DE69400712T2 - Vorrichtung zur Steuerung eines Leistungsumwandlers - Google Patents

Vorrichtung zur Steuerung eines Leistungsumwandlers

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung eines Leistungswandlers zum genauen Steuern einer Ausgangsspannung von einem Leistungswandler, der eine Vielzahl von Schalteinrichtungen aufweist und der einen AC- Umwandlungsausgang erhalten kann.
    • BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDES DER TECHNIK:
  • Fig. 57 ist ein Blockschaltbild, welches äquivalent zu einer herkömmlichen Umrichter-Steuerschaltung eines Typs ist, der beispielsweise in "Inverter Output Voltage Waveform Closed Loop Control Technique", Seite 205 bis 212, eine Sammlung von Artikeln, FIFTH INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS ENERGY CONFERENCE (18. bis 21.Oktober, Tokio), Intelec 83 offenbart ist.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 57 bezeichnet eine Bezugszahl 1 eine Hauptumrichterschaltung, 2 und 3 bezeichnen eine Drossel bzw. einen Kondensator, die ein AC-Filter bilden, 4 bezeichnet eine DC-Energiequelle, 5 bezeichnet eine Last, 7 bezeichnet eine Ansteuerschaltung für die Hauptumrichterschaltung 1, 801 bezeichnet eine AC- Sinuswellen-Referenzoszillationsschaltung, 802 bezeichnet eine Amplitudenbefehls-Erzeugungsschaltung und 803 bezeichnet einen Spannungssteuerungsverstärker. Eine Bezugszahl 804 eine Pulsbreiten-Modulationsschaltung (nachstehend als "PWM- Schaltung" bezeichnet), beispielsweise eine Vergleichsschaltung 804a und eine Trägerwellen- Erzeugungsschaltung 804b umfaßt, wie in Fig. 58 gezeigt. Eine Bezugszahl 811 bezeichnet einen Multiplizierer und 812 bezeichnet einen Addierer/Subtrahierer.
  • Der Betrieb der in Fig. 57 gezeigten Schaltung wird nachstehend erläutert.
  • Ein Abschnitt der Schaltung zwischen den Anschlüssen des Kondensators 3 davon erlaubt das Ermitteln einer Ausgangsspannung, deren Pegel einem Steuerausgang PWM0 von der PWM-Schaltung 804 entspricht. Andererseits werden der Ausgang von der AC-Sinuswellen-Referenzoszillationsschaltung 801 und derjenige von der Amplitudenbefehls Erzeugungsschaltung 802 in dem Multiplizierer 811 multipliziert, so daß ein Ausgangsspannungsbefehl Vc* bereitgestellt wird. Dann wird die Abweichung zwischen den Ausgangsspannungsbefehl Vc* und einer Ausgangsspannung Vc durch den Addierer/Subtrahierer 812 berechnet. Der Spannungssteuerungsverstärker 803 und die PWM-Schaltung 804 steuern den Schaltbetrieb des Umrichters 1, um die voranstehende Spannungsabweichung auf Null zu bringen.
  • Da die herkömmliche Vorrichtung zum Steuern des Leistungswandlers, wie beispielsweise des Umrichters, wie voranstehend beschrieben aufgebaut ist, ergeben sich die folgenden Probleme.
  • (1) Die Haupt-Umrichterschaltung 1 wird, gesehen von seiner Ausgangsseite, als eine Spannungsquelle mit sehr geringer Impedanz betrieben. Deshalb ergibt sich manchmal ein Problem eines Kurzschlusses auf der Lastseite der Haupt- Umrichterschaltung 1. Ein anderes Problem ergibt sich darin, wenn aufgrund einer Zuführung einer Transformatorspannung ein schnellfließender Strom (In-rush-Strom) fließt, nämlich daß ein Überschußfluß des ausgegebenen elektrischen Stroms leicht einen Überschußstrom-Zustand realisiert und deshalb ein Schutz von Schaltungselementen schwierig wird.
  • (2) Da das Spannungssteuersystem der Haupt-Umrichterschaltung 1 ein LC-Filter umfaßt, welches eine unzureichende Dämpfungschrakteristik aufweist, kann der Spannungssteuerungsverstärker 803 nicht leicht so ausgelegt werden, um die Resonanz des voranstehenden Filters zu verhindern, um das Spannungssteuersystem zu stabilisieren.
  • (3) Da die Drossel 2 zu dem Ausgangsanschluß der Haupt- Umrichterschaltung 1 in Reihe geschaltet ist und der Spannungsabfall der Drossel 2 verändert wird, um dem durch die Last 5 fließenden elektrischen Strom zu folgen, ergibt sich eine Notwendigkeit darin, daß der Spannungssteuerungsverstärker 803 den voranstehenden Spannungsabfall vollständig und schnell kompensiert, um die Ausgangsspannung auf einen gewünschten Wert zu steuern. Selbst wenn keine genaue Ausgangsspannung benötigt wird, ist es deshalb erforderlich, daß die Ausgangsspannungssteuerung, die von dem Spannungssteuerungsverstärker 803 ausgeführt wird, den Spannungsabfall in der Drossel 2 kompensiert. Wenn eine genaue Ausgangsspannung benötigt wird, muß die Auslegung so durchgeführt werden, daß der Spannungssteuerungsverstärker 803 eine große Verstärkung aufweist. Allerdings begrenzt die Stabilität des Spannungsteuerungssystems die Verstärkungsvergrößerung und deshalb kann ein Überschwingen oder Unterschwingen der Ausgangsspannung entsprechend dem Ansprechverhalten des Spannungssteuersystems in unerwünschter Weise stattfinden, wenn sich die Last schnell geändert hat.
  • Die DE-A-3 703 218 Al beschreibt ein Verfahren zum Begrenzen des Ausgangsstroms eines Dreiphasen-Leistungswandlers, bei dem, wenn der Ausgangsstrom in einer vorgegebenen Grenze bleibt, die Wandlerausgangsspannung einer eingegebenen Referenzspannung folgt, wenn aber der Ausgangsstrom die Grenze überschreitet, wird ein Ausgang nur in einer Grundfrequenz des Wandlers noch der Eingangsspannung folgen, wohingegen die übrige Steuerung so eingestellt ist, daß der Ausgangsstrom einem Eingangsstrom folgt.
  • Die EP-A-243 840 A2 beschreibt eine Steuerschaltung für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung mit einer Stromsteuer- Unterschleife, die den Momentanwert des Ausgangsstroms der Leistungsumwandlungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einem Stromreferenzwert steuert, der als die Summe der Laststrom- Komponente, die auf Grundlage des erfaßten Werts des Laststroms bestimmt wird, und der Modifikationsstromkomponente, die durch den Spannungssteuerer zu einem Stromfehler einer Ausgangsleitungsspannung der Leistungsumwandlungsvorrichtung in Bezug auf eine Sinusförmige Spannungsreferenz erzeugt wird, bestimmt wird, wobei die Ausgangsspannung der Leistungssteuervorrichtung gesteuert wird, so daß sie eine geringere Verzerrung gegenüber Harmonischen der Last aufweist.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die voranstehenden Probleme zu umgehen, und eine Aufgabe ist es deshalb, eine Vorrichtung zum Steuern eines Leistungwandlers bereitzustellen, mit dem der Leistungswandler und die Ausgangsleitung leicht gegen einen Überstrom geschützt werden können.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Leistungswandlers zu erhalten, die den auftretenden Dämpfungsfaktor eines LC- Filters verbessern kann, mit der die Auslegung eines Spannungsteuerungsverstärkers vereinfacht wird, die einen Spannungsabfall einer seriellen Drossel bei einer höheren Geschwindigkeit als das Ansprechverhalten eines Spannungssteuersystems kompensieren kann, um die Ausgangsspannungscharakteristik zu verbessern und mit der der Wandler und die Ausgangsleitung leicht vor Übertrömen geschützt werden können.
  • Eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Leistungswandlers gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt: Einen Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Spannungsbefehlwerts, um zu befehlen, daß eine Spannung von dem Leistungswandler übertragen wird; eine Spannungssteuereinrichtung zum Steuern einer Vielzahl von Schalteinrichtungen des Leistungswandlers gemäß eines Pegels einer befohlenen Spannung; eine Erfassungseinrichtung für elektrische Ströme zum Erfassen eines elektrischen Ausgangstroms, der von dem Leistungswandler an die Last geliefert werden soll; und eine Begrenzungseinrichtung für elektrische Ströme zum Beschränken des Pegeis der befohlenen Spannung, der an die Spannungssteuereinrichtung geliefert werden soll, gemäß einem von der Erfassungseinrichtung für elektrische Ströme erfaßtem Wert, wobei die Begrenzungseinrichtung für elektrische Ströme eine erste Übertragungsfunktionseinrichtung zum Anwenden einer Übertragungsfunktion auf den Ausgang der Begrenzungseinrichtung für elektrische Ströme umfaßt, um den Ausgang der Begrenzungseinrichtung mit einer vorgegebenen Impedanz zu beschränken.
    • KURZEBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • Fig. 2A ein Blockschaltbild, welches eine Schaltung eines Leistungswandlers (einer Haupt-Umrichterschaltung) zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 2B ein Blockschaltbild, das eine Schaltung eines anderen Leistungswandlers zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 3 einen Graphen, der die Kennlinie von Übertragungsfunktionen G (S) 807 und Z (S) 822 zeigt;
  • Fig. 4 bis 35 Blockschaltbilder, die jeweils zweite bis dreiunddreißigste Ausführungsformen zeigen;
  • Fig. 36 ein Blockschaltbild, das das Prinzip des Betriebs der dreiunddreißigsten Ausführungsform zeigt;
  • Fig. 37 bis 55 Blockschaltbilder, die jeweils vierunddreißigste bis zweiundfünfzigste Ausführungsformen zeigen;
  • Fig. 56 ein Schaltbild, das eine andere Ausführungsform des Wandlers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 57 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines herkömmlichen Systems zeigt; und
  • Fig. 58 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer in Fig. 57 gezeigten PWM-Schaltung zeigt.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM ERSTE Ausführungsform
  • Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bezeichnet eine Bezugszahl 1 eine Haupt-Umrichterschaltung, die beispielsweise durch eine Schaltung dargestellt ist, um mit Sägezahnträgern von ungefähr 1 bis 2 KHz die Pulsbreite eines Einzelphasen-Vollbrücken-Umrichters zu modulieren, der Transistoren S&sub1; bis S&sub4; aufweist, zu denen Dioden D&sub1; bis D&sub4;, die wie in Fig. 2a gezeigt angeordnet sind, invers parallel geschaltet sind. Bezugszahlen 2 und 3 bezeichnen eine Drossel bzw. einen Kondensator für einen Filter, 4 bezeichnet eine DC-Energiequelle 5 bezeichnet eine Last, 7 bezeichnet eine Ansteuerschaltung für die Haupt-Umrichterschaltung 1, 6a bezeichnet einen Detektor zum Erfassen eines Laststroms IL und 6c bezeichnet einen Spannungsdetektor zum Erfassen einer Ausgangsspannung Vc.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bezeichnen Bezugszahlen zwischen acht- und neunhundert eine Steuerschaltung. Bezugszahl 801 bezeichnet eine AC-Sinuswellen-Referenzoszillationsschaltung, 802 bezeichnet eine Amplitudenbefehls-Erzeugungsschaltung, 803 bezeichnet einen Spannungssteuerungsverstärker, 804 bezeichnet eine PWM-Schaltung, 805 bezeichnet eine Durchschnittswert-Erfassungsschaltung, 806 bezeichnet eine Begrenzungsschaltung, 807 bezeichnet eine Übertragungsfunktion G (S), 811 bezeichnet einen Multiplizierer und 812 und 813 bezeichnen Addierer/Subtrahierer.
  • Wenn für die Übertragungsfunktion G (S) 807 eine Funktion verwendet wird, die beispielsweise eine nicht-lineare Charakteristik aufweist, mit der der Ausgang durch Koeffizienten mehrmals in Bezug auf den Eingang multipliziert wird, während der gleiche unter einen bestimmten Pegel begrenzt wird, wird die Ausgangsspannung proportional zu einem kleinen Eingang verringert. Wenn ein großer Eingang empfangen wird, wird der Betrag der Verringerung der Spannung begrenzt.
  • Der Betrieb der so aufgebauten ersten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Um einen Ausgangsspannungsbefehl Vc*, der von dem Multiplizierer 811 ausgegeben wird, mit einer von dem Spannungsdetektor 6c erfaßten Ausgangsspannung Vc in Übereinstimmung zu bringen bilden der Spannungssteuerungsverstärker 803 und die PWM- Schaltung 804 eine Spannungssteuerschleife, so daß der Schaltbetrieb gesteuert wird, der von der Haupt- Umrichterschaltung 1 ausgeführt werden soll.
  • Durch den Detektor 6a wird ein Laststrom IL erfaßt und durch die Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805 wird ein Wert eines durchschnittlichen elektrischen Laststroms erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806 weist einen daran eingestellten maximalen Laststrom auf, so daß der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 Null ist, wenn der durchschnittliche Laststromwert kleiner als der vorgegebene Wert ist. Wenn der durchschnittliche Laststromwert größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Durchschnittslaststromwert erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 gesendet.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt, um von dem Addierer/Subtrahierer 813 von dem Ausgang subtrahiert zu werden, der von der Amplitudenbefehls-Erzeugungsschaltung 802 übertragen wird. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 813 und derjenige von der AC-Sinuswellen- Referenzoszillationsschaltung 801 werden in dem Multiplizierer 811 multipliziert, so daß der Ausgangsspannungsbefehl Vc* erhalten wird. Deshalb fällt der Ausgangsspannungsbefehl Vc* ab, wenn der durchschnittliche Laststromwert größer als der vorgegebene Wert ist, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist. Ferner bewirkt die voranstehende Spannungssteuerungsschleife, daß die Ausgangsspannung Vc ebenfalls verringert wird, um dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* zu folgen. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert worden ist, nimmt auch der Laststrom IL ab. Infolge dessen kann die Ausgangsleitung vor einem übermäßigen elektrischen Strom geschützt werden.
  • Das heißt, wenn der Umrichter von seiner Ausgangsseite her betrachtet wird, wird die Übertragungsfunktion G (S) 807 so betrieben, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu sein, um die Ausgangsspannung Vc nur dann zu verringern, wenn der Laststrom IL, der größer als der vorgegebene Wert ist, durchgeführt worden ist.
  • Wenn der Absolutwert G (S) der Übertragungsfunktion G (S) 807 ∞ ist, verursacht ein Überschuß des Laststrom IL über dem vorgegebenen Wert aufgrund des Auftretens eines Kurzschlusses einer Last oder dergleichen, daß eine Ausgangsimpedanz ∞ wegen des Ansprechverhaltens der Durchschnittswertschaltung auftritt. Infolge dessen wird die Ausgangsspannung Vc verringert, bis der Laststrom IL so eingestellt ist, daß er kleiner als der vorgegebene Wert ist. da G (S) in der Realität endlich ist, wird der Laststrom IL ein Wert, der etwas größer als der vorgegebene Wert ist. Allerdings ergibt sich kein praktisches Problem damit, wenn der Wert von G (S) so eingestellt wird, daß er ein ausreichend großer Wert ist.
  • Die Übertragungsfunktion G (S) 807 kann eine beliebige Funktion sein, wenn sie einen geeigneten Impedanzwert aufweist. Wenn die Schaltung beispielsweise eine proportionale Schaltung ist, dient sie als ein Widerstand. Wenn sie eine Differentiationsschaltung ist, dient die Übertragungsfunktion G (S) 807 als eine Drossel. Wenn sie eine Integrationsschaltung ist, dient sie als ein Kondensator. Wenn sie eine Kombinationsschaltung von proportionalen, integrierenden und differenzierenden Schaltungen ist, dient sie als eine Schaltung, die durch Kombination eines Widerstands, eines Kondensators und einer Drossel gebildet ist. Ferner kann eine Schaltung verwendet werden, die ein nicht-lineares Element enthält, wenn es eine geeignete Impedanz aufweist, die den Laststrom IL beschränkt.
    • Zweite Ausführungsform
  • Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Elemente, die den in Fig. 1 gezeigten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und ihre ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden ersten Ausführungsform liegt darin, daß der Momentanwert des Laststroms IL verwendet wird, um den Ausgangsspannungsbefehl Vc* zu verändern, um so eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der ersten Ausführungsform.
  • In der in Fig. 4 gezeigten Schaltung wird der Momentanwert des Laststroms IL an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc*, der von dem Multiplizierer 811 ausgegeben wird, subtrahiert.
  • Da die zweite Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl Vc* sofort verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist, kann der Laststrom IL bei hoher Geschwindigkeit innerhalb eines an der Begrenzungsschaltung eingestellten vorgegebenen Wertebereichs aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife begrenzt werden.
    • Dritte Ausführungsform
  • Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 sind Elemente, die den in Fig. 1 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden ersten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Laststroms IL zum Ändern eines PWM-Spannungsbefehls VA* verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der ersten Ausführungsform.
  • In der in Fig. 5 gezeigten Schaltung wird der Momentanwert des Laststroms IL an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geleitet und in dem Addierer/Subtrahierer 815 von dem Ausgang subtrahiert, der von dem Spannungssteuerungsmultiplizierer 803 gesendet wird. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 815 wird als der PWM-Spannungsbefehl VA* verwendet.
  • Da die dritte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl VA* sofort verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist, kann der Laststrom IL sofort innerhalb eines an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wertebereichs wegen des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 begrenzt werden.
    • Vierte Ausführungsform
  • Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 6 sind Elemente, die den in Fig. 1 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden ersten Ausführungsform besteht darin, daß der Durchschnittswert eines Umrichterstroms IA zum Ändern des Ausgangsspannungs-Amplitudenbefehls verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der ersten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird der Umrichterstrom IA durch einen Detektor 6b erfaßt, während ein durchschnittlicher Umrichterstrom durch die Durchschnittswert- Erfassungsschaltung 805 erfaßt wird. Die Begrenzungsschaltung 806 weist einen daran eingestellten maximalen Umrichterstrom auf, so daß der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 Null ist, wenn der durchschnittliche Umrichterstrom, der von der Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805 ausgegeben wird, kleiner als der vorgegebene Wert ist. Wenn der durchschnittliche Umrichterstrom größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem durchschnittlichen Inverterstrom erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und in dem Subtrahierer 813 von dem Ausgang von der Amplitudenbefehls- Erzeugungsschaltung 802 subtrahiert. Da der Ausgang von dem Subtrahierer 813 und der Ausgang von der AC-Sinuswellen- Referenzoszillationsschaltung 801 in den Multiplizierer 811 multipliziert werden, um einen Ausgangsspannungsbefehl Vc* zu erhalten, wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert, wenn der durchschnittliche Umrichterstrom größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist. Auch die Ausgangsspannung Vc wird verringert, um dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* durch die Spannungssteuerungsschleife zu folgen. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert worden ist, wird der Umrichterstrom IA verkleinert. Deshalb kann der Umrichter vor einem Überstrom geschützt werden.
  • Da die vierte Ausführungsform in solcher Weise aufgebaut ist, daß der Ausgangsspannungs-Amplitudeubefehl verringert wird, wenn der Durchschnittswert des Umrichterstroms IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist, kann der Umrichterstrom IA in einer gemittelten Weise begrenzt werden, um kleiner als der vorgegebene Wert zu sein, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Fünfte Ausführungsform
  • Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 7 sind Elemente, die den in Fig. 6 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden vierten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Umrichterstroms IA zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls Vc* verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der vierten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negartiver Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 gesendet. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* subtrahiert, der von dem Multiplizierer 811 ausgegeben wird.
  • Da die fünfte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl Vc* sofort verringert wird, wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist, kann der Umrichterstrom IA bei hoher Geschwindigkeit auf einen an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten Wertebereich aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife begrenzt werden.
    • Sechste Ausführungsform
  • Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 sind Elemente, die den in Fig. 6 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren eingehende Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden ersten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Umrichterstroms IA zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls VA* verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der vierten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichtersroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert wird, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Wertes von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertagungsfunktion G (S) 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 815 von dem Ausgang von dem Spannungssteuerungsverstärker 803 subtrahiert. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 815 wird der PWM-Spannungsbefehl VA*.
  • Da die sechste Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl VA* unmittelbar verringert wird, wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellter vorgegebener Wert wird, kann der Umrichterstrom IA sofort auf einen an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wertebereich aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 begrenzt werden.
