aus den synthetisch hergestellten Signalteilen 109 und 111 repräsentiert den Gesamtstrom i _A zwischen dem Phasenzweig 14 und der betreffenden Wicklung des Motors, der an der Klemme 20 während der Periode 107 des Steuersignals A abgegeben wird.

Die Wellenformen, die in Fig. 3 gezeigt sind, sind ideali­ siert, da ihr Hauptzweck darin besteht, die Phasenbeziehung zwischen dem Signal A und jedem der Signale i _A1 und i _A2 zu veranschaulichen. Weiter gelten die oben beschriebenen Wellen­ formen zwar für den Betrieb des Phasenzweigs 14 des in Fig. 1 gezeigten Wechselrichters, die Schaltungen der Phasenzweige 16 und 18 stimmen jedoch hinsichtlich Aufbau und Betrieb mit denen der Schaltung des oben beschriebenen Phasenzweigs 14 im wesentlichen überein.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, die bei einem Gleichstrom/Wechselstrom-Wechselrichter verwend­ bar ist, der eine dreiphasige, in Stern geschaltete Belastung, welche einen freien Sternpunkt hat, mit Strom versorgt, wobei die Summe der drei Belastungsphasenströme null ist. Zur Ver­ einfachung der Beschreibung sind in Fig. 4 nur der Phasenzweig 14 des in Fig. 1 dargestellten Wechselrichters und ein daran angeschlossener Regler 39 in Fig. 4 gezeigt. Der Stromregler 39 enthält die Subtrahiereinrichtung 42, den Verstärker 44, den Komparator 40, das NICHT-Glied 48 und die Tastspeicherein­ heit 50, die alle mit den auf gleiche Weise bezeichneten Ein­ heiten, welche oben in Verbindung mit Fig. 2 erläutert worden sind, im wesentlichen übereinstimmen.

Der Stromregler 39 enthält darüber hinaus eine Summiereinrich­ tung 52, die Phasenzweigrückführungssignale i _B1 und i _C1 aus den Phasenzweigen 16 bzw. 18 empfängt, einen invertierenden linearen Verstärker 54, der das Ausgangssignal aus der Summier­ einrichtung 52 empfängt, und einen Schalter 56, der als ein Eingangssignal entweder das Ausgangssignal des invertierenden Verstärkers 54 oder das Phasenzweigrückführungssignal i _A1 aus dem Phasenzweig 14 empfängt, das durch eine Strom-Spannungs­ wandlerschaltungsanordnung (der Einfachheit halber nicht dar­ gestellt) in eine proportionale Spannung umgewandelt worden ist. Ein ODER-Glied 58 empfängt an seinen Eingängen zwei erste binäre Steuersignale B und C aus den Phasenzweigen 16 bzw. 18 und ein zweites Steuersignal , welches dem invertierten Aus­ gangssignal des Komparators 40 entspricht. Die Stellung eines Schalters 56 wird durch das Ausgangssignal des ODER-Glieds 58 gesteuert. Ein UND-Glied 62 empfängt als Eingangssignal das Ausgangssignal des ODER-Glieds 58 und das Ausgangssignal des Komparators 40. Die Tastspeichereinheit 50 empfängt ihre Ein­ gangssignale aus dem Schalter 56 und ihre Steuerinformation aus dem UND-Glied 62. Ein Regler mit ähnlichem Aufbau wie der Regler 39 ist mit jedem der Phasenzweige 16 und 18 (nicht dar­ gestellt) verbunden.