    • Siebte Ausführungsform
  • Fig. 9 zeigt eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 9 sind Elemente, die den in Fig. 1 oder Fig. 5 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, die so ausgebildet ist, daß nur der Laststrom IL begrenzt wird, und der vierten Ausführungsform, die so ausgebildet ist, daß nur der Umrichterstrom IA begrenzt wird, ist die siebte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet, daß der Durchschnittswert des Laststroms IL verwendet wird, um eine Maximalwert-Wählschaltung 809 zu veranlassen, entweder ein Signal zum Ändern des ausgegebenen Spannungsamplitudenbefehls oder ein Signal zum Ändern des ausgegebenen Spannungsamplitudenbefehls gemäß dem Durchschnittswert des Umrichterstroms IA zu wählen, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restlliche Aufbau ist der gleiche wie in der ersten Ausführungsform oder der vierten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird der Laststrom IL durch den Detektor 6a erfaßt, während der Durchschnittsstrom des elektrischen Laststroms durch die Durchschnittswert- Erfassungsschaltung 805a erfaßt wird. Eine Begrenzungsschaltung 806a weist einen daran eingestellten maximalen Laststrom auf. Wenn der Durchschnittswert des Laststroms, der von der Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805 ausgegeben wird, kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a Null. Wenn der Durchschnittswert des Laststroms größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Durchschnittswert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807a geführt und an die Maximalwert-Schaltung 809 geliefert. Andererseits wird der Umrichterstrom IA durch den Detektor 6b erfaßt, während der durchschnittliche Umrichterstrom durch die Durchschnittswert- Erfassungsschaltung 805b erfaßt wird. eine Begrenzungsschaltung 806b weist einen daran eingestellten maximalen Umrichterstrom auf. Wenn der Durchschnittswert des Umrichterstroms, der von der Durchschnittswert- Erfassungsschaltung 805b ausgegeben wird, kleiner als ein vorgegebener Wert ist, ist der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b Null. Wenn der Durchschnittswert des Umrichterstroms größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Durchschnittswert der Umrichterschaltung erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertagungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Die Maximalwert- Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal, welches einen größeren absoluten Wert aufweist. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Subtrahierer 813 von dem Ausgang subtrahiert, der von der Amplitudenbefehls- Erzeugungsschaltung 802 geliefert wird.
  • Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 813 und derjenige von der AC-Sinuswellen-Referenzoszillationsschaltung 801 werden in dem Multiplizierer 811 multipliziert, so daß der Ausgangspannungsbefehl Vc* erhalten wird. Wenn der Durchschnittswert des Laststroms IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist, oder wenn der Durchschnittswert des Umrichterstroms IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist, wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert. Die Spannungssteuerungsschleife bewirkt auch, daß die Ausgangsspannung Vc verringert wird, um dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* zu folgen. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert worden ist, wird der Laststrom IL oder der Umrichterstrom IA genauso verringert. Infolge dessen wird der Wandler und die Ausgangsleitung vor einem Überstrom geschützt.
  • Da die siebte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsamplitudeubefehl verringert wird, wenn der Durchschnittswert des Laststroms IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist oder wenn der Durchschnittswert des Umrichterstroms IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist, kann der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA in einer gemittelten Weise begrenzt werden, um kleiner als die vorgegebenen Werte zu sein, die an der Begrenzungsschaltung 806a bzw. 806b eingestellt sind.
  • Wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellt werden soll, so bestimmt ist, daß er die Ausgangsleitung schützen kann, und wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er den Wandler schützen kann, kann der Laststrom IL auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem die Ausgangsleitung geschützt werden kann, und der Umrichterstrom IA kann auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem der Wandler geschützt werden kann.
  • Obwohl die siebte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß die Begrenzungsschaltung 806a und die Übertragungsfunktion G (S) 807a zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Laststroms IL und die Begrenzungsschaltung 806b und die Übertragungsfunktion G (S) 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Umrichterstroms IA einzeln vorgesehen sind, kann der folgende Aufbau eines gemeinsamen Typs für den Fall verwendet werden, daß der vorgegebene maximale Strom und die virtuelle Ausgangsimpedanz die gleichen Charakteristiken aufweisen: Der Durchschnittswert des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA werden an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert; und der Ausgang von der Maximalwert- Wählschaltung 809 wird durch die Begrenzungsschaltung geführt und von der Übertragungsfunktion G (S) empfangen, das heißt, die Begrenzungsschaltung und die Übertragungsfunktions G (S) sind in Bezug auf den Laststrom IL und den Umrichterstrom IA gemeinsam angeordnet.
    • Achte Ausführungsform
  • Fig. 10 zeigt eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 10 sind Elemente, die den in Fig. 9 gezeigten entsprechen mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden ersten Ausführungsform besteht darin, daß entweder ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls VC* mit dem Momentanwert des Laststroms IL oder ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls Vc* mit dem Momentanwert des Umrichterstroms IA durch die Maximalwert-Wählschaltung gewählt wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auffig. 10 wird der Momentanwert des Laststroms IL an die Begrenzungsschaltung 806a geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807a geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Andererseits wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA an die Begrenzungsschaltung 806b geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Die Maximalwert- Wählschaltung 809 wählt ein Signal mit einem größeren Absolutwert und gibt ihn aus, während sie die Polarität des Signals wahrheitsgetreu wiederherstellt. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* subtrahiert, der der Ausgang von dem Multiplizierer 811 ist.
  • Da die achte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl Vc* sofort verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist oder wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist, kann der Laststrom IL bzw. der Umrichterstrom IA bei hoher Geschwindigkeit innerhalb der vorgegebenen Werte beschränkt werden, die jeweils an den Begrenzungsschaltungen 806a und 806b eingestellt sind, nämlich aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife.
    • Neunte Ausführungsform
  • Fig. 11 zeigt eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 11 sind Elemente, die den in Fig. 9 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebten Ausführungsform besteht darin, daß entweder ein Signal zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Momentanwerts des Laststroms IL oder ein Signal zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Momentanwerts des Umrichterstroms IA durch die Maximal-Wählschaltung gewählt wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird der Momentanwert des Laststroms IL an die Begrenzungsschaltung 806a geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als ein vorgegebener positiver Wert und kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertagungsfunktion G (S) 807a geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Andererseits wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA an die Begrenzungsschaltung 806b geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Die Maximalwert- Wählschaltung 809 wählt ein Signal mit einem größeren Absolutwert und gibt es aus, während sie die Polarität des Signals wahrheitsgetreu wiederherstellt. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Addierer/Subtrahierer 815 von dem Ausgang des Spannungssteuerungsverstärkers 803 subtrahiert. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 815 wird zu dem PWM- Spannungsbefehl VA* gemacht.
  • Da die neunte Ausführungsform in einer solchen Weise angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl VA* unmittelbar verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist, oder wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist, kann der Laststrom IL bzw. der Umrichterstrom IA aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 809 innerhalb der vorgegebenen Werte begrenzt werden, die an der Begrenzungsschaltung 806a bzw. 806b eingestellt sind.
  • Obwohl die ersten bis neunten Ausführungsformen bezüglich des Einzelphasen-Umrichters beschrieben worden sind, kann die voranstehende Anordnung auf einen Dreiphasen-Umrichter angewendet werden, der wie in Fig. 2b gezeigt aufgebaut ist und Transistoren S&sub5; bis S&sub1;&sub0; aufweist, zu denen die Dioden D&sub5; bis D&sub1;&sub0; invers parallel geschaltet sind, wenn eine ähnliche Steuerschaltung für jede Phase oder wenigstens zwei Phasen verwendet wird.
  • Im Gegensatz zu den achten und neunten Ausführungsformen, bei denen die Begrenzungsschaltung 806a und die Übertragungsfunktion G (S) 807a zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Laststroms IL und der Begrenzungsschaltung 806b und die Übertragungsfunktion G (S) 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Umrichterstroms IA individuell vorgesehen sind, kann der folgende Aufbau eines gemeinsamen Typs für einen Fall verwendet werden, bei dem der vorgegebene maximale Strom und die virtuelle Ausgangsimpedanz die gleichen Charakteristiken aufweisen: Die Momentanwerte des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA werden an die Maximalwert- Wählschaltung geliefert und der Ausgang von der Maximalwert- Wählschaltung wird durch die Begrenzungsschaltung geführt und durch die Übertragungsfunktion G (S) empfangen, das heißt, die Begrenzungsschaltung und die Übertragungsfunktion G (S) sind gemeinsam für den Laststrom IL und dem Umrichterstrom IA angeordnet.
    • Zehnte Ausführungsform
  • Eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben. Von den Mehrphasen-AC-Schaltungen sind Bedingungen einer AC-Schaltung eines Dreiphasen- und Dreidraht-Systems so eingestellt, daß die Summe der Ströme der drei Phasen Null ist. Deshalb weist die vorangehende Schaltung eine Kohärenz dahingehend auf, daß eine Begrenzung einer bestimmten Phase auf einen Bereich eines vorgegebenen Werts bewirkt, daß die elektrischen Ströme der restlichen Phasen so verändert werden, daß sie die vorangehende Bedingung erfüllen. Infolge dessen ist es schwierig, die drei Phasen einzeln zu steuern.
  • Fig. 12 zeigt die zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 12 sind Elemente, die dem in Fig. 3 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangegangenen zweiten Ausführungsform besteht darin, daß eine Steuerschaltung für jede Phase angeordnet ist und eine Kompensationsschaltung für elektrische Ströme zusätzlich angeordnet ist, so daß eine inkohärente Steuerung ausgeführt wird.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 12 ist eine Hauptumrichterschaltung 1 in eine Dreiphasen-Struktur ausgebildet, wie in Fig. 2b gezeigt, wobei Elemente mit einem Suffix u Elemente eines U- Phasen-Umrichters sind, diejenigen mit einem Suffix v Elemente eines V-Phasen-Umrichters sind und diejenigen mit einem Suffix w Elemente eines W-Phasen-Umrichters sind. Der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase wird an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 für jede Phase übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und von einer Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt Signale, die so korrigiert sind, daß die Summe der zugeführten Dreiphasen- Signale auf Null gebracht wird. Die Signale werden dann in den Addierern/Subtrahierern 814u, 814v und 814w für jede Phase von Ausgangsspannungsbefehlen Vcu*, Vcv* und Vcw* subtrahiert, die von den Multiplizierern 811u, 811v und 811w ausgegeben werden.
  • Der ausführliche Betrieb der Stromkorrekturschaltung 808 wird nun beschrieben. Hierbei sei angenommen, daß die erfaßten Laststromwerte ILU, ILV, ILW sind, Werte, die an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt sind, ± K sind, die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 ILUM, ILMV, ILMW sind und die Ausgänge von der Stromkorrekturschaltung 808 IUU, IUV und IUW sind. Wenn nur der U-Phasenstrom übermäßig geworden ist, werden die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 wie folgt eingerichtet:
  • ILMU = ILU - K (1)
  • ILMV = 0 (2)
  • ILMW = 0 (3)
  • Die Ausgänge von der Stromkorrekturschaltung 808 sind wie folgt, so daß eine Korrektur so durchgeführt wird, daß die Summe der Signale der drei Phasen auf Null gebracht wird und sie übertragen werden.
  • IJU = ILMU (4)
  • IJV = - ILMU/2 (5)
  • IJW = ILMU/2 (6)
  • Wenn elektrische Ströme der zwei Phasen, zum Beispiel der U- Phase und der V-Phase, zu groß geworden sind, werden Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 wie folgt eingestellt:
  • ILMU = ILU - K (7)
  • ILMV = ILV - K (8)
  • ILMW = 0 (9)
  • Die Ausgänge von der Stromkorrektur 808 werden wie folgt eingestellt, so daß eine Korrektur so durchgeführt wird, daß die Summe der Signale der drei Phasen auf Null gebracht wird und sie übertragen werden:
  • IJU = ILMU (11)
  • IJV = ILMV (12)
  • IJW = - (LMU + ILMV) (13)
  • Das heißt, die Stromkorrekturschaltung 808 wandelt das Signal in ein Signal um, mit dem die Summe der Signale der drei Phasen, die auf das Dreiphasen- und das Dreidraht-System adaptierbar sind, auf Null gebracht wird.
  • Da die zehnte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß wenn irgendeiner der Momentanwerte der jeweiligen Phasen des Laststroms IL einen an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, ein Korrektursignal zum Bringen der Summe der Signale der drei Phasen auf Null verwendet wird, um die befohlene Ausgangsspannung sofort zu verringern, kann der Laststrom IL bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerschleife auf den Bereich eines vorgegebenen Werts beschränkt werden, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Elfte Ausführungsform
  • Fig. 13 zeigt eine elfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 13 sind Elemente, die dem in Fig. 12 gezeigten entsprechen, mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden ersten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Laststroms IL zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls verwendet wird, um eine virtuelle Impedanz zu bilden.
  • Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der zehnten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 13 wird der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase an die Begrenzeungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Ausgangsstroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, für jede Phase von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 werden durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert.
  • Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt Signale, die so korrigiert sind, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen Null wird, wobei die Signale dann in dem Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w von den Ausgängen der Spannungssteuerungsverstärker 803u, 803v und 803w subtrahiert werden. Die Ausgänge von den Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w werden zu den PWM-Spannungsbefehlen VAU*, VAV* und VAW* gemacht.
  • Da die elfte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß, wenn irgendeiner der Momentanwerte der jeweiligen Phasen des Laststroms IL einen an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, ein Korrektursignal zum Bringen der Summe der Signale der drei Phasen auf Null verwendet wird, um die befohlene Ausgangsspannung sofort zu verringern, kann der Laststrom IL bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 auf den Bereich des vorgegebenen Werts begrenzt werden, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Zwölfte Ausführungsform
  • Fig. 14 zeigt eine zwölfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 14 sind Elemente, den den in Fig. 12 gezeigten entsprechen, mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden ersten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Umrichterstroms IA zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der zehnten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Ausgangsstroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Ausgangsstroms erhalten wird, für jede Phase von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 werden durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert.
  • Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt Signale, die so korrigiert sind, daß die Summe der zugeführten Signale von den drei Phasen Null ist, wobei die Signale dann für jede Phase in den Addierern/Subtrahierern 814u, 814v und 814w von Ausgangsspannungsbefehlen Vcu*, Vcv* Vcw* subtrahiert werden, die von den Multiplizierern 811u, 811v und 811w ausgegeben werden.
  • Da die zwölfte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß, wenn einer der Momentanwerte der jeweiligen Phasen des Umrichterstroms IA einen vorgegebenen an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten Wert überschritten hat, ein Korrektursignal zum Bringen der Summe der Signale der drei Phasen auf Null verwendet wird, um die befohlene Ausgangsspannung sofort zu verringern, kann der Laststrom IL aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz auf den vorgegebenen Wertebereich begrenzt werden, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Dreizehnte Ausführungsform
  • Fig. 15 zeigt eine dreizehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 15 sind Elemente, die den in Fig. 14 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden zwölften Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Umrichterstroms IA zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der zwölften Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 15 wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als der vorgegebene positive Wert oder kleiner als der vorgegebene negative Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichtertroms IA erhalten wird, für jede Phase an der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 werden durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert.
  • Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt Signale, die so korrigiert sind, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen Null ist, wobei die Signale dann für jede Phase in dem Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w von Ausgängen von den Multiplizierern 803u, 803v und 803w subtrahiert werden. Die Ausgänge von den Addierern/Subträhierern 815u, 815v und 815w werden zu den PWM-Spannungsbefehlen VAU*, VAV* und VAW* gemacht.
  • Da die dreizehnte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß, wenn einer der Momentanwerte der jeweiligen Phasen des Umrichterstroms IA einen an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, ein Korrektursignal zum Bringen der Summe der Signale der drei Phasen auf Null verwendet wird, um den PWM-Spannungsbefehl sofort zu verringern, kann der Umrichterstrom IA aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort und ohne eine Kohärenz auf den Bereich eines vorgegebenen Werts begrenzt werden, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Vierzehnte Ausführungsform
  • Fig. 16 zeigt eine vierzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 16 sind Elemente, die den in Fig. 12 oder 14 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der zehnten Ausführungsform, die in solcher Weise angeordnet ist, daß nur der Laststrom IL begrenzt wird und der zwölften Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Umrichterstrom IA begrenzt wird, ist diese Ausführungsform so angeordnet, daß die Maximalwert- Wählschaltung 809 das Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls unter Verwendung des Laststroms IL oder ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls unter Verwendung des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie bei der zehnten oder zwölften Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 16 wird der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806a geliefert. Wenn der Momentanwert des Ausgangsstroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807a geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen.
  • Andererseits wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806b geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, dann wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal für jede Phase, das einen größeren Absolutwert aufweist. Die Ausgänge von der Maximalwert-Wählschaltung 809 werden an die Stromkerrekturschaltung 808 geliefert, um so korrigiert zu werden, daß die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird. Die Ausgänge für die jeweiligen Phasen werden dann von den Ausgangsspannungsbefehlen VCU*, VCV* und VCW*, die die Ausgänge von den Multiplizierern 811u, 811v und 811w sind, subtrahiert, wobei die Subtraktionen in den Addierern/Subtrahierern 814u, 814v, und 814w ausgeführt werden.
  • Da die vierzehnte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß, wenn einer der Momentanwerte der Lastströme IL für jeweilige Phasen größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist, oder wenn irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms IA für jeweilige Phasen größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist, das Korrektursignal zum Bringen der Summe der Signale der drei Phasen auf Null verwendet wird, um den Ausgangsspannungsbefehl unmittelbar zu verringern, kann aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz auf die Bereiche des vorgegebenen Werts beschränkt werden, die an den Begrenzungsschaltungen 806a und 806b eingestellt sind.
    • Fünfzehnte Ausführungsform
  • Fig. 17 zeigt eine fünfzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig 17 sind Elemente, die den in Fig. 16 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden vierzehnten Ausführungsform besteht darin, daß die Wählschaltung 809 ein Signal zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls unter Verwendung des Momentanwerts des Laststroms IL und ein Signal zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls unter Verwendung des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der vierzehnten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 17 wird der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806a geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertagungsfunktion G (S) 807a geführt und von der Maximalwert-Wählscgaltung 809 empfangen.
  • Andererseits wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806b geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal für jede Phase, das einen größeren Absolutwert aufweist. Die Ausgänge von der Maximalwert-Wählschaltung 809 werden an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert, um so korrigiert zu werden, daß die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird. Die Ausgänge für die jeweilige Phase werden dann von den Ausgängen von den Spannungsteuerungsverstärkern 803u, 803v und 803w subtrahiert. Die Ausgänge von den Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w werden zu den PWM-Spannungsbefehlen VAU*, VAV* und VAW* gemacht.
  • Da die fünfzehnte Ausführungsform in einer solchen Weise angeordnet ist, daß, wenn einer der Momentanwerte der Lastströme IL für jeweilige Phsen größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist, oder wenn irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms IA für jeweilige Phasen größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist, das Korrektursignal zum Bringen der Summe der Signale der drei Phasen auf Null verwendet wird, um den PWM- Spannungsbefehl sofort zu verringern, kann der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort und ohne eine Kohärenz auf die Bereiche des vorgegebenen Werts beschränkt werden, die an den Begrenzungsschaltungen 806a und 806b eingestellt sind.
  • Obwohl die vierzehnte und die fünfzehnte Ausführungsform in solcher Weise angeordnet sind, daß die Begrenzungsschaltung 806a und die Übertragungsfunktion G (S) 807a zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Laststroms IL und die Begrenzungschaltung 806b und die Übertraungsfunktion G(S) 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Umrichterstroms IA einzeln angeordnet sind, kann der folgende Aufbau eines gemeinsamen Typs in einem Fall verwendet werden, bei dem der vorgegebene maximale Strom und die vorgegebene Ausgangsimpedanz die gleiche Charakteristiken aufweisen: Die Momentanwerte des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA werden an die Maximalwert-Wählschaltung geliefert; und der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung wird durch die Begrenzungsschaltung geführt und von der Übertragungsfunktion G (S) empfangen, das heißt, die Begrenzungsschaltung und die Übertagungsfunktion G (S) sind in Bezug auf den Laststrom IL und den Umrichterstrom IA gemeinsam angeordnet.