In dem System, das in Fig. 4 gezeigt ist, stimmen der Betrieb des Komparators 40, der Subtrahiereinrichtung 42, des Verstär­ kers 44, des NICHT-Glieds 48 und des Phasenzweigs 14 sowie der Phasenzweige 16 und 18, die nicht gezeigt sind, mit dem oben in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen im wesentlichen überein. Der Fachmann wird erkennen, daß bei einer dreiphasigen, in Stern geschalteten Belastung mit freiem Sternpunkt die Summe der drei Phasenströme null ist. Ebenso sollte auch die Summe der Rückführungssignale aus den Phasenzweigen 14, 16 und 18 null sein, wenn die zugeordneten Stromsensoren aktiv sind. Des­ halb kann, wenn die Phasenzweigrückführungssignale i _B1 und i _C1 gültige Strominformation für die Phasenzweige 16 bzw. 18 lie­ fern, das Rückführungssignal für den Phasenzweig 14 als -(i _B1 + i _C1) berechnet werden und ist gleich i _A1. Daher lie­ fert die invertierte Summe von i _B1 und i _C1 einen gültigen Meß­ wert von i _A1 selbst dann, wenn der IGBT 30 nichtleitend ist.

Die Summiereinrichtung 52 addiert die Phasenzweigrückführungs­ signale i _B1 und i _C1 aus den Phasenzweigen 16 bzw. 18, und das Ausgangssignal wird an den invertierenden Verstärker 54 ange­ legt, um ein resultierendes Signal zu erzeugen, das gleich -(i _B1 + i _C1) ist. Der Schalter 56 ist so angeschlossen, daß das Phasenzweigrückführungssignal i _A1 an die Tastspeichereinheit 50 angelegt wird, wenn er in der ersten Schalterstellung ist, und daß das vorgenannte resultierende Signal -(i _B1 + i _C1) an die Tastspeichereinheit 50 angelegt wird, wenn er in der zwei­ ten Schalterstellung ist.

Das ODER-Glied 58 empfängt die ersten binären Steuersignale B und C aus den Stromreglern, welche die Phasenzweige 16 bzw. 18 steuern, und außerdem das zweite binäre Steuersignal , d.h. das invertierte Befehlssignal A aus dem NICHT-Glied 48. Das ODER-Glied 58 erzeugt so ein binäres Befehlssignal an sei­ nem Ausgang mit einem L-Zustand, wenn die Steuersignale , B und C alle im L-Zustand sind, und andernfalls mit einem H- Zustand. In Boolscher Algebra wird das binäre Ausgangssignal des ODER-Glieds 58 durch + B + C ausgedrückt.

Der Schalter 56 spricht auf das Ausgangssignal des ODER-Glieds 58 an. Wenn das Ausgangssignal des ODER-Glieds im H-Zustand ist, wird der Schalter 56 elektronisch oder elektromechanisch in seine erste Stellung 1 geschaltet, so daß das Phasenzweig­ rückführungssignal i _A1 an die Tastspeichereinheit 50 angelegt wird. Wenn das Ausgangssignal des ODER-Glieds im L-Zustand ist, wird der Schalter 56 in seine zweite Stellung 2 gebracht, so daß das resultierende Signal -(i _B1 + i _C1) von dem invertieren­ den Verstärker 54 an die Tastspeichereinheit 50 angelegt wird. Das UND-Glied 62 empfängt das binäre Ausgangssignal des ODER- Glieds 58 sowie das erste binäre Steuersignal A aus dem Kompa­ rator 40. Die Steuerklemme der Tastspeichereinheit 50 empfängt somit ein Steuersignal im H-Zustand, wenn beide Eingangssignale des UND-Glieds 62 im H-Zustand sind, und ein Steuersignal im L-Zustand, wenn eines der oder beide Eingangssignale des UND- Glieds 62 im L-Zustand sind. In Boolscher Algebra wird das binäre Ausgangssignal des UND-Glieds 62 durch (B +C) ausgedrückt.