    • Sechzehnte Ausführungsform
  • Fig. 18 zeigt eine sechzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 18 bezeichnet eine Bezugszahl 1 eine Haupt-Umrichterschaltung, die beispielsweise durch eine Schaltung dargestellt wird, um mit Sägezahnwellenträgern von ungefähr 1 bis 2 KHz die Pulsbreite eines Einzelphasen-Vollbrücken-Umrichters zu modulieren, der wie in Fig. 2a gezeigt angeordnet ist. Bezugszahlen 2 und 3 bezeichnen eine Drossel bzw. einen Kondensator für einen Filter, 4 bezeichnet eine DC- Energiequelle, 5 bezeichnet eine Last, 7 bezeichnet eine Ansteuerschaltung für die Haupt-Umrichterschaltung 1, 6b bezeichnet einen Detektor zum Erfassen eines Umrichterstroms IA und 6c bezeichnet einen Spannungsdetektor zum Erfassen einer Ausgangsspannung Vc.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bezeichnen Bezugsszahlen zwischen Acht- und Neunhundert Elemente einer Steuerschaltung. Eine Bezugszahl 801 bezeichnet eine AC-Sinuswellen- Referenzoszillationsschaltung, 802 bezeichnet eine Amplitudenbefehls-Erzeugungsschaltung, 803 bezeichnet einen Spannungssteuerungsverstärker, 804 bezeichnet eine PWM- Schaltung, 822 bezeichnet eine Übertragungsfunktions Z (S) mit Charakteristiken, die ähnlich zu denjenigen der Übertragungsfunktion G (S) 807 sind, die in Fig. 3 gezeigt ist, 811 bezeichnet einen Multiplizierer und 812 und 825 bezeichnen Addierer/Subtrahierer.
  • Der Betrieb der so aufgebauten siebzehnten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 18 beschrieben. Der Ausgang von der Amplitudenbefehls-Erzeugungsschaltung 802 und der AC-Sinuswellen-Referenzoszillationsschaltung werden in dem Multiplizierer 811 multipliziert, so daß der Ausgangsspannungsbefehl Vc* erhalten wird. Um den Ausgangsspannungsbefehl Vc* so einzustellen, daß er mit der von dem Spannungsdetektor 6c erfaßten Ausgangsspannung Vc übereinstimmt, bilden der Spannungssteuerungsverstärker 803 und die PWM-Schaltung 804 eine Spannungsteuerungsschleife, so daß ein Schaltbetrieb, der von der Haupt-Umrichterschaltung 1 ausgeführt werden soll, gesteuert wird.
  • Der Umrichterstrom IA wird von dem Detektor 6b erfaßt, um durch die Übertagungsfunktion Z (S) 822 geführt zu werden, wobei der Umrichterstrom IA dann in dem Addierer/Subtrahierer 825 von dem Ausgang von dem Spannungssteuerungsverstärker 803 subtrahiert wird. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 825 wird zu dem PWM-Spannungsbefehl VA* gemacht.
  • Wenn die Übertragungsfunktion Z (S) 822 eine proportionale Schaltung ist, wird der PWM-Spannungsbefehl VA* durch den Unrichterstrom IA verringert. Deshalb wird ein Zustand realisiert, bei dem ein virtueller Widerstand in Reihe zu der Drossel 2 geschaltet ist.
  • Zu dieser Zeit ist die Übertragungsfunktion H (S) der offenen Schleife des Regelsystems wie folgt eingestellt:
  • H (S) = { 1 / (LCS² + RCS + 1) } x VC (S) (13)
  • wobei VC (S) eine Übertragungsfunktion des Spannungssteuerungsverstärkers 803 ist.
  • Deshalb wird die auftretende Übertragungsfunktion F (S) des LC-Filters wie folgt eingestellt:
  • F (S) = 1 (LCS² + RCS + 1) (14)
  • Ferner wird eine Dämpfungskonstante wie folgt eingestellt:
  • = (R/2) x [C/L] (15)
  • Wie sich Gleichung (15) entnehmen läßt, wenn eine Dämpfung des PWM-Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Umrichterstroms IA nicht durchgeführt wird, ist R Null und deshalb wird auf Null gebrancht. Deshalb kann eine Regelung wegen einer Resonanzcharakterisitik nicht leicht ausgeführt werden. Jedoch ermöglicht eine Dämpfung des PWM- Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Umrichterstroms IA, daß R einen beliebigen Wert aufweist. Deshalb ermöglicht eine Auswahl des proportionalen Koeffizienten R, der erfüllt, daß 0,7 oder größer ist, daß eine Dämpfung des LC-Filters, gesehen von dem Spannungssteuerungsverstärker 803, verbessert wird. Infolge dessen kann eine Notwendigkeit einer speziellen komplizierten Auslegung des Spannungsteuerungsverstärkers 803 zur Verhinderung der Resonanz des LC-Filters beseitigt werden.
  • Die Übertragungsfunktion Z (S) 822 kann beliebig bestimmt werden, wenn sie eine auftretende Dämpfung des LC-Filters verbessern kann. Ferner wird sich bei einer Verwendung einer Schaltung mit einem nicht-linearen Element kein Problem ergeben, wenn es eine offensichtliche Dämpfung des LC-Filters verbessern kann.
    • Siebzehnte Ausführungsform
  • Fig. 19 zeigt eine siebzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 19 sind Elemente, die den in Fig. 18 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden sechzehnten Ausführungsform besteht darin, daß ein Bandpaßfilter 821, welches nur die Resonanzfrequenz des LC-Filters durchläßt, zusätzlich angeordnet ist. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der sechzehnten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 19 wird der Umrichterstrom IA durch den Detektor 6b erfaßt, um durch das Bandpaßfilter 821 geführt zu werden, welches nur die Resonanzfrequenz des LC- Filters durchläßt. Dann wird der Umrichterstrom IA an die Übertragungsfunktion Z (S) 822 geliefert. Der Ausgang von der Übertragungsfunktion Z (S) 822 wird in dem Addierer/Subtrahierer 825 von dem Ausgang von dem Spannungssteuerungsverstärker 803 subtrahiert. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 825 wird zu dem PWM- Spannungsbefehl VA* gemacht.
  • Die Übertragungsfunktion Z (S) 822, ist ähnlich wie diejenige gemäß der sechzehnten Ausführungsform, in eine Schaltung ausgebildet, die eine Dämpfung des LC-Filters ausführen kann, und zwar gesehen von dem Spannungsteuerungsverstärker 803. Da das Bandpaßfilter 821 ermöglicht, daß die Komponenten in dem Resonanzfrequenzband für das LC-Filter glatt durchgehen, wird ein ähnlicher Betrieb zum Verbessern einer Dämpfung ausgeführt.
  • In einem Frequenzband, in dem die Haupt-Umrichterschaltung 1 elektrische Energie an die Last 5 liefert, beispielsweise bei einer kommerziellen Frequenz von zum Beispiel 50 oder 60 Hz, wird das Signal, welches an die Übertragunsfunktion Z (S) 822 geliefert werden soll, durch das Bandpaßfilter 821 entfernt. Deshalb wird der Ausgang von der Übertagungsfunktion Z (S) 822 auf Null gebracht.
  • Die siebzehnte Ausführungsform ist so aufgebaut, daß das LC- Filter, gesehen von dem Spannungssteuerungsverstärker 803, als eine virtuelle Impedanz nur in dem Resonanzfrequenzband für das LC-Filter wirkt, um, zu der Drossel 2 in Reihe geschaltet, eine Dämpfung zu verbessern. In einem Frequenzband, in dem elektrische Energie an die Last 5 geliefert wird, wirkt sie als ein Filter mit einer Niederimpedanzcharakteristik. Selbst wenn die Last schnell verändert worden ist, wird deshalb der Spannungssteuerungsverstärker 803 benötigt, um nur einen Spannungsabfall zu kompensieren, der aufgrund der tatsächlichen Ausgangsimpedanz auftritt. Deshalb kann eine Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 um die Resonanz des LC-Filters zu verhindern beseitigt werden. Ferner können die Transienteneigenschaften der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem eine elektrische Energie geliefert wird, verbessert werden.
    • Achtzehnte Ausführungsform
  • Fig. 20 zeigt eine achtzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 120 werden Elemente, die den in Fig. 19 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Bezeichnung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebzehnten Ausführungsform besteht darin, daß eine Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805, eine Begrenzungsschaltung 806, eine Übertagungsfunktion G (S) 806 und ein Addierer/Subtrahierer 813 zusätzlich angeordnet sind. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der zehnten Ausführungsform.
  • Um, bezugnehmend auf Fig 20, einen Ausgangsspannungsbefehl Vc*, der der Ausgang von dem Multiplizierer 811 ist, so einzustellen, daß er mit der von dem Spannungsdetektor 6c erfaßten Ausgangsspannung Vc übereinstimmt, bilden der Spannungssteuerungsverstärker 803 und die PWM-Schaltung 804 eine Spannugssteuerungsschleife, so daß der von der Haupt- Umrichterschaltung 1 auszuführende Schaltbetrieb gesteuert wird. Ein Laststrom IL wird von dem Detektor 6a erfaßt und ein durchschnitlicher elektrischer Stromwert der Last wird von der Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805 erfaßt.
  • Die Begrenzungsschaltung 806 weist einen daran eingestellten maximalen Laststrom auf, so daß der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 Null ist, wenn der Ausgang von der Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805 kleiner als der vorgegebene Wert ist. Wenn der durchschnittliche Laststromwert größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem durchschnittlichen Laststromwert erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt, um indem Addierer/Subtrahierer 813 von dem Ausgang subtrahiert zu werden, der von der Amplitudenbefehls-Erzeugungsschaltung 802 übertragen wird.
  • Der Ausgang des Addierers/Subtrahierers 813 und derjenige der AC-Sinuswellen-Referenzoszilattionsschaltung 801 werden in dem Multiplizierer 811 multipliziert, so daß der Ausgangsspannungsbefehl Vc* erhalten wird. Deshalb wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert, wenn der durchschnittliche Ausgangsstromwert größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist. Ferner veranlaßt die vorangehende Spannungssteuerungsschleife, daß die Ausgangsspannung Vc ebenfalls verringert wird, um dem Ausgangspannungsbefehl Vc* zu folgen. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert worden ist, wird auch der Laststrom IL verringert. Infolge dessen kann die Ausgangsleitung vor einem elektrischen Überstrom geschützt werden.
  • Das heißt, wenn der Umrichter von seiner Ausgangsseite her betrachet wird, wird die Übertragungsfunktion G (S) 807 so betrieben, daß sie eine virtuelle Ausgangsimpedanz ist, um die Ausgangsspannung Vc nur dann zu verringern, wenn der Laststrom IL, der größer als der vorgegebene Wert ist, durchgelassen worden ist.
  • Wenn der Absolutwert G (S) der Übertagungsfunktion G (S) 807 ∞ ist, bewirkt ein Überschuß des Laststroms IL über dem vorgegebenen Wert aufgrund eines Auftretens eines Kurzschlusses einer Last oder dergleichen, daß eine Ausgangsimpedanz ∞ wegen des Ansprechverhaltens der Durchschnittswert-Schaltung auftritt. Infolge dessen wird die Ausgangsspannung Vc verringert, bis der Laststrom IL so eingestellt ist, daß er kleiner als der vorgegebene Wert ist. Da G (S) tatsächlich endlich ist, wird der Laststrom IL ein Wert, der etwas größer als der vorgegebene Wert ist. Jedoch ergibt sich kein praktisches Problem damit, wenn der Wert von G (S) so eingestellt wird, daß er ein ausreichend großer Wert ist.
  • Die Übertragungsfunktion G (S) 807 kann eine beliebige Funktion sein, wenn sie einen geeigneten Impedanzwert aufweist. Wenn die Schaltung beispielsweise eine proportionale Schaltung ist, dient sie als Widerstand. Wenn sie eine Differentiationsschaltung ist, dient die Übertragungsfunktion G (S) 807 als eine Drossel. Wenn sie eine Integrationsschaltung ist, dient sie als ein Kondensator. Wenn sie eine Kombinationsschaltung aus proportionalen, integrierenden und differentierenden Schaltungen ist, dient sie als eine Schaltung, die durch Kombinieren eines Widerstands, eines Kondensators und einer Drossel gebildet ist. Ferner kann eine Schaltung, die ein nicht-lineares Element enthält, verwendet werden, wenn sie eine geeignete Impedanz aufweist, die den Laststrom IL beschränkt.
  • Ähnlich wie die siebzehnte Ausführungsform ermöglicht der Aufbau der achtzehnten Ausführungsform, daß eine Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803, um die Resonanz des LC-Filters zu verhindern, beseitigt werden kann. Ferner können transiente Charakteristiken der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie geliefert wird, verbessert werden. Wenn zusätzlich der Durchschnittswert des Laststroms IL den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird die befohlene Ausgangsspannung verringert. Infolge dessen kann der Fluß des Laststrom IL, der größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist, in einer gemittelten Weise begrenzt werden.
    • Neunzehnte Ausführungsform
  • Fig. 21 zeigt eine neunzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 21 sind Elemente, die den in Fig. 20 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden achtzehnten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Laststroms IL verwendet wird, um den Ausgangsspannungsbefehl Vc* zum Bilden einer virtuellen Ausgangsimpedanz zu verändern. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der achtzehnten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 21 wird der Momentanwert des Laststrom IL an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Ausgangsstroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Ausgangsstroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc*, der von dem Multiplizierer 811 ausgegeben wird, subtrahiert.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform erlaubt die neunzehnte Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerüngsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Charakteristiken der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie geliefert wird, beseitigt werden. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird zusätzlich der Ausgangsspannungsbefehl Vc* sofort verringert. Deshalb kann der Laststrom IL aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungsteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit auf dem Bereich des vorgegebenen Werts beschränkt werden, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Zwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 22 zeigt eine zwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 22 sind Elemente, die den in Fig. 20 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden achtzehnten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Laststroms IL zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls VA* zum Bilden einer virtuellen Ausgangsimpedanz verwendet wird. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie bei der achtzehnten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 22 wird der Momentanwert des Laststroms IL an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Sübtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktions G (S) 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 815 von dem Ausgang des Spannungssteuerungsverstärkers 803 subtrahiert. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 815 wird als der PWM- Spannungsbefehl VA* verwendet.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die zwanzigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungsteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können die transienten Eigenschaften der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie zugeführt wird, verbessert werden. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, kann zusätzlich der PWM-Spannungsbefehl VA* sofort verringert werden. Deshalb kann der Laststrom IL unmittelbar aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 auf den Bereich des vorgegebenen Werts begrenzt werden, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Einundzwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 23 zeigt eine einundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 23 sind Elemente, die den in Fig. 20 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden achtzehnten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Umrichterstroms IA zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls zum Bilden einer virtuellen Ausgangsimpedanz verwendet wird. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der achtzehnten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 23 wird der Umrichterstrom IA durch den Detektor 6b erfaßt, während ein durchschnittlicher Umrichterstrom durch die Durchschnittswert- Erfassungsschaltung 805 erfaßt wird. Die Begrenzungsschaltung 806 weist einen daran eingestellten maximalen Umrichterstrom auf, so daß der Ausgang der Begrenzungsschaltung 806 Null ist, wenn der durchschnittliche Umrichterstrom, der von der Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805 ausgegeben wird, kleiner als der vorgegebene Wert ist. Wenn der durchschnittliche Umrichterstrom größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem durchschnittlichen Umrichtertsrom erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertagungsfunktion G (S) 807 geführt und in dem Subtrahierer 813 von dem Ausgang von der Amplitudenbefehls- Erzeugungsschaltung 802 subtrahiert. Da der Ausgang von dem Subtrahierer 813 und der Ausgang von der AC-Sinuswellen- Referenzoszillationsschaltung 801 in dem Multiplizierer 811 multipliziert werden, um den Ausgangsspannungsbefehl Vc* zu erhalten, wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert, wenn der durchschnittliche Umrichterstrom größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist. Durch die Spannungssteuerungsschleife wird auch die Ausgangsspannung Vc verringert, um dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* zu folgen. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert worden ist, wird der Umrichterstrom IA verringert. Deshalb kann der Umrichter vor einem Überstrom geschützt werden.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die einundzwanzigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Charakteristiken der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Leistung geliefert wird, verbessert werden. Wenn der Durchschnittswert des Umrichterstroms IA den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird zusätzlich der Ausgangsspannungsamplitudenbefehl verkleinert.
  • Deshalb kann der Umrichterstrom IA in einer gemittelten Weise begrenzt werden, so daß er kleiner als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist.
    • Zweiundzwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 24 zeigt eine zweiundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 24 sind Elemente, die den in Fig. 23 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugsszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden einundzwanzigsten Ausführungsform liegt darin, daß der Momentanwert des Umrichterstroms IA zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls Vc* verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der einundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 24 wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc*, der von dem Multiplizierer 811 ausgegeben wird, subtrahiert.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die zweiundzwanzigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt werden kann. Ferner können transiente Charakteristiken der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem eine elektrische Energie geliefert wird, verbessert werden. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, kann zusätzlich der Ausgangsspannungsamplitudenbefehl Vc* sofort verringert werden. Deshalb kann der Umrichterstrom IA aufgrund der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden, so daß er kleiner als der vorgegebene Wert ist, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Dreiundzwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 25 zeigt eine dreiundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 25 sind Elemente, die den in Fig. 23 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden einundzwanzigsten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Umrichterstroms IA zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls VA* verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der einunzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 25 wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 815 von dem Ausgang des Spannungssteuerungsverstärkers 803 subtrahiert. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 815 wird zu dem PWM- Spannungsbefehl VA* gemacht.
  • Änlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die dreiundzwanzigste Auführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Chrakteristiken der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem eine elektrische Energie geliefert wird, verbessert werden. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, kann zusätzlich der PWM- Spannungsbefehl VA* sofort verringert werden. Deshalb kann der Unrichterstrom IA aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden, so daß er kleiner als der vorgegebene Wert ist, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Vierundzwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 26 zeigt eine vierundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 26 sind Elemente, die den in Fig. 20 oder 23 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der achtzehnten Ausführungsform, die in einer derartigen Weise angeordnet ist, daß nur der Laststrom IL begrenzt wird, und der einundzwanzigsten Ausführungsform, die in solcher Weise angeordnet ist, daß nur der Umrichterstrom IA begrenzt wird, ist diese Ausführungsform in einer solchen Weise angeordnet, daß die Maximalwert-Wählschaltung 809 entweder ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsamplitudenbefehls unter Verwendung des Durchschnittswerts des Laststroms IL und ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsamplitudenbefehls unter Verwendung des Durchschnittswerts des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der achtzehnten Ausführungsform oder der einundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 26 wird der Laststrom IL durch den Detektor 6a erfaßt, während der Durchschnittswert des elektrischen Laststroms durch die Durchschnittswert- Erfassungsschaltung 805a erfaßt wird. Die Begrenzungsschaltung 806a weist einen daran eingestellten maximalen Laststrom auf. Wenn der Durchschnittswert des Laststroms, der von der Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805a ausgegeben wird, kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a Null. Wenn der Durchschnittswert des Laststroms größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Durchschntitswert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807a geführt und an die Maximalwert-Wählschaltung 809 gelliefert. Andererseits wird der Umrichterstrom IA durch den Detektor 6b erfaßt, während der durchschnittliche Umrichterstrom durch eine Durchschnittswert-Erfassungsschaltung 805b erfaßt wird. Die Begrenzungsschaltung 806b weist einen daran eingestellten maximalen Umrichterstrom auf. Wenn der Durchschnttswert des Umrichterstroms, der von der Durchschnittswert- Erfassungsschaltung 805b ausgegeben wird, kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b Null. Wenn der Durchschnittswert der Umrichterschaltung größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Durchschnittswert des Umrichterstroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal, welches einen größeren Absolutwert aufweist. der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Subtrahierer 813 von dem Ausgang, der von der Amplitudenbefehls-Erzeugungsschaltung 802 übertragen wird, subtrahiert. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 813 und derjenige von der AC-Sinuswellen- Referenzoszillationsschaltung 801 werden in dem Multiplizierer 811 multipliziert, so daß der Ausgangsspannungsbefehl Vc* erhalten wird. Wenn der Durchschnittswert des Laststroms IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist oder wenn der Durchschnittswert des Umrichterstroms IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist, wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert. Die Spannungssteuerungsschleife bewirkt auch, daß die Ausgangsspannung Vc verringert wird, um dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* zu folgen. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert worden ist, wird der Laststrom IL oder der Umrichterstrom IA genauso verringert. Infolge dessen wird der Wandler und die Ausgangsleitung vor einem Überstrom geschützt.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die vierundzwanzigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Charakteristiken der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem eine elektrische Energie geliefert wird, verbessert werden. Wenn der Durchschnittswert des Laststroms IL den an der Begrenzugnsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat oder derjenige des Umrichterstroms IA den an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, kann zusätzlich der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA in einer gemittelten Weise begrenzt werden, so daß sie kleiner als die vorgegebenen Werte sind, die an den Begrenzungsschaltungen 806a und 806b eingestellt sind.
  • Indem der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er die Ausgangsleitung schützen kann und indem der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er den Wandler schützen kann, kann der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA optimal auf schützende Strompegel für die Ausgangsleitung bzw. den Umrichter begrenzt werden.
  • Obwohl die vierundzwanzigste Ausführungsform in einer solchen Weise angeordnet ist, daß die Begrenzungsschaltung 806a und die Übertagungsfunktion G (S) 807a zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Laststroms IL und die Begrenzungsschaltung 806b und die Übertragungsfunktion G (S) 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Umrichterstroms IA einzeln angeordnet sind, kann der folgende Aufbau eines gemeinsamen Typs in einem Fall verwendet werden, bei dem der vorgegebene maximale Strom und die virtuelle Ausgangsimpedanz die gleichen Charakteristiken aufweisen: Der Durchschnittswert des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA werden an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert; und der Ausgang von der Maximalwert- Wählschaltung 809 wird durch die Begrenzungsschaltung geführt und von der Übertragungsfunktion G (S) empfangen, das heißt, die Begrenzungsschaltung und die Übertragungsfunktion G (S) sind in Bezug auf den Laststrom IL und den Umrichterstrom IA gemeinsam angeordnet.
    • Fünfundzwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 27 zeigt eine fünfundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 27 sind Elemente, die den in Fig. 26 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden ersten Ausführungsform besteht darin, daß die Maximalwert-Wählschaltung 809 entweder ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls Vc* unter Verwendung des Momentanwerts des Laststroms IL und ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls Vc* unter Verwendung des Momentanwerts des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der achtzehnten Ausführungsform oder der vierundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 27 wird der Momentanwert des Laststroms IL an die Begrenzungsschaltung 806a geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807a geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Andererseits wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA an die Begrenzungsschaltung 806b geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Die Maximalwert- Wählschaltung 809 wählt ein Signal mit einem größeren Absolutwert und gibt es aus, während sie die Polarität des Signals wahrheitsgetreu wiederherstellt. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* subtrahiert, der der Ausgang von dem Multiplizierer 811 ist.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die fünfundzwanzigste Ausführungsform, die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters zu beseitigen. Ferner können transiente Charakteristiken der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie geliefert wird, verbessert werden. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL den an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat oder derjenige des Umrichterstroms IA den an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* sofort verkleinert. Deshalb kann der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA begrenzt werden, so daß sie kleiner als die vorgegebenen Werte sind, die an dem Begrenzungsschaltungen 806a und 806b eingestellt sind.
    • Sechsundzwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 28 zeigt eine sechsundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 28 sind Elemente, die den in Fig. 26 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden vierundzwanzigsten Ausführungsform besteht darin, daß entweder ein Signal zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Momentanwerts des Laststroms IL oder ein Signal zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Momentanwerts des Umrichterstroms IA durch die Maximalwert-Wählschaltung 809 gewählt wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der vierundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 28 wird der Momentanwert des Laststroms IL an die Begrenzungsschaltung 806a geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Sübtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807a geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Andererseits wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA an die Begrenzungsschaltung 806b geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert wird, wird ein Wert, der durch Sübtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Die Maximalwert- Wählschaltung wählt ein Signal mit einem größeren Absolutwert und gibt es aus, während sie die Polarität des Signals wahrheitsgetreu wiederherstellt. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Addierer/Subtrahierer 815 von dem Ausgang des Spannungsteuerungsverstärkers 803 subtrahiert. Der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 815 wird zu dem PWM- Spannungsbefehl VA* gemacht.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die sechsundzwanzigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerngsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Eigenschaften der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie geliefert wird, verbessert werden. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL den an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, oder derjenige des Umrichterstroms IA den an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird zusätzlich der PWM- Spannungsbefehl VA* sofort verringert. Deshalb kann der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 begrenzt werden, so daß sie kleiner als die vorgegebenen Werte sind, die an den Begrenzungsschaltungen 806a und 806b eingestellt sind.
  • Obwohl die sechzehnten bis sechsundzwanzigsten Ausführungsformen für den Einzelphasen-Umrichter beschrieben worden sind, kann die vorangehende Anordnung auf einen Dreiphasen-Umrichter angewendet werden, der wie in Fig. 2b gezeigt aufgebaut ist und Transistoren S&sub5; bis S&sub1;&sub0; aufweist, zu denen die Dioden D&sub5; bis D&sub1;&sub0; invers parallel geschaltet sind, wenn eine ähnliche Steuerschaltung für jede Phase oder wenigstens zwei Phasen verwendet wird.
  • Im Gegensatz zu der fünfundzwanzigsten und der sechsundzwanzigsten Ausführungsform, bei denen die Begrenzungsschaltung 806a und die Übertragungsfunktion G (S) 807a zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Laststroms IL und die Begrenzungsschaltung 806b und die Übertragungsfunktion G (S) 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Umrichterstroms IA einzeln angeordnet sind, kann der folgende Aufbau eines gemeinsamen Typs in einem Fall verwendet werden, bei dem der vorgegebene maximale Strom und die virtuelle Ausgangsimpedanz die gleichen Charakteristiken aufweisen: Die Momentanwerte des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA werden an die Maximalwert-Wählschaltung geführt und der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung wird durch die Begrenzungsschaltung geführt und von der Übertragungsfunktion G (S) empfangen, das heißt, die Begrenzungsschaltung und die Übertragungsfunktion G (S) sind gemeinsam für den Laststrom IL und den Umrichterstrom IA angeordnet.
    • Siebenundzwanzigste Ausführungsform
  • Nachstehend wird eine siebenundzwanzisgte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Von den Mehrphasen-AC- Schaltungen sind Bedingungen einer Dreiphasen-und Dreidraht- System AC-Schaltung beispielsweise so eingestellt, daß die Summe der drei Phasenströme Null ist. Deshalb weist die vorangehende Schaltung eine Kohärenz dahingehend auf, daß ein Begrenzen einer bestimmten Phase auf einen Bereich eines vorgegebenen Werts bewirkt, daß die elektrischen Ströme der restlichen Phasen so verändert werden, daß sie die vorangehende Bedingung erfüllen. Infolge dessen ist es schwierig, die drei Phasen einzeln zu steuern.
  • Fig. 29 zeigt die siebenundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 29 sind Elemente, die dem in Fig. 21 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden zweiten Ausführungsform besteht darin, daß eine Steuerschaltung für jede Phase angeordnet ist und eine Kompensationsschaltung für elektrische Ströme zusätzlich angeordnet ist, so daß eine inkohärente Steuerung ausgeführt wird.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 29 ist eine Haupt- Umrichterschaltung 1 in eine Dreiphasen-Struktur wie in Fig. 2b gezeigt ausgebildet, wobei Elenente mit einem Suffix u Elemente eines U-Phasen-Umrichters sind, diejenigen mit einem Suffix v Elemente eines V-Phasen-Umrichters sind und diejenigen mit einem Suffix w Elemente eines W-Phasen- Umrichters sind. Der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase wird an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms IL größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 für jede Phase übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und von einer Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt Signale, die so korrigiert sind, so daß sie die Summe der zugeführten Dreiphasen-Signale auf Null bringen. Die Signale werden dann in Addierern/Subtrahierern 814u, 814v und 814w für jede Phase von Ausgangsspannungsbefehlen VCU*, VCV* und VCW*, die Ausgänge von den Multiplizierern 811u, 811v und 811w sind, subtrahiert.
  • Nachstehend wird der ausführliche Betrieb der Stromkorrekturschaltung 808 beschrieben. Es sei hier angenommen, daß die erfaßten Laststromwerte ILU, ILV, ILW sind, Werte, die an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt sind, ± K sind, die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 ILUM, ILMW, ILMW sind und die Ausgänge von der Stromkorrekturschaltung 808 IJU, IJV und IJW sind. Wenn nur der U-Phasen-Strom zu groß geworden ist, werden die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 so eingestellt, wie mit den Gleichungen (1) bis (3) ausgedrückt. Die Ausgänge von der Stromkorrekturschaltung 808 werden so eingestellt, wie mit den Gleichungen (4) bis (6) ausgedrückt, so daß eine Korrektur so durchgeführt wird, daß die Summe der Signale der drei Phasen auf Null gebracht wird und sie übertragen werden.
  • Wenn elektrische Ströme der zwei Phasen, beispielsweise der U-Phase und der V-Phase, zu groß geworden sind, werden die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 so eingestellt wie mit den Gleichungen (7) bis (9) ausgedrückt. Die Ausgänge von der Stromkorrekturschaltung 808 werden dabei so eingestellt, wie mit den Gleichungen (10) bis (12) ausgedrückt, so daß die Summe der Signale der drei Phasen auf Null gebracht wird und sie übertragen werden. Das heißt, die Stromkorrekturschaltung 808 wandelt das Signal in ein Signal um, mit dem die Summe der Signale der drei Phasen, die auf das Dreiphasen- und Dreidraht-System angepaßt werden können, auf Null gebracht wird.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die siebenundzwanzigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können die transienten Charakteristiken der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie zugeführt wird, verbessert werden. Wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme IL für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird zusätzlich der Ausgangsspannungsbefehl Vc* durch das Korrektursignal, um die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null zu bringen, sofort verkleinert. Deshalb kann der Laststrom IL aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit und ohne Kohärenz begrenzt werden, so daß er kleiner als die vorgegebenen Werte ist, die an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt sind.
    • Achtundzwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 30 zeigt eine achtundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 30 sind Elemente, die dem in Fig. 29 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebenundzwanzigsten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Laststroms IL zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls verwendet wird, um eine virtuelle Impedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebenundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 30 wird der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn er Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, für jede Phase von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 werden durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert.
  • Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt Signale, die so korrigiert sind, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen Null ist, wobei die Signale dann in den Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w von den Ausgängen von den Spannungssteuerungsverstärkern 803u, 803v und 803w subtrahiert werden. Die Ausgänge von den Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w werden zu den PWM-Spannungsbefehlen VAU*, VAV* und VAW* gemacht.
  • Ähnlilch wie bei der siebenundzwanzigsten Ausführungsform ermöglicht die achtundzwanzigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Charakteristiken der Ausgangspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie zugeführt wird, verbessert werden. Wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme IL für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird zusätzlich der PWM-Spannungsbefehl durch das Korrektursignal, um die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null zu bringen, sofort verringert. Deshalb kann der Laststrom IL aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort und ohne eine Kohärenz begrenzt werden, so daß er kleiner als die an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Werte ist.
    • Neunundzwanzigste Ausführungsform
  • Fig. 31 zeigt eine neunundzwanzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 31 sind Elemente, die den in Fig. 29 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebenundzwanzigsten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Umrichterstromes IA zum Verändern des Ausgangsspannungsbefehls verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebenundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 31 wird der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, für jede Phase von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 werden durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert.
  • Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt Signale, die so korrigiert sind, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen Null ist, wobei die Signale dann für jede Phase in den Subtrahierern 814u, 814v und 814w von Ausgangsspannungsbefehlen VCU*, VCV* und VCW* subtrahiert werden, die Ausgänge von den Multiplizierern 811u, 811v und 811w sind.
  • Ähnlich wie die vorangehenden Ausführungsformen ermöglicht die neunundzwanzigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Eigenschaften der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem eine elektrische Energie zugeführt wird, verbessert werden. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme IA für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird der Ausgangsspannungsbefehl durch das Korrektursignal, um die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null zu bringen, sofort verringert. Deshalb kann der Laststrom IL bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife begrenzt werden, so daß er kleiner als die an der Begrenzungsschaltung eingestellten vorgegebenen Werte ist.
    • Dreißigste Ausführungsform
  • Fig. 32 zeigt eine dreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 32 sind Elemente, die den in Fig. 31 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden neunundzwanzigsten Ausführungsform besteht darin, daß der Momentanwert des Umrichterstroms IA zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie bei der neunundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 32 wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert wird, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, für jede Phase von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 werden durch die Übertragungsfunktion G (S) 807 geführt und an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert.
  • Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt Signale, die so korrigiert sind, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen Null ist, wobei die Signale dann für jede Phase in den Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w von Ausgängen von den Multiplizierern 803u, 803v und 803w subtrahiert werden. Die Ausgänge von den Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w werden zu den PWM-Spannungsbefehlen VAU*, VAV* und VAW* gemacht.
  • Ähnlich wie bei der siebzehnte Ausführungsform ermöglicht die dreißigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können die transienten Eigenschaften der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie zugeführt wird, verbessert werden. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme IA für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird der PWM- Spannungsbefehl durch das Korrektursignal, um die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null zu bringen, sofort verringert. Deshalb kann der Laststrom IL aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort und ohne eine Kohärenz begrenzt werden, so daß er kleiner als die an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Werte ist.
    • Einunddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 31 zeigt eine einunddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 33 sind Elemente, die den in den Fig. 29 und 31 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der siebenundzwanzigsten Ausführungsform, die in solcher Weise angeordnet ist, daß nur der Laststrom IL begrenzt wird, und der neunundzwanzigsten Ausführungsform, die in solcher Weise angeordnet ist, daß nur der Umrichterstrom IA begrenzt wird, ist diese Ausführungsform in solcher Weise angeordnet, daß die Maximalwert-Wählschaltung 809 das Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls unter Verwendung des Laststroms IL oder ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls unter Verwendung des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebenundzwanzigsten oder der neunundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 33 wird der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806a geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807a geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Andererseits wird der Monentanwert des Umrichterstroms IA für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806b geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Die Maximalwert- Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal für jede Phase, das einen größeren Absolutwert aufweist, während sie die Polarität der Signale wahrheitsgetreu wiederherstellt. Die Ausgänge von der Maximalwert-Wählschaltung 809 werden an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert, um so korrigiert zu werden, daß die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird. Die Ausgänge für die jeweilige Phase werden dann von den Ausgangsspannungsbefehlen VCU*, VCV* und VCW*, die Ausgänge von den Multiplizierern 811u, 811v und 811w sind, subtrahiert, wobei die Subtraktionen in den Addierern/Subtrahierern 814u, 814v und 814w ausgeführt werden.
  • Ähnlich wie bei der siebenundzwanzigsten Ausführungsform ermöglicht die einunddreißigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungsteuerungsverstärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Eigenschaften der Ausgangsspannung in einem Frequenzband, in dem elektrische Energie zugeführt wird, verbessert werden. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme IL für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Werts überschritten hat, wird der Ausgangsspannungsbefehl durch das Korrektursignal zum Bringen der Summe der Signale für die drei Phasen auf Null sofort verringert. Deshalb können der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz begrenzt werden, so daß sie kleiner als die an der Begrenzungsschaltung 806a und 806b eingestellten vorgegebenen Werte sind.
    • Zweiunddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 34 zeigt eine zweiunddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 34 sind Elemente, die den in Fig. 31 gezeigten entsprechen mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden einunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß die Wähischaltung 809 ein Signal zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls unter Verwendung des Momentanwerts des Laststroms IL und ein Signal zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls unter Verwendung des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der einunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 34 wird der Momentanwert des Laststroms IL für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806a geliefert. Wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert wird, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Laststroms erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807a geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Andererseits wird der Momentanwert des Umrichterstroms IA für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806b geliefert. Wenn der Momentanwert des Umrichterstroms IA größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert wird, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Momentanwert des Umrichterstroms IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen.
  • Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion G (S) 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen. Die Maximalwert- Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal für jede Phase, das einen größeren Absolutwert aufweist, während sie die Polaritäten der Signale wahrheitsgetreu wiederherstellt. Die Ausgänge von der Maximalwert-Wählschaltung 809 werden an die Korrekturschaltung 808 geliefert, um so korrigiert zu werden, daß die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird. Die Ausgänge für die jeweilige Phase werden dann von dem Ausgängen von den Spannungssteuerungsverstärkern 803u, 803v und 803w subtrahiert. Die Ausgänge von den Addierern/Subtrahierern 815u, 815v und 815w werden zu den PWM-Spannungsbefehlen VAU*, VAV* und VAW* gemacht.
  • Ähnlich zu der siebzehnten Ausführungsform ermöglicht die zweiunddreißigste Ausführungsform, daß die Notwendigkeit einer speziellen und komplizierten Auslegung des Spannungssteuerungsvertärkers 803 zum Verhindern der Resonanz des LC-Filters beseitigt wird. Ferner können transiente Eigenschaften der Ausgangsspannung in einen Frequenzband, in dem elektrische Energie zugeführt wird, verbessert werden. Wenn zusätzlich einer der Momentanwerte der Lastströme IL für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, oder wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme IA für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, wird der PWM-Spannungsbefehl durch das Korrektursignal zum Bringen der Summe der Signale für die drei Phasen auf Null sofort verringert. Deshalb kann der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM- Schaltung 804 unmittelbar und ohne eine Kohärenz begrenzt werden, so daß er kleiner als die an der Begrenzungsschaltung 806a und 806b eingestellten vorgegebenen Werte ist.
    • Dreiunddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 35 zeigt eine dreiunddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 35 bezeichnet eine Bezugszahl 1 eine Haupt-Umrichterschaltung, die beispielsweise durch eine Schaltung dargestellt ist, um mit Sägezahnträgern von ungefähr 1 bis 2 KHz die Impulsbreite eines Einzelphasen-Vollbrücken-Umrichters, der in Fig. 2a gezeigt ist, zu modulieren. Bezugszahlen 2 und 3 bezeichnen eine Drossel bzw. einen Kondensator für ein Filter, 4 bezeichnet eine DC-Energiequelle, 5 bezeichnet eine Last, 7 bezeichnet eine Ansteuerschaltung für die Haupt- Umrichterschaltung und 6b bezeichnet einen Detektor zum Erfassen eines Umrichterstroms IA.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 35 stellen Bezugszahlen zwischen acht- und neunhundert Elemente einer Steuerschaltung dar. Eine Bezugszahl 804 bezeichnet eine PWM-Schaltung und 801 bezeichnet ein Bandpaßfilter (BPF), welches nur das Resonanzfrequenzband für das LC-Filter durchläßt. Eine Bezugszahl 826 bezeichnet eine proportionale Schaltung mit einer Verstärkung R, die für den Zweck einer Verbesserung einer offensichtlichen Dämpfung des LC-Filters ähnlich wie die Übertragungsfunktion Z (S) 822 gemäß der sechzehnten Ausführungsform angeordnet ist. Eine Bezugszahl 827 bezeichnet einen Integrator mit einer Integrationszeitkonstanten C, um als eine Kompensationsschaltung zum Senden eines Ausgangs zum Kompensieren des Spannungsabfalls der Drossel 2 gemäß dem Umrichterstrom IA zu dienen. Eine Bezugszahl 828 bezeichnet eine Spannungsbefehlswert-Erzeugungsschaltung, umfassend die AC-Sinuswellen-Referenzoszillationsschaltung 801 und die Amplitudenbefehls-Erzeugungsschaltung 802 gemäß der vorangehenden Ausführungsformen und angeordnet zum Senden einer AC-Sinuswellen-Referenzspannung. Bezugszahlen 829 und 830 bezeichnen Addierer/Subtrahierer.
  • Der Betrieb der so aufgebauten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 35 beschrieben. In diesem Aufbau werden Signale, die durch Subtrahieren eines von der proportionalen Schaltung 826 gesendeten Ausgangs VRS und eines von dem Integrator 827 gesendeten Ausgangs VCS von einem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert- Erzeugungsschaltung 828 in Addierern/Subtrahierern 829 und 830 erhalten werden, als ein Spannungsbefehlswert VA* an die PWM-Schaltung 804 geliefert, so daß ein Umschalten der Haupt- Umrichterschaltung 1 gesteuert wird. Die Umrichterströme IA werden durch den Detektor 701 erfaßt, so daß jeder der genannten durch das Bandpaßfilter 821 geführt wird, welches einen Durchgang des Bands erlaubt, welches benachbart zu der Resonanzfrequenz des LC-Filters ist, um so ein mit R in der proportionalen Schaltung 826 multipliziertes Signal VRS zu übertragen. Das restliche wird an den Integrator 827 mit der Integrationszeitkonstanten c geliefert, so daß ein Signal VCS erhalten wird.