Das Eingangssignal, welches die Tastspeichereinheit 50 von dem Schalter 56 empfängt, wird an die Subtrahiereinrichtung 42 im­ mer dann angelegt, wenn an der Steuerklemme der Tastspeicher­ einheit 50 ein Signal im L-Zustand anliegt, so daß der erste Signalteil des synthetisch hergestellten Signals erzeugt wird. Immer dann, wenn ein Signal im H-Zustand an die Steuerklemme der Tastspeichereinheit 50 angelegt wird, wird das Ausgangs­ signal der Tastspeichereinheit 50 auf dem zuletzt empfangenen Eingangssignalwert vor dem Zeitpunkt konstant gehalten, in wel­ chem der Steuersignalzustand von L auf H umgeschaltet wurde, wodurch der zweite Signalteil des synthetisch hergestellten Signals erzeugt wird. Die Wellenform des Ausgangssignals i _A2 der Tastspeichereinheit 50 approximiert daher ein kontinuier­ liches Stromrückführungssignal für den Vergleich mit dem ex­ tern gewonnenen Befehlssignal i*_A.

Der Betrieb des Systems nach Fig. 4 kann deshalb dahingehend zu­ sammengefaßt werden, daß es drei mögliche Betriebszustände hat:

I. Wenn der IGBT 30 leitend ist, wird das Phasenzweigrückfüh­ rungssignal i _A1 an die Subtrahiereinrichtung 42 angelegt.

II. Wenn der IGBT 30 nichtleitend ist und die unteren IGBTs der Phasenzweige 16 und 18 beide leitend sind, ist das Rück­ führungssignal, das an die Subtrahiereinrichtung 42 angelegt wird, -(i _B1 + i _C1).

III. Immer dann, wenn keiner der Zustände I oder II gilt, wird die Amplitude des an die Subtrahiereinrichtung 42 durch die Tastspeichereinheit 50 angelegten Signals auf seinem jüngsten Wert konstant gehalten, der am Beginn dieses Zustands III be­ stimmt wird.

Vorstehend sind ein neues und verbessertes Verfahren und eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Betreiben eines stromge­ steuerten PDM-Wechselrichters beschrieben worden, bei dem eine vollständige Rückführungsinformation für jede Phase nicht stän­ dig verfügbar ist. Die Teilrückführungsinformation, die aus den Stromsensoren gewonnen wird, welche in die unteren Schalter und Dioden der Wechselrichterphasenzweige integriert sind, wird benutzt, um den Betrieb des Wechselrichters zu steuern, wodurch Signalaufbereitungsschwierigkeiten vermieden werden, die sonst bei dem Entnehmen von Stromrückführungsdaten aus den oberen Schaltern der Wechselrichterphasenzweige auftreten könnten.

Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit Wechselrichterschal­ tungen beschrieben worden, bei denen Stromsensoren in die un­ teren Schalter und Dioden integriert sind, der obere Gleich­ strombus positiv und der untere Gleichstrombus negativ ist, die Erfindung ist jedoch gleichermaßen in dem Fall anwendbar, in welchem der obere Gleichstrombus negativ und der untere Gleichstrombus positiv ist, vorausgesetzt, daß die Polaritä­ ten von sämtlichen Dioden umgekehrt werden. In letzterem Fall kann der Wechselrichter unter Verwendung von p-Kanal-IGBTs anstelle von n-Kanal-IGBTs, die in Fig. 1 gezeigt sind, her­ gestellt werden, so daß die integrierten Stromsensoren in den Phasenzweigschaltern und -dioden alle Stromrückführungssignale liefern, welche auf den positiven Gleichstrombus bezogen sind. Durch Verwenden des positiven Gleichstrombusses als Re­ ferenzpunkt in sämtlichen Phasen werden Gleichtaktpegelver­ schiebungskomplikationen auf dieselbe Weise wie in Fig. 1 ver­ mieden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die besonderen Aus­ führungsformen, die beschrieben und dargestellt worden sind. Zum Beispiel sind zwar Stromregler für die Stromversorgungen von Wechselstromsynchronmotoren oder Asynchronmotoren spe­ ziell erläutert worden, die Erfindung ist jedoch auch bei Stromreglern zum Betreiben von geschalteten Reluktanzmotoren oder anderen Arten von mehrphasigen Belastungen anwendbar. Darüber hinaus empfängt zwar jedes der oben beschriebenen Sy­ steme Rückführungssignale aus Stromsensoren, die in die unte­ ren Schalter und Dioden der Wechselrichterphasenzweige inte­ griert sind, die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die besondere Art der Stromsensoren, vorausgesetzt allein, daß die Sensoren bipolare Stromdaten für die Schalter und Dioden der unteren Phasenzweige liefern. Die hier beschrie­ bene Erfindung benutzt zwar IGBTs mit integrierten Stromsen­ soren, es ist jedoch klar, daß irgendein anderer Typ von Lei­ stungshalbleiter (z.B. ein Leitungs-MOSFET), der mit einem in­ tegrierten linearen Stromsensor hergestellt wird, anstelle der Bipolartransistoren mit isolierter Steuerelektrode benutzt werden könnte.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Versorgen einer mehrphasigen Belastung mit geregeltem Wechselstrom, gekennzeichnet durch:
einen Wechselrichter, der zwei Gleichstrombusse (10, 12) entgegengesetzter Polarität aufweist, einen mit jeder Be­ lastungsphase verbundenen Phasenzweig (14, 16, 18) zum Ver­ sorgen einer separaten Phase der Belastung mit dem geregel­ ten Wechselstrom, wobei jeder Phasenzweig (14, 16, 18) einen oberen Schalter (26) und eine obere Rücklaufdiode (28) ent­ hält, die zwischen den Gleichstrombus (10) einer Polarität und die Belastung geschaltet sind, und einen unte­ ren Schalter (30) und eine untere Rücklaufdiode (32), die zwischen den Gleichstrombus (12) entgegengesetzter Polarität und die Belastung geschaltet sind;
eine Sensoreinrichtung in jedem Phasenzweig (14, 16, 18) zum Messen des Stroms in dem unteren Schalter (30) und der unte­ ren Rücklaufdiode (32) und zum Abgeben eines Phasenzweigrück­ führungssignals (i _A1) auf den gemessenen Strom hin und be­ zogen auf den angeschlossenen Gleichstrombus;
einen Stromregler (38) für jeden der Phasenzweige (14, 16, 18), wobei jeder Stromregler eine Einrichtung (40, 48) ent­ hält zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten binären Steuersignals (A, ), die in bezug aufeinander logisch inver­ tiert sind, wobei die Steuersignale ihre Binärzustände mit einer variablen Frequenz ändern, die durch die augenblick­ lichen Betriebszustände bestimmt wird, und eine Einrichtung zum Anlegen des ersten und des zweiten binären Steuersignals an den oberen bzw. unteren Schalter (26, 30) des entsprechen­ den Phasenzweiges (14, 16, 18) zum Ein- und Ausschalten der Schalter mit der Frequenz der Steuersignale, wobei der Strom­ regler (38) weiter eine Schaltung enthält, die wenigstens auf das Phasenzweigrückführungssignal und auf das erste binä­ re Steuersignal (A) hin ein synthetisch hergestelltes Signal (i _A2) liefert, welches in jeder Periode des ersten binären Steuersignals den Gesamtstrom in dem entsprechenden Phasen­ zweig während dieser Periode darstellt; und
eine Einrichtung zum Anlegen eines analogen Befehlssignals (i*_A) an jeden Stromregler (38), wobei jeder Stromregler (38) weiter eine Schaltungseinrichtuna (40, 42, 44) enthält, die auf das synthetisch hergestellte Signal (i _A2) und das ange­ legte Befehlssignal (i*_A) hin die binären Steuersignale lie­ fert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung in jedem Phasenzweig (14, 16, 18) ent­ hält:
einen ersten und einen zweiten Stromsensor, die in den unteren Schalter (30) bzw. die untere Rücklaufdiode (32) integriert sind und auf den Strom in dem unteren Schalter (30) bzw. in der unteren Diode (32) hin proportionale Sensorströme lie­ fern, die auf den angeschlossenen Gleichstrombus (12) bezogen sind; und
eine Einrichtung (34, 36), die mit den Stromsensoren verbun­ den ist, um ein Phasenzweigrückführungssignal (i _A1) aus den Sensorströmen zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinrichtung enthält:
eine Einrichtung (42) zum Subtrahieren des synthetisch her­ gestellten Signals (i _A2) von dem Befehlssignal (i*_A) zum Liefern eines Stromfehlersignals (i _A3) ; und
einen Komparator (40) zum Vergleichen des Stromfehlersignals (i _A3) mit einer Referenzwellenform (46) vorbestimmter Ampli­ tude und Frequenz, um das erste binäre Steuersignal (A) zu liefern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (38) weiter ein NICHT-Glied (48) enthält, wel­ ches auf das erste binäre Steuersignal (A) hin das zweite binäre Steuersignal ( ) liefert.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das synthetisch hergestellte Signal (i _A2) einen ersten und einen zweiten Signalteil (109, 111) umfaßt, die während jeder Periode des ersten binären Steuersignals (A) nacheinander auftreten, und daß die Schaltung, welche das synthetisch hergestellte Signal liefert, enthält: eine Tastspeichereinheit (50), die auf den L- und den H-Zu­ stand des ersten binären Steuersignals (A) hin den ersten bzw. zweiten Signalteil (109, 111) liefert, wobei der erste Signal­ teil (109) mit dem Phasenzweigrückführungssignal (i _A1) in je­ der Periode im wesentlichen identisch ist und wobei der zweite Signalteil (111) eine konstante Amplitude hat, die im wesent­ lichen gleich der Amplitude des ersten Signalteils (109) inner­ halb jeder Periode in dem Zeitpunkt ist, in welchem das erste Steuersignal von seinem L-Zustand auf seinen H-Zustand um­ schaltet, was anzeigt, daß ein gültiges Stromrückführungssi­ gnal nicht verfügbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Stromregler (38) die Schaltung, welche das synthe­ tisch hergestellte Signal (i _A2) liefert, enthält:
ein ODER-Glied (58), das so angeschlossen ist, daß es das zweite binäre Steuersignal ( ) empfängt, wobei das ODER-Glied (58) weiter mit jedem der übrigen Stromregler, die den übri­ gen Phasenzweigen des Wechselrichters entsprechen, verbunden ist, um aus ihnen jeweils ein separates erstes binäres Steuer­ signal zu empfangen;
ein UND-Glied (62), das einen Eingang hat, der mit dem Aus­ gang des ODER-Glieds (58) verbunden ist, und einen weiteren Eingang, der so angeschlossen ist, daß er das erste binäre Steuersignal (A) empfängt;
eine Einrichtung (52) zum Summieren der Phasenzweigrückfüh­ rungssignale, die aus jedem der übrigen Phasenzweige separat gewonnen werden, um ein resultierendes Signal zu liefern;
eine Schalteinrichtung (56), die auf das Ausgangssignal des ODER-Glieds (58) anspricht, um wahlweise entweder das resul­ tierende Signal oder das erstgenannte Phasenzweigrückführungs­ signal zu empfangen; und
eine Tastspeichereinheit (50), die auf den L- und den H-Zustand an dem Ausgang des UND-Glieds (62) anspricht, um einen ersten bzw. zweiten Teil des synthetisch hergestellten Signals zu liefern, wobei der erste Teil des synthetisch hergestellten Signals mit dem erstgenannten Phasenzweigrückführungssignal innerhalb jeder Periode im wesentlichen identisch ist und wo­ bei der zweite Teil des synthetisch hergestellten Signals eine konstante Amplitude hat, die im wesentlichen gleich der Amplitude des ersten Teils des synthetisch hergestellten Si­ gnals innerhalb jeder Periode in dem Zeitpunkt ist, in wel­ chem der Ausgangssignalzustand des UND-Glieds (62) von L auf H umschaltet, was anzeigt, daß ein gültiges Stromrückführungs­ signal nicht verfügbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromregler (38, 39) eine Einrichtung (54) enthält zum Invertieren der Polarität des Ausgangssignals, welches durch die Summiereinrichtung (52) erzeugt wird, um so das resul­ tierende Signal zu liefern.