  • Es sei angenommen, daß der Ausgang VCS von dem Integrator 827 Null ist, um die Betriebsvorgänge der proportionalen Schaltung 826 und des Bandpaßfilters 821 zu betrachten. In diesem Fall wird der PWM-Spannungsbefehl VA* proportional zu dem Umrichterstrom IA in einem zu der Resonanzfrequenz des LC-Filters benachbarten Band verringert. Deshalb wird der Betrieb so durchgeführt, daß ein virtueller Widerstand R zu der Drossel 2 in Reihe geschaltet wird. Gleichzeitig wird die auftretende Übertragungsfunktion F (S) des LC-Filters so eingestellt, wie mit Gleichung (14) gemäß der sechzehnten Ausführungsform ausgedrückt. Ferner wird ein Dämpfungskoeffizient so eingestellt, wie mit Gleichung (15) ausgedrückt.
  • Wie sich Gleichung (15) entnehmen läßt, wenn eine Dämpfung des PWM-Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Umrichterstroms IA nicht durchgeführt wird, ist R Null und deshalb wird auf Null gebracht. Obwohl in diesem Fall ein Resonanz-LC-Filter gebildet wird, ist eine Dämpfung des PWM- Spannungsbefehls VA* mit dem Umrichterstrom IA zur Realisation eines beliebigen R möglich. Deshalb ermöglicht eine Wahl des proportionalen Koeffizienten R, der erfüllt, daß 0,7 oder größer ist, daß eine offensichtliche Dämpfung des LC-Filters verbessert wird.
  • Nachstehend wird der Betrieb des Integrators 827 diskutiert.
  • Da die Resonanzfrequenz des LC-Filters gewöhnlicherweise so bestimmt wird, daß sie eine Frequenz ist, die zum Entfernen der Welligkeitsspannung PWN ein Vielfaches der Ausgangsspannungsfrequenz ist, wird der Ausgang von dem Bandpaßfilter 821, das einen Durchgang des Bands erlaubt, welches benachbart zu der Resonanzfrequenz des LC-Filters ist, so eingestellt, daß er in der Nähe der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null ist. Deshalb wird auch das Ausgangssignal VRS von der proportionalen Schaltung 826 so eingestellt, daß es im wesentlichen Null ist. Da der PWM-Spannungsbefehl VA* proportional zu dem integrierten Wert des Umrichterstroms IA verringert wird, wird der Betrieb so durchgeführt, als ob ein virtueller Kondensator C zu der Drossel 2 in Reihe geschaltet ist.
  • Deshalb wird die Integrationszeitkonstante C des Integrators 827 aus der folgenden Gleichung bestimmt
  • C = 1/{ (2πf)²LS} (16)
  • wobei f = die Frequenz der Ausgangsspannung ist und Ls = der Induktivitätswert der Drossel 2 ist.
  • Da die Frequenz der Ausgangsspannung so eingestellt wird, daß sie eine Serienresonanzfrequenz ist, wird der Betrieb, wenn er von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert-Erzeugungsschaltung 828 betrachtet wird, so ausgeführt, daß der Spannungsabfall der Drossel 2 wegen des Spannungsabfalls eines virtuellen Kondensators C mit der gleichen Amplitude wie diejenige der Drossel 2 und mit einer zu dieser um 180º verschobenen Phase kompensiert und deshalb ist der Spannungsabfall der Drossel 2 Null.
  • Da der Induktivitätswert Ls der Drossel gewöhnlicherweise so bestimmt wird, daß er mehrere bis 20% ist, wird der virtuelle Kondensator C so eingestellt, daß er ungefähr 500% bis 200% ist. Deshalb kann der Einfluß des virtuellen Kondensators in einem Bereich, der benachbart zu der Resonanzfrequenz des LC- Filters ist, ignoriert werden. Deshalb ergibt sich kein Problem, wenn die Betriebsvorgänge der proportionalen Schaltung 826 und des Bandpaßfilters 821 in der Resonanzfrequenzzone des LC-Filters berücksichtigt werden, während der Ausgang VCS des Integrators 827 auf Null gebracht wird.
  • Wie voranstehend beschrieben werden die Elemente der Steuerschaltung, beispielsweise die proportionale Schaltung 826, das Bandpaßfilter 821 und der Integrator 827, als ein virtueller Widerstand, der einen Wert nur in einem Bereich benachbart zu der Resonanzfrequenz des LC-Filters aufweist, und als ein virtueller Kondensator, der mit der Drossel 2 bei der Ausgangsspannungsfrequenz in Resonanz tritt, betrieben. Deshalb ist das Blockschaltbild, das in Fig. 35 gezeigt wird, äquivalent zu dem Blockschaltbild, das in Fig. 36 gezeigt ist.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 36 bezeichnet eine Bezugszahl 11 einen virtuellen Widerstand und 12 einen virtuellen Kondensator.
  • Das Prinzip der vorangehenden Steuerung wird unter Verwendung von Fig. 36 gefolgert, so daß die AC-Sinuswellen- Referenzspannung Vc*, die von der Spannungsbefehlswert- Erzeugungsschaltung 828 übertragen wird, an die PWM-Schaltung 804 geliefert wird. Die Haupt-Umrichterschaltung 1 wird, über die Ansteuerschaltung 7, so gesteuert, daß der gewünschte Ausgang gesendet wird. Das LC-Filter wird durch den virtuellen Widerstand 11 zu einem Filter gemacht, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, so daß die aufgrund der PWM erzeugte Welligkeitsspannung entfernt wird und eine Sinuswellenspannung in dem Kondensator 3 erhalten wird. Selbst wenn die Last 5 geändert worden ist, bewirkt die Serienresonanz der Drossel 2 und des virtuellen Kondensators 12, daß die Ausgangsimpedanz der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null ist. Deshalb kann eine gewünschte AC-Spannung ohne eine Einwirkung auf die Rückkopplungssteuerung erhalten werden.
    • Vierunddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 37 zeigt eine vierunddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 37 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 35 gezeigten dreiunddreißigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden dreiunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß der Stromdetektor 6a, die Begrenzungsschaltung 806, die Übertragungsfunktion 807 und der Addierer/Subtrahierer 814 ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform zusätzlich angeordnet sind. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der dreiunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 37 wird der Laststrom IL durch den Stromdetektor 702 erfaßt und von der Begrenzungsschaltung 806 empfangen. Die Begrenzungsschaltung 806 überträgt einen Wert, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen Werts von dem Eingangssignal erhalten wird, wenn das Eingangssignal größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert- Erzeugungsschaltung 828 subtrahiert. Der Ausgang VRS von der proportionalen Schaltung 826 und der Ausgang VCS von dem Integrator 827 werden ferner von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert, so daß der PWM- Spannungsbefehl VA* erhalten wird. Wenn deshalb der Laststrom IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert gemacht wird, wird der PWM- Spannungsbefehl VA* verringert. Auch die Umrichterpannung VA wird mittels der PWM-Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert.
  • Wenn die Umrichterspannung VA verringert worden ist, wird auch der Laststrom IL verkleinert. Deshalb kann die Ausgangsleitung vor Überströmen geschützt werden. Das heißt, wenn die Haupt-Umrichterschaltung 1 von ihrer Ausgangsseite her betrachtet wird, wird die Übertragungsfunktion 807 so betrieben, daß sie eine virtuelle Ausgangsimpedanz ist, um die Umrichterspannung VA nur dann zu verringern, wenn der Laststrom IL, der größer als der vorgegebene Wert ist, durchgelassen worden ist. Wenn der Absolutwert Z (S) der Übertragungsfunktion 807 ∞ ist, bewirkt ein Überschuß des Laststroms IL über dem vorgegebenen Wert aufgrund Auftretens eines Kurzschlusses einer Last oder dergleichen, daß eine Ausgangsimpedanz ∞ wegen des Ansprechverhaltens der PWM- Schaltung 804 auftritt. Infolge dessen wird die Umrichterspannung VA verringert, bis der Laststrom IL so eingestellt ist, daß er kleiner als der vorgegebene Wert ist. Da Z (S) in der Wirklichkeit endlich ist, wird der Laststrom IL ein Wert, der etwas größer als der vorgegebene Wert ist. Jedoch ergibt sich kein praktisches Problem, wenn der Wert der Z (S) so eingestellt wird, daß er ein ausreichend großer Wert ist.
  • Die Übertragungsfunktion 807 kann eine beliebige Funktion sein, falls sie einen geeigneten Impedanzwert aufweist. Wenn die Schaltung beispielsweise eine proportionale Schaltung ist, dient sie als ein Widerstand. Wenn sie eine Differentiationsschaltung ist, dient die Übertragungsfunktion 807 als eine Drossel. Wenn sie eine Integrationsschaltung ist, dient sie als ein Kondensator. Wenn sie eine Kombinationsschaltung aus proportionalen integrierenden und differenzierenden Schaltungen ist, dient sie als eine Schaltung, die durch Kombinieren eines Widerstands eines Kondensators und einer Drossel gebildet ist. Ferner kann eine Schaltung, die ein nicht-lineares Element enthält, verwendet werden, falls sie eine geeignete Impedanz aufweist, die den Laststrom IL begrenzt.
  • Da die vierunddreißigste Ausführungsform in einer solchen Weise angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, und die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null ähnlich wie bei der dreiunddreißigsten Ausführungsform ist, kann eine gewünschte AC-Spannung ohne eine Durchführung keiner Rückkopplungssteuerung erhalten werden. Wenn zusätzlich der Laststrom IL den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der PWM-Spannungsbefehl VA* verkleinert. Deshalb kann ein überschüssiger Fluß des Laststroms IL über dem an der Steuerschaltung eingestellten vorgegebenen Wert aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort verhindert werden.
    • Fünfunddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 38 zeigt eine fünfunddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 38 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 35 gezeigten dreiunddreißigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden dreiunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß die Begrenzungsschaltung 806 zum Eingeben des Umrichterstroms IA, die Übertragungsfunktion 807 und der Addierer/Subtrahierer 814 zusätzlich angeordnet sind und der Umrichterstrom IA zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls VA* verwendet wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der dreiunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 38 wird der Umrichterstrom IA durch dem Stromdetektor 701 erfaßt und an die Begrenzungsschaltung 806 geführt. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und dann in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert-Erzeugungsschaltung 828 subtrahiert. Der Ausgang VRS von der proportionalen Schaltung 826 und der Ausgang VCS von dem Integrator 827 werden ferner von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert, so daß der PWM-Spannungsbefehl VA* erhalten wird. Wenn deshalb der Umrichterstrom IA so gemacht wird, daß er größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist, wird der PWM- Spannungsbefehl VA* verringert. Ferner wird die Umrichterspannung VA mittels der PWM-Schaltung 806 und der Ansteuerschaltung 7 verringert. Wenn die Umrichterspannung VA verringert worden ist, wird auch der Umrichterstrom IA verkleinert, so daß der Umrichter vor Übertrömen geschützt ist.
  • Da die fünfunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, und die Ausgangsimpedanz der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null ähnlich zu der dreiunddreißigsten Ausführungsform ist, kann eine gewünschte AC-Spannung ohne Bewirken keiner Rückführungssteuerung erhalten werden. Wenn zusätzlich der Umrichterstrom IA den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert übersteigt, wird der PWM-Spannungsbefehl VA* verringert. Deshalb kann ein überschüssiger Fluß des Umrichterstroms IA über dem an der Steuerschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM- Schaltung 804 sofort verhindert werden.
    • Sechsunddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 39 zeigt eine sechsunddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 39 sind Elemente, die denjenigen gemäß der vierunddreißigsten Ausführungsform bzw. der fünfunddreißigsten Ausführungsform, die in den Fig. 37 und 38 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der vierunddreißigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Laststrom IL begrenzt wird, und zu der fünfunddreißigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Umrichterstrom IA begrenzt wird, ist diese Ausführungsform so angeordnet, daß die Maximalwert-Wählschaltung 809 das Signal zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Laststroms IL oder das Signal zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der vierunddreißigsten Ausführungsform oder der fünfunddreißigsten Ausführungsform Bezugszahlen 806a und 806b bezeichnen Begrenzungsschaltungen, 807a und 807b bezeichnen Übertragungsfunktionen und 814 bezeichnet einen Addierer/Subtrahierer. Die vorangehenden Elemente sind ähnlich wie bei der in Fig. 10 gezeigten achten Ausführungsform gebildet.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 39 wird der Laststrom IL durch den Detektor 6a erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806a weist einen daran eingestellten maximalen Ausgangsstrom auf, so daß ein Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a Null ist, wenn der Laststrom IL kleiner als der vorgegebene Wert ist. Wenn der Laststrom IL größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Laststrom IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion 807b geführt und an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geführt.
  • Andererseits wird der Umrichterstrom IA durch den Stromdetektor 6b erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806b weist einen daran eingestellten maximalen Umrichterstrom auf. Wenn der Umrichterstrom IA kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b auf Null gebracht. Wenn der Umrichterstrom IA größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion 807b geführt und von der Maximalwert- Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal mit einem größeren Absolutwert. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert-Erzeugungsschaltung 828 subtrahiert. Der Ausgang VRS von der proportionalen Schaltung 826 und der Ausgang VCS von dem Integrator 827 werden ferner von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert, so daß der PWM-Spannungsbefehl VA* erhalten wird. Wenn deshalb der Laststrom IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert gemacht wird, oder wenn der Umrichterstrom IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist, wird der PWM- Spannungsbefehl VA* verringert. Ferner wird die Umrichterspannung VA mittels der PWM-Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert. Wenn die Umrichterspannung VA verringert worden ist, wird auch der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA verringert, so daß die Ausgangsleitung und der Umrichter vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die sechsunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, und die Ausgangsimpedanz der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null ist, ähnlich zu der dreiunddreißigsten Ausführungsform, kann eine gewünschte AC-Spannung ohne Bewirken keiner Rückkopplungssteuerung erhalten werden. Wenn zusätzlich der Laststrom IL den an der Begrenzungsschaltung 6a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, oder wenn der Umrichterstrom IA den an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der PWM-Spannungsbefehl VA* verringert. Deshalb können übermäßige Flüsse des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA über den vorgegebenen Werten, die jeweils an der Begrenzungsschaltung 806a und 806b eingestellt sind, aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort verhindert werden.
  • Wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er die Ausgangsleitung schützen kann und wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er den Wandler schützen kann, kann der Laststrom IL auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem die Ausgangsleitung geschützt werden kann, und der Umrichterstrom IA kann auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem der Wandler geschützt werden kann.
    • Siebenunddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 40 zeigt eine siebenunddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 40 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 35 gezeigten dreiunddreißigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden dreiunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß der Spannungsdetektor 6c, der Spannungssteuerungsverstärker 803, der Addierer/Subtrahierer 812 und ein Addierer 831 zusätzlich angeordnet sind. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der zehnten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 40 wird die Ausgangsspannung Vc durch den Spannungsdetektor 6c erfaßt und die Abweichung zwischen dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert-Erzeugungsschaltung 828 und der Ausgangsspannung Vc wird durch den Addierer/Subtrahierer 812 berechnet. Der Spannungssteuerungsverstärker 803 wird betrieben, um die vorangehende Spannungsabweichung auf Null zu bringen.
  • Der Spannungssteuerungsverstärker 803 sendet eine Korrektur dVc* des Ausgangsspannungsbefehls Vc* und die Korrektur dVc* und der Ausgangsspannungsbefehl Vc* werden addiert, so daß der Ausgangsspannungsbefehl Vc1* erhalten wird.
  • Der Ausgang VRS von der proportionalen Schaltung 826 und der Ausgang VCS von dem Integrator 826 werden ferner von dem Ausgang von dem Addierer 831 subtrahiert, so daß der PWM- Spannungsbefehl VA* erhalten wird. Wenn deshalb eine geringe Abweichung der Übertragungsfunktion von dem PWM- Spannungsbefehl VA* zu der Umrichterspannung VA vorhanden ist, obwohl sie im wesentlichen 1 ist, sendet der Spannungssteuerungsverstärker 803 die Korrektur dVc* des Ausgangsspannungsbefehls Vc*, mit dem die Spannungsabweichung auf Null gebracht wird.
  • Da die siebenunddreißigste in solcher Weise angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist, und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, wird die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, ähnlich wie bei der dreiunddreißigsten Ausführungsform, und der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung gesteuert werden.
    • Achtunddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 41 zeigt die achtunddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 41 sind Elemente, die denjenigen der in Fig. 40 gezeigten siebenunddreißigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebenunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß der Stromdetektor 6a, die Begrenzungsschaltung 806, die Übertragungsfunktion 807 und der Addierer/Subtrahierer 814 hinzugefügt sind und der Ausgangsspannungsbefehl Vc* mit dem Laststrom IL verändert wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebenunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 41 wird der Laststrom IL durch den Stromdetektor 6a erfaßt und von der Begrenzungsschaltung 806 empfangen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert-Erzeugungsschaltung 828 subtrahiert. Um zu bewirken, daß der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 und der Ausgangsspannungsbefehl Vc miteinander übereinstimmen, wird der Spannungssteuerungsverstärker 803 betrieben. Wenn deshalb der Laststrom IL den an der Begrenzungsschaltung L806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert. Das Ansprechverhalten des Spannungssteuerungssystems verursacht, daß auch die Ausgangsspannung Vc verringert wird. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert wird, wird auch der Laststrom IL verringert. Deshalb kann die Ausgangsleitung vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die achtunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, ähnlich wie bei der siebenunddreißigsten Ausführungsform, und der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert wird, wenn der Laststrom IL den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, kann der übermäßige Fluß des Laststroms IL über dem an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems bei hoher Geschwindigkeit gesteuert werden.
    • Neununddreißigste Ausführungsform
  • Fig. 42 zeigt eine neununddreißigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 42 sind Elemente, die denjenigen der in Fig. 40 gezeigten siebenunddreißigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebenunddreißigsten Ausführungsform besteht darin daß die Begrenzungsschaltung 806, die Übertragungsfunktion 807 und der Addierer/Subtrahierer 814 hinzugefügt sind und den Ausgangsspannungsbefehl Vc* mit dem Umrichterstrom IA verändert wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebenunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 42 wird der Umrichterstrom IA durch dem Stromdetektor 6b erfaßt und von der Begrenzungsschaltung 806 empfangen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und in einem Addierer/Subtrahierer 906 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert-Erzeugungsschaltung 828 subtrahiert. Um zu bewirken, daß der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 906 und der Ausgangsspannungsbefehl Vc miteinander übereinstimmen, wird der Spannungssteuerungsverstärker 803 betrieben. Wenn deshalb der Umrichterstrom IA den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert. Das Ansprechverhalten des Spannungssteuerungssystems bewirkt, daß auch die Ausgangsspannung Vc verringert wird. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert wird, wird auch der Umrichterstrom IA verringert. Deshalb kann der Umrichter vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die neununddreißigste Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, ähnlich wie bei der siebenunddreißigsten Ausführungsform, und da der Spannungsgssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert wird, wenn der Umrichterstrom IA den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, kann der übermäßige Fluß des Umrichterstroms IA über dem an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems bei hoher Geschwindigkeit gesteuert werden.
    • Vierzigste Ausführungsform
  • Fig. 43 zeigt eine vierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 43 sind Elemente, die denjenigen der achtunddreißigsten Ausführungsform und der neununddreißigsten Ausführungsform entsprechen, die in den Fig. 41 bzw. 42 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird weggelassen. Im Gegensatz zu der achtunddreißigsten Ausführungsform, die in solcher Weise angeordnet ist, daß nur der Laststrom IL begrenzt wird und der neununddreißigsten Ausführungsform, die in solcher Weise angeordnet ist, daß nur der Umrichterstrom IA begrenzt wird, ist diese Ausführungsform so angeordnet, daß die Maximalwert- Wählschaltung 809 das Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls Vc* unter Verwendung des Laststroms IL oder das Signal zum Ändern eines Ausgangsspannungsbefehls Vc* unter Verwendung des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der achtunddreißigsten Ausführungsform oder der neununddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 43 wird der Laststrom IL durch den Detektor 6a erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806b weist einen daran eingestellten maximalen Ausgangsstrom auf, so daß der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b Null wird, wenn der Laststrom IL kleiner als der vorgegebene Wert wird. Wenn der Laststrom IL größer als der vorgegebene Wert wird, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Laststrom IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion 807b geführt und an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert.
  • Andererseits wird der Umrichterstrom IA durch den Stromdetektor 6b erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806a weist einen daran eingestellten maximalen Umrichterstrom auf. Wenn der Umrichterstrom IA kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a auf Null gebracht. Wenn der Umrichterstrom IA größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des Vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion 807b geführt und von der Maximalwert- Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal, welches einen größeren Absolutwert aufweist. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl Vc* der Spannungsbefehlswert-Erzeugungsschaltung 808 subtrahiert. Da der Spannungssteuerungsverstärker 803 in solcher Weise betrieben wird, daß der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 und die Ausgangsspannung Vc miteinander übereinstimmen, wird der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert, wenn der Laststrom IL größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist oder der Umrichterstrom IA größer als der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellte vorgegebene Wert ist. Das Ansprechverhalten des Spannungssteuerungssystems bewirkt, daß auch die Ausgangsspannung Vc verringert wird. Wenn die Ausgangsspannung Vc verringert worden ist, werden der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA verringert, so daß die Ausgangsleitung und der Wandler vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die vierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, ähnlich wie bei der siebenunddreißigsten Ausführungsform, und der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert wird, wenn der Laststrom IL dem an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, oder wenn der Umrichterstrom IA dem an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, können die übermäßigen Flüsse des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA über die an den Begrenzungsschaltungen 806a und 806b eingestellten vorgegebenen Werte aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems bei hoher Geschwindigkeit gesteuert werden.
  • Wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 807b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er die Ausgangsleitung schützen kann und wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 807b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er den Wandler schützen kann, kann der Laststrom IL auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem die Ausgangsleitung geschützt werden kann und der Umrichterstrom IA kann auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem der Wandler geschützt werden kann.
    • Einundvierzigste Ausführungsform
  • Fig. 44 zeigt eine einundvierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 44 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 40 gezeigten siebenunddreißigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebenunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß der Stromdetektor 6a, die Begrenzungsschaltung 806a, die Übertragungsfunktion 807 und der Addierer/Subtrahierer 814 hinzugefügt sind und der PWM- Spannungsbefehl VA* mit dem Laststrom IL verändert wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebenunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 44 wird der Laststrom IL durch den Stromdetektor 6a erfaßt und von der Begrenzungsschaltung 806 empfangen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehlswert Vc1*, der von dem Spannungssteuerungsverstärker 803 korrigiert ist, subtrahiert. Der Ausgang VRS von der proportionalen Schaltung 826 und der Ausgang VCS von dem Integrator 827 werden ferner von dem Ausgang des Addierers/Subtrahierers 814 subtrahiert, so daß der PWM-Spannungsbefehl VA* erhalten wird. Wenn deshalb der Laststrom IL den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der PWM- Spannungsbefehl VA* verringert. Ferner wird die Umrichterspannung VA mittels der PWM-Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert. Wenn die Umrichterspannung VA verringert worden ist, wird auch der Laststrom IL verringert.
  • Deshalb kann die Ausgangsleitung vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die einundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, ähnlich wie bei der siebenunddreißigsten Ausführungsform, und da der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der PWM-Spannungsbefehl VA* verringert wird, wenn der Laststrom IL den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, kann der übermäßige Fluß des Laststroms IL über dem an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort verhindert werden.
    • Zweiundvierzigste Ausführungsform
  • Fig. 45 zeigt ein zweiundvierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 45 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 40 gezeigten siebenunddreißigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebenunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß die Begrenzungsschaltung 806, die Übertragungsfunktion 807 und der Addierer/Subtrahierer 814 hinzugefügt sind und der PWM-Spannungsbefehl VA* mit dem Umrichterstrom IA verändert wird, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebenunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 45 wird der Umrichterstrom IA durch den Stromdetektor 6b erfaßt und von der Begrenzungsschaltung 806 empfangen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungs- Befehiswert Vc1*, der von dem Spannungssteuerungsverstärker 803 korrigiert ist, subtrahiert. Der Ausgang VRS von der proportionalen Schaltung 826 und der Ausgang VCS von dem Integrator 827 werden ferner von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert, so daß der PWM- Spannungsbefehl VA* erhalten wird. Wenn deshalb der Umrichterstrom IA den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der PWM- Spannungsbefehl VA* verringert. Ferner wird mittels der PWM- Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 die Umrichterspannung VA verringert. Wenn die Umrichterspannung VA verringert worden ist, wird auch der Umrichterstrom IA verringert. Deshalb kann der Umrichter vor Übertrömen geschützt werden.
  • Da die zweiundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist, welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, ähnlich wie bei der siebenunddreißigsten Ausführungsform, und da der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der PWM- Spannungsbefehl VA* verringert wird, wenn der Umrichterstrom IA den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, kann der übermäßige Fluß des Umrichterstroms IA über dem an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort verhindert werden.
    • Dreiundvierzigste Ausführungsform
  • Fig. 46 zeigt eine dreiundvierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 46 sind Elemente, die denjenigen gemäß der einundvierzigsten Ausführungsform bzw. der zweiundvierzigsten Ausführungsform entsprechen, die in den Fig. 44 und 45 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der einundvierzigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Laststrom IL beschränkt wird, und der zweiundvierzigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Umrichterstrom IA begrenzt wird, ist diese Ausführungsform so angeordnet, daß die Maximalwert- Wählschaltung 809 das Signal zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Laststroms IL oder das Signal zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls VA* unter Verwendung des Umrichterstroms IA wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der einundvierzigsten Ausführungsform und der zweiundvierzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 46 wird der Laststrom IL durch den Detektor 6a erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806a weist einen daran eingestellten maximalen Ausgangsstrom auf, so daß der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a Null ist, wenn der Laststrom IL größer als der vorgegebene Wert ist. Wenn der Laststrom IL größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Laststrom IL erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion 807a geführt und an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert.
  • Andererseits wird der Umrichterstrom IA durch den Stromdetektor 6b erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806b weist einen daran eingestellten maximalen Umrichterstrom auf. Wenn der Umrichterstrom IA kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b auf Null gebracht. Wenn der Umrichterstrom IA größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom IA erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion 807b geführt und von der Maximalwert- Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung wählt und überträgt ein Signal, welches einen größeren Absolutwert aufweist. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehlswert Vc1*, der durch den Spannungssteuerungsverstärker 803 korrigiert ist, subtrahiert. Da ein Ausgang VRS von der proportionalen Schaltung 826 und der Ausgang VCS von dem Integrator 827 ferner von dem Ausgang, der durch den Addierer/Subtrahierer 814 übertragen wird, subtrahiert werden, um den PWM- Spannungsbefehl VA* zu erhalten, wird der PWM-Spannungsbefehl VA* verringert, wenn der Umrichterstrom IA größer als der vorgegebene Wert ist, der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellt ist. Der Umrichterstrom IA wird auch mittels der PWM-Modulationsschaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert. Wenn die Umrichterspannung VA verringert worden ist, kann der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA verringert werden, so daß die Ausgangsleistung und der Wandler vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die dreiundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, wird die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentliche Null, ähnlich wie bei der siebenunddreißigsten Ausführungsform, und da der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der Ausgangsspannungsbefehl Vc* verringert wird, wenn der Laststrom IL den an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten Wert überschritten hat, oder wenn der Umrichterstrom IA den an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, können die übermäßigen Flüsse des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA über den vorgegebenen Werten, die an den Begrenzungsschaltungen 807a und 807b eingestellt werden, aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort gesteuert werden.
  • Wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 807a eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er die Ausgangsleitung schützen kann, und wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 807b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er den Wandler schützen kann, kann der Laststrom IL auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem die Ausgangsleitung geschützt werden kann, und der Umrichterstrom IA kann auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem der Wandler geschützt werden kann.
  • Obwohl die dreiunddreißigsten bis dreiundvierzigsten Ausführungsformen bezüglich des Einzelphasenumrichters beschrieben worden sind, kann die vorangehende Anordnung auch auf einen Dreiphasen-Umrichter angewendet werden, der wie in Fig. 2b gezeigt aufgebaut ist, wenn eine ähnliche Steuerschaltung für jede Phase oder für wenigstens zwei Phasen verwendet wird.
  • Obwohl die sechsunddreißigste, vierzigste und die dreiundvierzigste Ausführungsform jeweils so angeordnet sind, daß die Begrenzungsschaltung 806a und die Übertragungsfunktion 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Laststroms IL und die Begrenzungsschaltung 806b und die Übertragungsfunktion 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Umrichterstroms IA einzeln vorgesehen sind, kann der nachfolgende Aufbau eines gemeinsamen Typs für einen Fall verwendet werden, bei dem der vorgegebene maximale Strom und die virtuelle Ausgangsimpedanz die gleichen Charakteristiken aufweisen: Der Laststrom IL und der Umrichterstrom IA werden an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert; und der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird durch die Begrenzungsschaltung 806 geführt und von der Übertragungsfunktion 807 empfangen, das heißt, die Begrenzungsschaltung und die Übertragungsfunktion Z (S) sind bezüglich des Laststroms IL und des Umrichterstroms IA gemeinsam angeordnet.
    • Vierundvierzigste Ausführungsform
  • Eine vierundvierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben Von Mehrphasen-AC- Schaltungen sind Bedingungen einer Dreiphasen- und Dreidraht- System-AC-Schaltung so vorgesehen, daß die Summe der Ströme der drei Phasen Null ist. Deshalb weist die vorangehende Schaltung eine Kohärenz dahingehend auf, daß eine Begrenzung einer bestimmten Phase auf einen Bereich eines vorgegebenen Werts bewirkt, daß die elektrischen Ströme der restlichen Phasen so verändert werden, daß sie die vorangehende Bedingung erfüllen. Infolge dessen ist es schwierig, die drei Phasen einzeln zu steuern.
  • Fig. 47 zeigt die vierundvierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 47 sind Elemente, die den in Fig. 37 entsprechen, mit dem gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden vierunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß eine Steuerschaltung für jede Phase angeordnet ist und eine Kompensationsschaltung 803 für elektrische Ströme zusätzlich vorgesehen ist, so daß eine inkohärente Steuerung ausgeführt wird.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 47 sind Elemente mit einem Suffix u Elemente eines U-Phasen-Umrichters, diejenigen mit einem Suffix v sind Elemente eines V-Phasen-Umrichters und diejenigen mit einem Suffix w sind Elemente eines W-Phasen- Umrichters. Fig. 47 ist ein Diagramm mit Einzellinien eines Dreiphasen-Umrichters, wobei Überstriche, die sich über den Zeichen befinden, Matrizen bezeichnen, die Dreiphasensignale darstellen, so daß eine Spannung V durch eine Spaltenmatrix nach der folgenden Gleichung ausgedrückt wird:
  • V = Spalte [Vu, Vv, Vw]
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 47 wird ein Laststrom für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener positiver Wert oder ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen Werts von dem Laststrom für jede Phase erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang der Begrenzungsschaltung 806 wird an die Stromkorrekturschaltung 808 geliefert. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt ein Signal, welche so korrigiert ist, daß es die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen auf Null bringt, wobei das Signal durch die Übertragungsfunktion 807 geführt wird und in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl für jede Phase subtrahiert wird.
  • Dann wird ein Ausgang von der proportionalen Schaltung 826 und ein Ausgang von dem Integrator 827 ferner von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert, so daß ein PWM-Spannungsbefehl erhalten wird. Wenn deshalb irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms größer als ein an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellter vorgegebener Wert wird, wird der PWM-Spannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, mit dem die Signale für die drei Phasen auf Null gebracht werden. Auch die Umrichterspannung wird mittels der PWM-Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert. Wenn die Umrichterspannung verringert worden ist, wird auch der Laststrom verkleinert. Infolge dessen kann die Ausgangsleitung vor Übertrömen geschützt werden.
  • Der ausführliche Betrieb der Stromkorrekturschaltung 808 wird nun beschrieben. Es sei hierbei angenommen, daß die erfaßten Laststromwerte ILU, ILV, ILW sind, Werte, die an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt sind, ± K sind, die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 ILUM, ILMW, ILMW sind und die Ausgänge von der Stromkorrekturschaltung 808 IJU, IJV und IJW sind. Wenn nur der U-Phasenstrom zu groß geworden ist, werden die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 so eingestellt, wie mit den Gleichungen (1) bis (3) ausgedrückt. Die Ausgänge von der Stromkorrekturschaltung 808 werden so eingestellt, wie in den Gleichungen (4) bis (6) ausgedrückt, so daß die Summe der Signale der drei Phasen auf Null gebracht wird und sie übertragen werden.
  • Wenn elektrische Ströme der zwei Phasen, beispielsweise der U-Phase und der V-Phase, übermäßig groß geworden sind, werden die Ausgänge von der Begrenzungsschaltung 806 so eingestellt, wie mit den Gleichungen (7) bis (9) ausgedrückt. Die Ausgänge von der Strombegrenzungsschaltung 808 werden so eingestellt, wie mit den Gleichungen (10) bis (12) ausgedrückt, so daß die Summe der Signale der drei Phasen auf Null gebracht wird und sie übertragen werden. Das heißt, die Stromkorrekturschaltung 808 wandelt das Signal in ein Signal um, mit dem die Summe der Signale der drei Phasen, die auf das Dreiphasen- und Dreidraht-System anwendbar sind, auf Null gebracht wird.
  • Da die vierundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch dem virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann und die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null ist, ähnlich wie bei der vierunddreißigsten Ausführungsform, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der PWM-Spannungsbefehl mit dem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten gewünschten Wert überschritten hat, kann deshalb der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung während einer Verhinderung einer Kohärenz sofort begrenzt werden, so daß er kleiner als der vorgegebene Wert ist, der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellt ist.
    • Fünfundvierzigste Ausführungsform
  • Fig. 48 zeigt eine fünfundvierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 48 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 47 gezeigten vierundvierzigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden vierundvierzigsten Ausführungsform besteht darin, daß anstelle des Laststroms zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls der Umrichterstrom verwendet wird, um die virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der dreiunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 48 wird der Umrichterstrom für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom für jede Phase erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird von der Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 sendet ein Signal, welches so korrigiert ist, daß es die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen auf Null bringt. Die Signale werden dann durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und für jede Phase von dem Ausgangsspannungsbefehl in dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert.
  • Dann werden der Ausgang von der proportionalen Schaltung 826 und der Ausgang von dem Integrator 827 von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 weiter subtrahiert, so daß ein PWM-Spannungsbefehl erhalten wird. Wenn deshalb irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms größer als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist, wird der PWM-Spannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, mit dem die Signale für die drei Phasen auf Null gebracht werden. Ferner wird die Umrichterspannung mittels der PWM-Schaltung 801 und der Ansteuerschaltung 6 verringert. Wenn die Umrichterspannung verringert worden ist, wird auch der Umrichterstrom verkleinert. Infolge dessen kann der Wandler vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die fünfundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, und die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null ist, ähnlich wie bei der vierunddreißigsten Ausführungsform, kann eine gewünschte AC-Spannung ohne Durchführung keiner Rückkopplungssteuerung erhalten werden. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der PWM-Spannungsbefehl verringert. Deshalb kann der Umrichterstrom ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort begrenzt werden, so daß er kleiner als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist.
    • Sechsundvierzigste Ausführungsform
  • Fig. 49 zeigt eine sechsundvierzigste Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf Fig. 49 sind Elemente, die denjenigen gemäß der vierundvierzigsten und der fünfundvierzigsten Ausführungsform entsprechen, die in den Figuren 47 und 48 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der vierundvierzigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Laststrom begrenzt wird, und der fünfundvierzigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur ein Umrichterstrom begrenzt wird, ist diese Ausführungsform so angeordnet, daß die Maximalwert- Wählschaltung 809 das Signal zum Ändern eines PWM- Spannungsbefehls unter Verwendung des Laststroms und ein Signal zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls unter Verwendung des Umrichterstroms wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der vierundvierzigsten und der fünfundvierzigsten Ausführungsformen.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 43 wird der Laststrom durch den Detektor 6a erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806a weist einen daran eingestellten maximalen Ausgangsstrom auf, so daß der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a Null ist, wenn der Laststrom kleiner als der vorgegebene Wert wird. Wenn der Laststrom größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Laststrom erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion 807a geführt und an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert.
  • Andererseits wird der Umrichterstrom durch dem Stromdetektor 6b erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806b weist einen maximalen Umrichterstrom auf, der daran eingestellt ist. Wenn der Umrichterstrom kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b auf Null gebracht. Wenn der Umrichterstrom größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion 807b geführt und von der Maximalwert- Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal, welches einen größeren Absolutwert aufweist. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird von der Stromkorrketurschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt ein Signal, welches so korrigiert ist, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, und die Signale für die jeweiligen Phasen werden von dem Ausgangsspannungsbefehl in dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert.
  • Dann werden ein Ausgang von der proportionalen Schaltung 826 und ein Ausgang von dem Integrator 827 von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 weiter subtrahiert, so daß ein PWM-Spannungsbefehl erhalten wird. Wenn deshalb irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms für die jeweiligen Phasen größer als ein an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellter vorgegebener Wert wird, oder wenn irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms für die jeweilige Phase größer als ein an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellter vorgegebener Wert ist, wird der PWM-Spannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, mit dem die Signale für die drei Phasen auf Null gebracht werden. Ferner wird die Umrichterspannung mittels der PWM-Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert. Wenn die Umrichterspannung verringert worden ist, werden auch der Laststrom und der Umrichterstrom verkleinert. Infolge dessen können die Ausgangsleitung und der Wandler vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die sechsundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einen Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, und die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null ist, ähnlich wie bei der vierunddreißigsten Ausführungsform, kann eine gewünschte AC-Spannung erhalten werden, ohne keine Rückkopplungssteuerung auszuführen. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806 eingegebenen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der PWM-Spannungsbefehl verringert. Deshalb kann der Umrichterstrom ohne Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort begrenzt werden, so daß er kleiner als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist.
  • Wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er die Ausgangsleitung schützen kann und wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er den Wandler schützen kann, kann der Laststrom auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem die Ausgangsleitung geschützt werden kann, und der Umrichterstrom kann auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem der Wandler geschützt werden kann.
    • Siebenundvierzigste Ausführungsform
  • Fig. 50 zeigt eine siebenundvierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 50 sind Elemente, die denjenigen entsprechend der in Fig. 41 gezeigten achtunddreißigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden achtunddreißigsten Ausführungsform besteht darin, daß eine Steuerschaltung für jede Phase angeordnet ist und die Stromkorrekturschaltung 806 hinzugefügt ist, um eine nicht-kohärente Steuerung auszuführen. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der dreiunddreißigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 50 wird der Laststrom für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Laststrom für jede Phase erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird von der Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt ein Signal, welches so korrigiert ist, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird. Die Signale werden dann durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und für jede Phase in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehl subtrahiert.
  • Da der Spannungssteuerungsverstärker 803 betrieben wird, um den Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 und die Ausgangsspannung in Übereinstimmung zueinander zu bringen, wird der Ausgangsspannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn der Laststrom einen an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat. Das Ansprechverhalten des Spannungssteuerungssystems bewirkt ein Folgen der Ausgangsspannung . Wenn die Ausgangsspannung verringert worden ist, wird auch der Laststrom verringert, so daß die Ausgangsleitung vor Überströmen geschützt wird.
  • Da die siebenundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, und da der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, ähnlich wie bei der achtunddreißigsten Ausführungsform, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Ausgangsspannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, welches die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null bringt. Der überschüssige Fluß des Laststroms kann aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems ohne Verhindern einer Kohärenz bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden.
    • Achtundvierzigste Ausführungsform
  • Fig. 51 zeigt eine achtundvierzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 51 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 50 gezeigten siebenundvierzigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden siebenundvierzigsten Ausführungsform besteht darin, daß anstelle des Laststroms zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls der Umrichterstrom 14 verwendet wird, um die virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie bei der siebenundvierzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 51 wird der Umrichterstrom für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener positiver Wert ist oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom erhalten wird, für jede Phase von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird von der Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt ein Signal, welches so korrigiert ist, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird. Die Signale werden dann durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und für jede Phase von dem Ausgangsspannungsbefehl in dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert.
  • Da der Spannungssteuerungsverstärker 803 betrieben wird, um den Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 und die Ausgangsspannung in Übereinstimmung zu bringen, wird der Ausgangsspannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn der Umrichterstrom einen an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat. Das Ansprechverhalten des Spannungssteuerungssystems verursacht ein Folgen der Ausgangsspannung . Wenn die Ausgangsspannung verringert worden ist, wird auch der Umrichterstrom verringert, so daß der Umrichter vor Überströmen geschützt wird.