8. Verfahren zum Betreiben eines stromgesteuerten PDM-Wech­ selrichters gemäß einem extern gewonnenen analogen Befehls­ signal, um einen geregelten Wechselstrom an eine mehrphasige Belastung abzugeben, wobei der Wechselrichter einen positiven und einen negativen Gleichstromeingangsbus und einen Phasenzweig für jede Belastungsphase zum Abgeben einer Phase des geregelten Stroms an die Belastung aufweist, wobei jeder Phasenzweig einen oberen Schalter und eine obere Rücklauf­ diode hat, die zwischen den einen Gleichstromeingangs­ bus und die Belastung geschaltet sind, und einen unteren Schalter und eine untere Rücklaufdiode, die zwischen den ande­ ren Gleichstromeingangsbus und die Belastung geschal­ tet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren für jeden Phasenzweig folgende Schritte umfaßt:
Anlegen eines ersten und eines zweiten binären Steuersignals, die in bezug aufeinander logisch invertiert sind, an den obe­ ren bzw. unteren Schalter, wobei die Steuersignale ihre Bi­ närzustände mit einer variablen Frequenz umschalten, welche durch die augenblicklichen Betriebsbedingungen bestimmt wird, und mit der Frequenz der Steuersignale ein- und ausge­ schaltet werden;
Erzeugen eines Phasenzweigrückführungssignals, das zu dem kombinierten gemessenen Strom in dem unteren Schalter und der unteren Rücklaufdiode proportional ist, wenn der untere Schalter leitend ist;
Erzeugen eines ersten Teils eines synthetisch hergestellten Signals innerhalb eines ersten Zeitintervalls, das mit dem Phasenzweigrückführungssignal im wesentlichen identisch ist, immer dann, wenn das erste binäre Steuersignal in einem L- Zustand ist, was dem Zeitintervall entspricht, in welchem ein gültiges Stromrückführungssignal verfügbar ist;
Erzeugen eines zweiten Teils des synthetisch hergestellten Signals innerhalb eines zweiten Zeitintervalls immer dann, wenn das erste binäre Steuersignal in einem H-Zustand ist, was anzeigt, daß ein gültiges Stromrückführungssignal nicht verfügbar ist, wobei der zweite Teil des synthetisch herge­ stellten Signals eine konstante Amplitude hat, die im we­ sentlichen gleich der Amplitude des ersten Teils des synthe­ tisch hergestellten Signals unmittelbar vor dem Umschalten des ersten binären Steuersignals von seinem L-Zustand auf seinen H-Zustand ist; und
Subtrahieren des synthetisch hergestellten Signals von dem analogen Befehlssignal, um ein Stromfehlersignal zu liefern; wodurch das erste binäre Steuersignal erzeugt wird durch Ver­ gleichen des Stromfehlersignals mit einer extern gewonnenen Referenzwellenform vorbestimmter Amplitude und Frequenz und wobei das zweite binäre Steuersignal durch logisches Inver­ tieren des ersten binären Steuersignals erzeugt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Erzeugens eines Phasenzweigrückführungssignals den Schritt beinhaltet, den Strom jeweils in dem unteren Schalter und der unteren Rücklaufdiode zu messen.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzwellenform aus bipolaren dreieckigen Impulsen besteht.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste und das zweite Zeitintervall nacheinander auftreten.