  • Da die achtundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null und da der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls ähnlich wie bei der achtunddreißigsten Ausführungsform angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Ausgangsspannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, welches die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null bringt. Der übermäßige Fluß des Umrichterstroms kann aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems ohne Verhindern einer Kohärenz bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden.
    • Neunundvierzigste Ausführungsform
  • Fig. 52 zeigt eine neunundvierzigste Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf Fig. 52 sind Elemente, die denjenigen gemäß der siebenundvierzigsten bzw. achtundvierzigsten Ausführungsform entsprechen, die in den Fig. 50 und 51 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der siebenundvierzigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Laststrom begrenzt wird und der achtundvierzigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur ein Umrichterstrom begrenzt wird, ist diese Ausführungsform so angeordnet, daß die Maximalwert- Wählschaltung 809 das Signal zum Ändern eines Ausgangsspannungsbefehls unter Verwendung des Laststroms und ein Signal zum Ändern des Ausgangsspannungsbefehls unter Verwendung des Umrichterstroms wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der siebenundvierzigsten und achtundvierzigsten Ausführungsformen.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 52 wird der Laststrom durch den Detektor 6a erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806a weist einen daran eingestellten maximalen Ausgangsstrom auf, so daß der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a Null wird, wenn der Laststrom kleiner als der vorgegebene Wert wird. Wenn der Laststrom größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Laststrom erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a wird durch die Übertragungsfunktion 807a geführt und an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert.
  • Andererseits wird der Umrichterstrom durch den Stromdetektor 6b erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806b weist einen daran eingestellten maximalen Umrichterstrom auf. Wenn der Umrichterstrom kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b auf Null gebracht. Wenn der Umrichterstrom größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion 806b geführt und von der Maximalwert- Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal, welches einen größeren Absolutwert aufweist. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird von der Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt ein Signal, welches so korrigiert ist, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird und die Signale für die jeweiligen Phasen werden von dem Ausgangsspannungsbefehl in dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert.
  • Da der Spannungssteuerungsverstärker 803 so betrieben wird, daß der Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 und die Ausgangsspannung in Übereinstimmung miteinander gebracht werden, wird der Ausgangsspannungsbefehl mit dem Korrektursignal verringert, welches die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null bringt, wenn irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms für die jeweilige Phase einen an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat oder derjenige des Umrichterstroms einen an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat. Das Ansprechverhalten des Spannungssteuerungssystems verursacht, daß auch die Ausgangsspannung \X\ bis (Vc) verringert wird. Wenn die Ausgangsspannung verringert wird, werden auch der Laststrom und der Umrichterstrom verkleinert. Deshalb kann die Ausgangsleitung und der Umrichter vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die neunundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, ähnlich wie bei der sienbenunddreißigsten Ausführungsform, und der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der Ausgangsspannungsbefehl mit dem Korrektursignal verringert wird, welches die Summe der Signale der drei Phasen auf Null bringt, wenn irgendeiner der Momentanwerte für die jeweilige Phase den an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat oder derjenige des Umrichterstroms den an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat. Deshalb kann der übermäßige Fluß des Laststroms und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems während einer Verhinderung einer Kohärenz bei hoher Geschwindigkeit verhindert werden.
  • Wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellt werden soll so bestimmt wird, daß er die Ausgangsleitung schützen kann, und wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er den Umrichter schützen kann, kann der Laststrom auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem die Ausgangsleitung geschützt werden kann, und der Umrichterstrom kann auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem der Umrichter geschützt werden kann.
    • Fünfzigste Ausführungsform
  • Fig. 53 zeigt eine fünfzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 53 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 44 gezeigten einundvierzigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Beschreibung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden einundvierzigsten Ausführungsform besteht darin, daß eine Steuerschaltung für jede Phase angeordnet ist und die Stromkorrekturschaltung 808 hinzugefügt ist, um eine nicht-kohärente Steuerung auszuführen. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie bei der einundvierzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 53 wird der Laststrom für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Laststrom für jede Phase erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird von der Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt ein Signal, welches so korrigiert ist, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird. Die Signale werden dann durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und für jede Phase in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehlswert subtrahiert.
  • Dann wird der Ausgang von der proportionalen Schaltung 806 und ein Ausgang von dem Integrator 827 ferner von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert, so daß der PWM-Spannungsbefehl erhalten wird. Wenn deshalb irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms größer als ein an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellter vorgegebener Wert ist, wird der PWM-Spannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, mit dem die Signale für die drei Phasen auf Null gebracht werden. Auch die Umrichterspannung wird mittels der PWM-Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert. Wenn die Umrichterspannung verringert worden ist, wird auch der Laststrom verkleinert. Infolge dessen kann die Ausgangsleitung vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die fünfzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, wird die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz ähnlich wie bei der siebenunddreißigsten Ausführungsform im wesentlichen Null und der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Da der PWM- Spannungsbefehl mit dem Korrektursignal verringert wird, welches die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null bringt, kann, wenn irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms für die jeweilige Phase den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschritten hat, der übermäßige Fluß des Laststroms aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 während einer Verhinderung einer Kohärenz sofort verhindert werden.
    • Einundfünfzigste Ausführungsform
  • Fig. 54 zeigt eine fünfundfünfzigste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 54 sind Elemente, die denjenigen gemäß der in Fig. 53 gezeigten fünfzigsten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und deren ausführliche Bezeichnung wird hier weggelassen. Der Unterschied zu der vorangehenden fünfzigsten Ausführungsform besteht darin, daß anstelle des Laststroms zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls der Umrichterstrom verwendet wird, um die virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der fünfzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 54 wird der Umrichterstrom für jede Phase an die Begrenzungsschaltung 806 geliefert. Wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener positiver Wert oder kleiner als ein vorgegebener negativer Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom für jede Phase erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806 übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806 wird von der Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt ein Signal, welches so korrigiert ist, daß die Summe der zugeführten Signale für die Phasen auf Null gebracht wird. Die Signale werden dann durch die Übertragungsfunktion 807 geführt und für jede Phase von dem Ausgangsspannungsbefehlswert der durch den Spannungssteuerungsverstärker 803 korrigiert ist, in dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert.
  • Dann werden ein Ausgang von der proportionalen Schaltung 826 und ein Ausgang von dem Integrator 827 weiter von dem Ausgang des Addierers/Subtrahierers 814 subtrahiert, so daß ein PWM-Spannungsbefehl \x\ bis (VA*) erhalten wird. Wenn deshalb der Umrichterstrom größer als ein an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellter vorgegebener Wert ist, wird der PWM-Spannungsbefehl mit einem Korrektursignal verkleinert, mit dem die Signale für die drei Phasen auf Null gebracht werden. Die Umrichterspannung wird auch mittels der PWM-Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert.
  • Wenn die Umrichterspannung verringert worden ist, wird auch der Umrichterstrom verkleinert. Infolge dessen kann der Wandler vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die einundfünfzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null und der Spannungssteuerungsvertärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls ähnlich wie bei der vierunddreißigsten Ausführungsform angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der PWM-Spannungsbefehl mit dem Korrektursignal verringert, welches die Summe der Signale auf Null bringt. Deshalb kann der Umrichterstrom ohne Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 sofort begrenzt werden, so daß er kleiner als der an der Begrenzungsschaltung 806 eingestellte vorgegebene Wert ist.
    • Zweiundfünfzigste Ausführungsform
  • Fig. 55 zeigt eine zweiundfünfzigste Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf Fig. 55 sind Elemente, die denjenigen gemäß der fünfzigsten bzw. einundfünfzigsten Ausführungsform entsprechen, die in den Fig. 53 und 54 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und deren Beschreibung wird hier weggelassen. Im Gegensatz zu der fünfzigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Laststrom begrenzt wird und der einundfünfzigsten Ausführungsform, die so angeordnet ist, daß nur der Umrichterstrom begrenzt wird, ist diese Ausführungsform so angeordnet, daß die Maximalwert-Wählschaltung 809 das Signal zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls unter Verwendung des Laststroms und ein Signal zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls unter Verwendung des Umrichterstroms wählt, um eine virtuelle Ausgangsimpedanz zu bilden. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie derjenige der fünfzigsten und einundfünfzigsten Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 55 wird der Laststrom von dem Detektor 6a erfaßt. Die Begrenzungsschaltung 806a weist einen daran eingestellten maximalen Ausgangsstrom auf, so daß der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806a Null ist, wenn der Laststrom kleiner als der vorgegebene Wert ist. Wenn der Laststrom größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Laststrom erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806a übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschältung 806a wird durch die Übertragungsfunktion 807a geführt und an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert.
  • Andererseits wird der Umrichterstrom von dem Stromdetektor 6b erfaßt. An der Begrenzungsschaltung 806b ist ein maximaler Umrichterstrom eingestellt. Wenn der Umrichterstrom kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b auf Null gebracht. Wenn der Umrichterstrom größer als der vorgegebene Wert ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Werts von dem Umrichterstrom erhalten wird, von der Begrenzungsschaltung 806b übertragen. Der Ausgang von der Begrenzungsschaltung 806b wird durch die Übertragungsfunktion 807b geführt und von der Maximalwert-Wählschaltung 809 empfangen.
  • Die Maximalwert-Wählschaltung 809 wählt und überträgt ein Signal, welches einen größeren Absolutwert aufweist. Der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird von der Stromkorrekturschaltung 808 empfangen. Die Stromkorrekturschaltung 808 überträgt ein Signal, welches so korrigiert ist, daß die Summe der zugeführten Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird und diese Signale für die jeweiligen Phasen werden in dem Addierer/Subtrahierer 814 von dem Ausgangsspannungsbefehlswert subtrahiert.
  • Dann werden ein Ausgang von der proportionalen Schaltung 826 und ein Ausgang von dem Integrator 827 weiter von dem Ausgang von dem Addierer/Subtrahierer 814 subtrahiert, so daß ein PWM-Spannungsbefehl erhalten wird. Wenn deshalb irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms für die jeweiligen Phasen größer als der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellte vorgegebene Wert ist, oder wenn irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms für die jeweilige Phase größer als ein an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellter vorgegebener Wert ist, wird der PWM- Spannungsbefehl mit einem Korrektursignal verringert, mit dem die Signale für die drei Phasen auf Null gebracht werden. Ferner wird die Umrichterspannung mittels der PWM- Schaltung 804 und der Ansteuerschaltung 7 verringert. Wenn die Umrichterspannung verringert worden ist, wird auch der Laststrom und der Umrichterstrom 14 verkleinert. Infolge dessen kann die Ausgangsleitung und der Wandler vor Überströmen geschützt werden.
  • Da die zweiundfünfzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß das LC-Filter durch den virtuellen Widerstand zu einem Filter gemacht wird, welches einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist und welches deshalb nicht leicht in Resonanz gebracht werden kann, ist die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz im wesentlichen Null, und da der Spannungssteuerungsverstärker 803 zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls ähnlich wie bei der vierunddreißigsten Ausführungsform angeordnet ist, kann die Ausgangsspannung genau gesteuert werden. Wenn zusätzlich irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms für die jeweiligen Phasen den an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellten vorgegebenen Wert übersteigt, oder wenn irgendeiner der Momentanwerte des Umrichterstroms für die jeweiligen Phasen dem an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellten vorgegebenen Wert überschreitet, wird der PWM-Spannungsbefehl mit dem Korrektursignal verringert, das die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null bringt. Deshalb kann der Laststrom und der Umrichtersrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung 804 ohne eine Kohärenz sofort begrenzt werden, um kleiner als die vorgegebenen Werte zu sein, die an den Begrenzungsschaltungen 806a und 806b eingestellt wird.
  • Wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806a eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er die Ausgangsleitung schützen kann, und wenn der vorgegebene Wert, der an der Begrenzungsschaltung 806b eingestellt werden soll, so bestimmt wird, daß er den Wandler schützen kann, kann der Laststrom auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem die Ausgangsleitung geschützt werden kann, und der Umrichterstrom 14 kann auf einen Strombereich begrenzt werden, in dem der Wandler geschützt werden kann.
  • Obwohl die einunddreißigste und zweiunddreißigste Ausführungsform jeweils so angeordnet ist, daß die Begrenzungsschaltung 806a und die Übertragungsfunktion G (S) 807a zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Laststroms und die Begrenzungsschaltung 806b und die Übertragungsfunktion G (S) 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Umrichterstroms IA einzeln angeordnet sind, kann der folgende Aufbau eines gemeinsamen Typs in einem Fall verwendet werden, bei dem der vorgegebene maximale Strom und die virtuelle Ausgangsimpedanz die gleichen Charakteristiken aufweisen: Der Momentanwert sowohl des Laststroms IL als auch des Umrichterstroms IA werden an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert; und der Ausgang von der Maximalwert- Wählschaltung 809 wird durch die Begrenzungsschaltung geführt und von der Übertragungsfunktion G (S) empfangen, das heißt, die Begrenzungsschaltung und die Übertragungsfunktion G (S) sind in Bezug auf den Laststrom IL und den Umrichterstrom IA gemeinsam angeordnet.
  • Obwohl die siebzehnten bis zweiunddreißigsten Ausführungsformen jeweils so angeordnet sind, daß der Umrichterstrom IA durch das Bandpaßfilter 821 geführt und von der Übertragungsfunktion Z (S) 822 empfangen wird, kann die sequentielle Reihenfolge des Flusses des Umrichterstroms IA natürlich so verändert werden, daß der Umrichterstrom IA durch die Übertragungsfunktion Z (S) 822 geführt und von dem Bandpaßfilter 821 empfangen wird.
  • Obwohl die achtzehnten bis zweiunddreißigsten Ausführungsformen so angeordnet sind, daß eine Dämpfung des LC-Filters verbessert wird, indem der Umrichterstrom IA veranlaßt wird, durch das Bandpaßfilter 821 zu fließen, kann das Bandpaßfilter 821 von dem Aufbau in einem Fall weggelassen werden, bei dem keine hervorragende transiente Charakteristik für die Ausgangsspannung benötigt wird.
  • Obwohl die sechsundvierzigsten, neunundvierzigsten und zweiundfünfzigsten Ausführungsformen so angeordnet sind, daß die Begrenzungsschaltung 806a und die Übertragungsfunktion 807a zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Laststroms und die Begrenzungsschaltung 806b und die Übertragungsfunktion 807b zum Bilden der virtuellen Ausgangsimpedanz unter Verwendung des Umrichterstroms einzeln angeordnet sind, kann der folgende Aufbau eines gemeinsamen Typs in einem Fall verwendet werden, bei dem der vorgegebene maximale Strom und die virtuelle Ausgangsimpedanz die gleichen Charakteristiken aufweisen: Zuerst werden die Momentanwerte des Laststroms und des Umrichterstroms an die Maximalwert-Wählschaltung 809 geliefert; und der Ausgang von der Maximalwert-Wählschaltung 809 wird in der sequentiellen Reihenfolge: Der Begrenzungsschaltung, der Übertragungsfunktion und der Stromkorrekturschaltung, oder einer anderen Reihenfolge: Der Stromkorrekturschaltung und der Übertragungsfunktion zugeführt, das heißt, die Begrenzungsschaltung und die Übertragungsfunktion sind in Bezug auf den Laststrom und den Umrichterstrom gemeinsam angeordnet.
  • Obwohl die dreiunddreißigsten bis zweiundfünfzigsten Ausführungsformen jeweils so angeordnet sind, daß der Umrichterstrom IA durch das Bandpaßfilter 821 geführt und an die proportionale Schaltung 826 geliefert wird, kann die Flußreihenfolge des Umrichterstroms IA natürlich so verändert werden, daß der Umrichterstrom IA durch die proportionale Schaltung 826 geführt und an das Bandpaßfilter 821 geliefert wird.
  • Obwohl die dreiunddreißigsten bis zweiundfünfzigsten Ausführungsformen so angeordnet sind, daß der Umrichterstrom IA an den Integrator 821 geliefert wird, kann eine Verzögerungsschaltung erster Ordnung mit einer integrierenden Charakteristik benachbart zu der Frequenz der Ausgangsspannung natürlich anstelle des Integrators verwendet werden.
  • Obwohl die Beschreibungen für den Umrichter vom Spannungs-Typ durchgeführt worden sind, ist die vorliegende Erfindung in ähnlicher Weise auf einen Typ einer Kombination eines Umrichters und eines Zyklon-Wandlers anwendbar, der wie in Fig. 56 gezeigt angeordnet ist, so daß der Ausgang von dem Hochfrequenzumrichter 900 mittels eines Hochfrequenztransformators 903 durch den Zyklon-Wandler 901 gesteuert wird, um eine beliebige Frequenz und Spannung zu erhalten, und der Ausgang davon wird durch ein Filter 902 zu Sinus-Wellen gemacht, um an die Last geliefert zu werden.
  • Die Effekte der vorangehenden Ausführungsformen werden nun abgeleitet.
  • Da die erste Ausführungsform in solcher Weise angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsamplitudenbefehl verringert wird, wenn der Durchschnittswert des Laststroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt eines Begrenzens des Laststroms in einer gemittelten Weise erhalten werden.
  • Da die zweite Ausführungsform so angeordnet ist, daß ein Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Mornentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden kann.
  • Da die dritte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM- Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststromes größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden kann.
  • Da die vierte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsamplitudenbefehl verringert wird, wen der Durchschnittswert der Umrichterströme größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß die Umrichterströme in einer gemittelten Weise begrenzt werden können.
  • Da die fünfte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Umrichterstroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden kann.
  • Da die sechste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Umrichterstroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM- Schaltung sofort begrenzt werden kann.
  • Da die siebte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsamplitudenbefehl verringert wird, wenn der Durchschnittswert der Lastströme grißer als ein vorgegebener Wert ist oder wenn der Durchschnittswert der Umrichterströme größer als ein vorgegebener Strom ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom begrenzt werden können, so daß sie kleiner als die vorgegebenen Werte sind.
  • Da die achte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener Wert ist oder der Momentanwert des Umrichterstroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden können, um kleiner als die vorgegebenen Werte zu sein.
  • Da die neunte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM- Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener Wert ist oder der Momentanwert des Umrichterstroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden können, um kleiner als die vorgegebenen Werte zu ein.
  • Da die zehnte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und eines Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, wird ein Effekt dahingehend erhalten, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife ohne eine Kohärenz sofort begrenzt werden kann, um kleiner als ein vorgegebener Wert zu sein.
  • Da die elfte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM- Spannungsbefehl in einem Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung ohne eine Kohärenz sofort begrenzt werden kann, um kleiner als ein vorgegebener Wert zu sein.
  • Da die zwölfte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der jeweiligen Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, wird ein Effekt dahingehend erhalten, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit ohne eine Kohärenz sofort begrenzt werden kann, um kleiner als ein vorgegebener Wert zu sein.
  • Da die dreizehnte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht- Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung ohne eine Kohärenz sofort begrenzt werden kann, um kleiner als ein vorgegebener Wert zu sein.
  • Da die vierzehnte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der jeweiligen Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz begrenzt werden kann, um kleiner als ein vorgegebener Wert zu sein.
  • Da die fünfzehnte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht- Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden können, um kleiner als entsprechende vorgegebene Werte zu sein.
  • Da die sechzehnte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Umrichterstrom verwendet wird, um den PWM-Spannungsbefehl zu verändern, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß die vorhandene Dämpfung des LC-Filters verbessert werden kann und die Auslegung des Spannungssteuerungsverstärkers vereinfacht werden kann.
  • Da die siebzehnte Ausführungsform so angeordnet ist, daß das Signal, das erhalten wird, indem der Umrichterstrom veranlaßt wird, durch das Bandpaßfilter zu fließen, zum Ändern des PWM- Spannungsbefehls verwendet wird, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß die Transientencharakteristik für die Ausgangsspannung in dem Frequenzbereich, in dem elektrische Energie zugeführt wird, verbessert werden kann.
  • Da die achtzehnte Ausführungsform so angeordnet ist, daß ein Ausgangsspannungsamplitudenbefehl gedämpft wird, wenn der Durchschnittswert der Lastströme größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß die Ausgangsströme in einer gemittelten Weise begrenzt werden können.
  • Da die neunzehnte Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener Wert wird, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Ausgangsstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden kann.
  • Da die zwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der momentane Wert des Laststroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Ausgangsstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden kann.