12. Verfahren zum Betreiben eines stromgesteuerten PDM-Wech­ selrichters gemäß einem extern gewonnenen Analogsignal, um einen geregelten Wechselstrom einer in Stern geschalteten mehrphasigen Last, die einen freien Sternpunkt hat, zuzufüh­ ren, wobei der Wechselrichter einen positiven und einen negativen Gleichstromeingangsbus und einen Phasenzweig für jede Belastungsphase hat, um eine Phase des geregelten Stroms an die Last abzugeben, wobei jeder Phasenzweig einen oberen Schalter und eine obere Rücklaufdiode enthält, die zwischen einen der Gleichstromeingangsbusse und die Last geschaltet sind, und einen unteren Schalter und eine untere Rücklaufdiode, die zwischen den anderen Gleichstrom­ eingangsbus und die Last geschaltet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verfahren für jeden der Phasenzweige folgen­ de Schritte umfaßt:
Anlegen eines ersten und eines zweiten binären Steuersignals, die in bezug aufeinander logisch invertiert sind, an den obe­ ren bzw. unteren Schalter, wobei die Steuersignale die Binär­ zustände mit einer variablen Frequenz ändern, welche durch die augenblicklichen Betriebsbedingungen bestimmt wird, und mit der Frequenz der Steuersignale ein- und ausgeschaltet werden;
Erzeugen eines Phasenzweigrückführungssignals, das zu dem ver­ knüpften gemessenen Strom in dem unteren Schalter und der un­ teren Rücklaufdiode proportional ist, wenn der untere Schal­ ter leitend ist;
ODER-Verknüpfen des zweiten binären Steuersignals, das einem bezeichneten Phasenzweig entspricht, mit ersten binären Steuersignalen, die aus jedem der übrigen Phasenzweige sepa­ rat gewonnen werden, um ein ODER-verknüpftes Ausgangssignal zu erzeugen;
UND-Verknüpfen des ODER-verknüpften Ausgangssignals mit dem ersten binären Steuersignal, das aus dem bezeichneten Pha­ senzweig gewonnen wird, um ein UND-verknüpftes Ausgangssignal zu erzeugen;
Summieren der Phasenzweigrückführungssignale, die aus den übrigen Phasenzweigen separat gewonnen werden, um ein resul­ tierendes Signal zu liefern;
Erzeugen eines Schalterausgangssignals, das gleich dem Phasen­ zweigrückführungssignal aus dem entsprechenden Phasenzweig oder gleich dem resultierenden Signal ist, je nach dem, ob das ODER-verknüpfte Ausgangssignal im H- oder L-Zustand ist;
Erzeugen eines synthetisch hergestellten Signals aus dem re­ sultierenden Signal, wobei das synthetisch hergestellte Si­ gnal einen ersten Teil oder einen zweiten Teil immer dann hat, wenn das UND-verknüpfte Ausgangssignal im L- oder H- Zustand ist, wobei der erste Teil des synthetisch hergestell­ ten Signals im wesentlichen gleich dem zuletzt empfangenen Phasenzweigrückführungssignal ist und wobei der zweite Teil des synthetisch hergestellten Signals eine konstante Amplitude hat, die im wesentlichen gleich der Amplitude des ersten Teils unmittelbar vor dem Umschalten in dem UND-verknüpften Aus­ gangssignal vom L- auf den H-Zustand ist; und
Subtrahieren des synthetisch hergestellten Signals von dem Befehlssignal, um ein Stromfehlersignal zu liefern; wodurch das erste binäre Steuersignal erzeugt wird durch Ver­ gleichen des Stromfehlersignals mit einer extern gewonnenen Referenzwellenform vorbestimmter Amplitude und Frequenz und das zweite binäre Steuersignal erzeugt wird durch logisches Invertieren des ersten binären Steuersignals.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Summierens der Phasenzweigrückführungssignale den Schritt beinhaltet, die Polarität der summierten Signale zu invertieren, um das resultierende Signal zu liefern.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Referenzwellenform aus bipolaren dreieckigen Impulsen besteht.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schritt des Erzeugens eines Phasenzweig­ rückführungssignals den Schritt beinhaltet, den Strom jeweils in dem unteren Schalter und in der unteren Rücklaufdiode zu messen.