  • Da die einundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsamplitudenbefehl verringert wird, wenn der Durchschnittswert der Umrichterströme größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß die Umrichterströme in einer gemittelten Weise begrenzt werden.
  • Da die zweiundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Umrichterstroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden kann.
  • Da die dreiundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Umrichterstroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden kann.
  • Da die vierundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsamplitudenbefehl verringert wird, wenn der Durchschnittswert der Lastströme größer als ein vorgegebener Wert ist, oder wenn der Durchschnittswert der Umrichterströme größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom in einer gemittelten Weise begrenzt werden, so daß sie kleiner als vorgegebene Werte sind.
  • Da die fünfundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener Wert ist, oder wenn der Momentanwert des Umrichterstroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden können, so daß sie kleiner als vorgegebene Werte sind.
  • Da die sechsundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Momentanwert des Laststroms größer als ein vorgegebener Wert ist, oder wenn der Momentanwert des Umrichterstroms größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM- Schaltung sofort begrenzt werden können, um kleiner als vorgegebene Werte zu sein.
  • Da die siebenundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem von der siebzehnten Ausführungsform erhältlichen Effekt ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife ohne eine Kohärenz bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden kann, so daß er kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
  • Da die achtundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen - und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM- Schaltung sofort begrenzt werden kann, um kleiner als ein vorgegebener Wert zu sein.
  • Da die neunundzwanzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale der drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz beschränkt werden kann, um kleiner als ein vorgegebener Wert zu sein.
  • Da die dreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht- Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung ohne eine Kohärenz sofort begrenzt werden kann, so daß er kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
  • Da die einunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte des Laststroms oder der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz begrenzt werden können, so daß sie kleiner als vorgegebene Werte sind.
  • Da die zweiunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte Des Laststroms oder der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebzehnten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung ohne eine Kohärenz sofort begrenzt werden können, um kleiner als vorgegebene Werte zu sein.
  • Da die dreiunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Umrichterstrom zum Ändern des PWM-Spannungsbefehls verwendet wird, kann ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß eine vorhandene Dämpfung des LC-Filters verbessert werden kann und die Ausgangsimpedanz bei der Ausgangsspannungsfrequenz kann im wesentlichen zu Null gemacht werden.
  • Da die vierunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt der von der dreiunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM- Schaltung der Laststrom sofort begrenzt wird.
  • Da die fünfunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der dreiunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden kann.
  • Da die sechsunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener Wert ist oder wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der dreiunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden können, so daß sie kleiner als vorgegebene Werte sind.
  • Da die siebenunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Spannungssteuerungsverstärker zum Übertragen der Korrektur des Ausgangsspannungsbefehls angeordnet ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der dreiunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß die Ausgangsspannung genau gesteuert werden kann.
  • Da die achtunddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebenunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden kann.
  • Da die neununddreißigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebenunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom bei hoher Geschwindigkeit aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems begrenzt werden kann.
  • Da die vierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl verringert wird, wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener Wert ist oder wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebenunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens des Spannungssteuerungssystems bei hoher Geschwindigkeit begrenzt werden können, so daß sie kleiner als entsprechende vorgegebene Werte sind.
  • Da die einundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebenunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden kann.
  • Da die zweiundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebenunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden kann.
  • Da die dreiundvierzigste Ausführung so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl verringert wird, wenn der Laststrom größer als ein vorgegebener Wert ist oder wenn der Umrichterstrom größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der siebenunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden können, so daß sie kleiner als entsprechende vorgegebene Werte sind.
  • Da die vierundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der vierunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung ohne eine Kohärenz sofort begrenzt werden kann, um kleiner als ein vorgegebener Wert zu sein.
  • Da die fünfundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale der drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, wird zusätzlich zu dem Effekt, der von der vierunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden kann, so daß er kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
  • Da die sechsundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, oder wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der vierunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden können, so daß sie kleiner als entsprechende vorgegebene Werte sind.
  • Da die siebenundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der achtunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz begrenzt werden kann, so daß er kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
  • Da die achtundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der achtunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife begrenzt werden kann, so daß er kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
  • Da die neunundvierzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der Ausgangsspannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist oder wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der achtunddreißigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom bei hoher Geschwindigkeit und ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der Spannungssteuerungsschleife begrenzt werden können, so daß sie kleiner als entsprechende vorgegebene Werte sind.
  • Da die fünfzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht- Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der einundvierzigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom sofortbegrenzt werden kann, so daß er kleiner als ein vorgegebener Wert und ohne eine Kohärenz ist, nämlich aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung.
  • Da die einundfünfzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von der einundvierzigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Umrichterstrom ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden kann, so daß er kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
  • Da die zweiundfünfzigste Ausführungsform so angeordnet ist, daß der PWM-Spannungsbefehl im Fall eines Dreiphasen- und Dreidraht-Typs sofort mit einem Korrektursignal verringert wird, mit dem die Summe der Signale für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Momentanwerte der Lastströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist oder wenn irgendeiner der Momentanwerte der Umrichterströme der entsprechenden Phasen größer als ein vorgegebener Wert ist, kann zusätzlich zu dem Effekt, der von einundvierzigsten Ausführungsform erhalten werden kann, ein Effekt dahingehend erhalten werden, daß der Laststrom und der Umrichterstrom ohne eine Kohärenz aufgrund des Ansprechverhaltens der PWM-Schaltung sofort begrenzt werden können, so daß sie kleiner als vorgegebene Werte sind.

Claims (25)

1. Steuervorrichtung zum Steuern eines Leistungswandlers (1), der eine Vielzahl von Schalteinrichtungen aufweist und ermöglicht, daß ein AC-umgewandelter Ausgang erhalten werden kann, um beliebige AC-Ausgänge an eine Last (5) zu liefern, wobei die Vorrichtung zum Steuern eines Leistungswandlers (1) umfaßt:
- Eine Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinrichtung (801, 802, 811; 828) zum Erzeugen eines Spannungsbefehlswerts, um zu befehlen, daß eine Spannung von dem Leistungswandler (1) übertragen wird;
- eine Spannungssteuerungseinrichtung (6c, 803, 804, 7) zum Steuern einer Vielzahl von Schalteinrichtungen des Leistungswandlers (1) gemäß einem bepfohlenen Spannungspegel;
- eine Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme zum Erfassen eines elektrischen Ausgangsstroms, der von dem Leistungswandler (1) an die Last (5) geliefert werden soll;
gekennzeichnet durch
- eine Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme, zum Begrenzen des befohlenen Spannungspegels, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (803, 804, 7) geliefert werden soll, gemäß einem Wert, der von der Erfassungseinrichtung (6a) für elektrische Ströme erfaßt wird, wobei die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme eine erste Übertragungsfunktionseinrichtung (807, 822) umfaßt, um eine Übertragungsfunktion auf den Ausgang der Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme anzuwenden, um den Ausgang der Begrenzungseinrichtung mit einer vorgegebenen Impedanz zu begrenzen.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine serielle Drossel (2), einen Kondensator (3) und ein Filter zum Filtern eines AC-Ausgangs von dem Leistungswandler (1).
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme ein erster elektrischer Stromdetektor (6b) ist, der zwischen den Leistungswandler (1) und die serielle Drossel (2) des Filters geschaltet und angeordnet ist, um einen elektrischen Wandlerstrom zu erfassen, der von dem Leistungswandler (1) übertragen wird.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme ein zweiter elektrischer Stromdetektor (6a) ist, der zwischen die serielle Drossel (2) des Filters und die Last (5) geschaltet und angeordnet ist, um einen elektrischen Laststrom zu erfassen, der an die Last (5) geliefert werden soll.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme umfaßt:
- Einen ersten elektrischen Stromdetektor (6b), der zwischen den Leistungswandler (1) und die serielle Drossel (2) des Filters geschaltet und angeordnet ist, um einen elektrischen Wandlerstrom zu erfassen, der von dem Leistungswandler (1) übertragen wird; und
- einen zweiten elektrischen Stromdetektor (6a), der zwischen die serielle Drossel (2) des Filters und die Last (5) geschaltet und angeordnet ist, um einen elektrischen Laststrom zu erfassen, der an die Last (5) geführt werden soll.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt:
- Eine Durchschnittswert-Berechnungsschaltung (805) zum Berechnen eines Durchschnittswerts von Werten, die von der Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme erfaßt werden;
- eine Begrenzungsschaltung (806), um den berechneten Durchschnittswert und einen vorgegebenen Wert einem Vergleich zu unterwerfen und um eine Abweichung zwischen den zwei Werten zu übertragen, wenn der Durchschnittswert den vorgegebenen Wert übersteigt.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsbefehlswert- Erzeugungseinrichtung (801, 802, 811) umfaßt:
- Eine Referenz-Sinuswellen-Oszillationsschaltung (801) zum Erzeugen von Referenz-Sinuswellen;
- eine Amplitudenbefehlswert-Erzeugungseinrichtung (802) zum Erzeugen eines befohlenen Amplitudenwerts, zum Vorgeben der Amplitude der Spannung, die von dem Leistungswandler (1) übertragen werden soll;
- einen Multiplizierer (811) zum Multiplizieren der Referenz-Sinuswelle und des befohlenen Amplitudenwerts.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme einen Subtrahierer (813) umfaßt, um die Abweichung zwischen einem Wert, der von der Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme erfaßt wird, und dem vorgegebenen Wert von dem befohlenen Amplitudenwert zu subtrahieren.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsschaltung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt:
- Eine erste Begrenzungsschaltung (806b), um einen Wert, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird, und den ersten vorgegebenen Wert einem Vergleich zu unterziehen und um eine Abweichung zwischen den zwei Werten zu übertragen, wenn der erfaßte Wert den ersten vorgegebenen Wert übersteigt;
- eine zweite Begrenzungsschaltung (806a), um einen Wert, der von dem zweiten elektrischen Stromdetektor (6a) erfaßt wird, und den zweiten vorgegebenen Wert einem Vergleich zu unterziehen und um eine Abweichung zwischen den zwei Werten zu übertragen, wenn der erfaßte Wert den zweiten vorgegebenen Wert übersteigt; und
- eine Wählschaltung (809) zum Wählen eines Ausgangssignals von der ersten Begrenzungsschaltung (806b) und demjenigen der zweiten Begrenzungsschaltung (806a), welches einen größeren Absolutwert aufweist.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt:
- Eine erste Durchschnittswert-Berechnungsschaltung (805b) zum Berechnen eines Durchschnittswerts von Werten, die von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt werden, und eine zweite Durchschnittswert-Berechnungsschaltung (805a) zum Berechnen eines Durchschnittswerts von Werten, die von dem zweiten elektrischen Stromdetektor (6a) erfaßt werden, wobei
- die erste Begrenzungsschaltung (806b) den Durchschnittswert, der von der ersten Durchschnittswert-Berechnungsschaltung (805b) berechnet wird, und den ersten vorgegebenen Wert einem Vergleich unterzieht, und, wenn der Durchschnittswert den ersten vorgegebenen Wert übersteigt, eine Abweichung zwischen den zwei Werten überträgt, und die zweite Begrenzungsschaltung (805a) den Durchschnittswert, der von der zweiten Durchschnittswert- Berechnungsschaltung (805a) berechnet wird, und den zweiten vorgegebenen Wert einem Vergleich unterzieht, und eine Abweichung zwischen dem zwei Werten überträgt, wenn der Durchschnittswert den zweiten vorgegebenen Wert übersteigt.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme eine erste und eine zweite Übertragungsfunktionsschaltung (807a, 807b) umfaßt, zum Steuern von Ausgängen von den ersten und zweiten Begrenzungsschaltungen (806a, 806b) mit einer vorgegebenen Impedanz; und
- die Wählschaltung (809) ein Ausgangssignal von der ersten Übertragungsfunktionsschaltung (807b) oder dasjenige von der zweiten Übertragungsfunktionsschaltung (807a) wählt, welches einen größeren Absolutwert aufweist.
12. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungssteuerungseinrichtung (6c, 803, 804, 7) umfaßt:
- Einen Spannungsdetektor (6c) zum Erfassen einer Ausgangsspannung von dem Leistungswandler (1);
- einen ersten Subtrahierer (812) zum Berechnen einer Abweichung zwischen der erfaßten Ausgangsspannung und einem befohlenen Spannungspegel;
- eine PWM-Schaltung (804) zum Erzeugen eines PWM- Signals gemäß der berechneten Abweichung;
- eine Ansteuerschaltung (7) zum Betreiben der Vielzahl von Schalteinrichtungen des Leistungswandlers (1) im Ansprechen auf das PWM- Signal.
13. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt: Einen Subtrahierer (814) zum Subtrahieren einer Abweichung zwischen einem Wert, der von der Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme erfaßt wird, und einem vorgegebenen Wert von einem befohlenen Spannungspegel.
14. Steuervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt: Einen zweiten Subtrahierer (815) zum Subtrahieren einer Abweichung zwischen einem Wert, der von der Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme erfaßt wird, und einem vorgegebenen Wert von der Abweichung, die von dem ersten Subtrahierer 812 der Spannungssteuerungseinrichtung (6c, 803, 804, 7) berechnet wird,
15. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme die besagte Übertragungsfunktionseinrichtung (822) mit einem vorgegebenen Impedanzwert ist.
16. Steuervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt: Eine Extraktionseinrichtung (821), um nur einer spezifischen Frequenzkomponente eines ausgegebenen elektrischen Stroms, der von der Erfassungseinrichtung (6a, 6b) für elektrische Ströme erfaßt wird, einen Durchlaß zu ermöglichen und um diese an die Übertragungsfunktionseinrichtung (822) zu übertragen.
17. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme den befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (6c, 803, 804, 7) geliefert werden soll, gemäß dem Wert beschränkt, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird, und den befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (6c, 803, 804, 7) geliefert werden soll, beschränkt, wenn der von dem zweiten elektrischen Stromdetektor (6a) erfaßte Wert den zweiten vorgegebenen Wert überschritten hat.
18. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme den befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (6c, 803, 804, 7) geliefert werden soll, gemäß dem Wert beschränkt, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird, und, wenn der von dem zweiten elektrischen Stromdetektor (6a) erfaßte Wert den ersten vorgegebenen Wert überschritten hat, den befohlenen Spannungspegel um eine Abweichung zwischen den zwei Werten verkleinert.
19. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme dem befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (803, 804, 7) geliefert werden soll, gemäß dem Wert beschränkt, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird und dem befohlenen Spannungspegel verkleinert, wenn der von dem ersten elektrischen Spannungsdetektor (6b erfaßte Wert und/oder von dem zweiten elektrischen Stromdetektor (6a erfaßte Wert die ersten und zweiten vorgegebenen Werte überschritten hat, wobei die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme den befohlenen Spannungspegel gemäß einer größeren Abweichung von Abweichungen von den zwei vorgegebenen Werten verkleinert.
20. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt:
- eine Kompensationseinrichtung (821, 826, 827) zum Übertragen einer Spannung zum Kompensieren eines Spannungsabfalls, der aufgrund einer seriellen Drossel (2) des Filters auftritt, gemäß dem elektrischen Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird; und
- wobei die Übertragungsfunktionseinrichtung (807) mit einer vorgegebenen Impedanz den elektrischen Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird, verkleinert, wobei die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme angeordnet ist, um den befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (803, 804,7) geliefert werden soll, gemäß einem Ausgang von der Kompemsationseinrichtung (821, 826, 827) und demjenigen der Übertragungsfunktionseinrichtung (807) zu beschränken.
21. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt:
- Eine Kompensationseinrichtung (821, 826, 827) zum Übertragen einer Spannung zum Kompensieren eines Spannungsabfalls, der aufgrund einer seriellen Drossel (2) des Filters auftritt, gemäß dem elektrischen Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stomdetektor (6b) erfaßt wird;
- wobei die Übertragungsfunktionseinrichtung (807) den elektrischen Strom des Wandlers, der von der ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird, mit einer vorgegebenen Impedanz verkleinert; und
- eine erste Begrenzungsschaltung (806b) so angeordnet ist, daß, wenn der elektrische Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird, den ersten vorgegebenen Wert überschritten hat, die erste Begrenzungsschaltung (806b) eine Abweichung zwischen den beiden Werten überträgt;
- die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme den befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (803, 804, 7) geliefert werden soll, gemäß einem Ausgang von der Kompensationseinrichtung (821, 826, 827), einem Ausgang von der Übertragungsfunktionseinrichtung (807b) und einem Ausgang von der ersten Begrenzungsschaltung (806b) beschränkt.
22. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme umfaßt:
- Eine Kompensationseinrichtung (821, 826, 827) zum Übertragen einer Spannung zum Kompensieren eines Spannungsabfalls, der aufgrund einer seriellen Drossel (2) des Filters auftritt, gemäß dem elektrischen Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird;
wobei die Übertragungsfunktionseinrichtung den elektrischen Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor erfaßt wird, mit einer vorgegebenen Impedanz verkleinert;
- eine Begrenzungsschaltung (806) so angeordnet ist, daß, wenn der elektrische Laststrom, der von dem zweiten elektrischen Stromdetektor (6a) erfaßt wird, den zweiten vorgegebenen Wert überschritten hat, die Begrenzungsschaltung (806) eine Abweichung zwischen den zwei Werten überträgt; und
- die Begrenzungsschaltung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme dem befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (803, 804, 7) geliefert werden soll, gemäß einem Ausgang von der Kompensationseinrichtung (821, 826, 827), einem Ausgang von der Übertragungsfunktionseinrichtung (807) und einem Ausgang von der Begrenzungsschaltung (806) beschränkt.
23. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Strome umfaßt:
- Eine Kompensationseinrichtung (821, 826, 827) zum Übertragen einer Spannung zum Kompensieren eines Spannungsabfalls, der aufgrund einer seriellen Drossel (2) des Filters auftritt, gemäß dem elektrischen Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird,
wobei die Übertragungsfunktionseinrichtung (807) den elektrischen Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird, mit einer vorgegebenen Impedanz verkleinert;
- eine erste Begrenzungsschaltung (806b) so angeordnet ist, daß, wenn der elektrische Strom des Wandlers, der von dem ersten elektrischen Stromdetektor (6b) erfaßt wird, den ersten vorgegebenen Wert überschritten hat, die erste Begrenzungsschaltung (806b) eine Abweichung zwischen den zwei Werten überträgt;
- eine zweite Begrenzungsschaltung (806a) so angeordnet ist, daß, wenn der elektrische Laststrom, der von dem zweiten elektrischen Stromdetektor (6a) erfaßt wird, den zweiten vorgegebenen Wert überschritten hat, die zweite Begrenzungsschaltung (806a) eine Abweichung zwischen den zwei Werten überträgt;
- eine Wählschaltung (809) zum Wählen eines Ausgangssignals von der ersten Begrenzungsschaltung (806b) und eines Ausgangssignals von der zweiten Begrenzungsschaltung (806a), welches einen größeren Absolutwert aufweist; und
- die Begrenzungseinrichtung (805, 806, 807; 822) für elektrische Ströme den befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (803, 804, 7) geliefert werden soll, gemäß einem Ausgang von der Kompensationseinrichtung (821, 826, 827), einem Ausgang von der Übertragungsfunktionseinrichtung (807) und einem Ausgang von der Wählschaltung beschränkt.
24. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 zum Steuern eines Leistungswandlers (1), der eine Vielzahl von Schalteinrichtungen aufweist und ermöglicht, daß ein umgewandelter Dreiphasen-AC-Ausgang erhalten werden kann.
25. Steuervorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Erfassungseinrichtung (6au, 6av, 6aw) für elektrische Ströme einen elektrischen Strom für jede Phase erfaßt, und die Begrenzungseinrichtung (806, 807, 808) für elektrische Ströme eine Kompensationseinrichtung (808) für elektrische Ströme umfaßt, zum Durchführen einer Korrektur in solcher Weise, daß die Summe von ausgegebenen elektrischen Strömen für die drei Phasen auf Null gebracht wird, wenn irgendeiner der Werte der elektrischen Ströme für die drei Phasen, die von der Erfassungseinrichtung (6au, 6av, 6aw) für elektrische Ströme erfaßt werden, einen vorgegebenen Wert überschritten hat, wobei die Begrenzungseinrichtung (806, 807, 808) für elektrische Ströme den befohlenen Spannungspegel, der an die Spannungssteuerungseinrichtung (7, 804) geliefert werden soll, gemäß einem Ausgang von der Kompensationseinrichtung (808) für elektrische Ströme beschränkt.
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