从可驱动电压源操作变压器的方法及其执行设备 【技术领域】
本申请涉及大功率电子领域。它基于从可驱动电压源操作变压器的方法，并基于执行如独立权利要求的前特征条款中要求的方法的设备。背景技术
当前，变压器与可驱动电压源的结合，特别是与电压变换器形式的可驱动电压源的结合被广泛用于各种大功率电子电路。一个这样的电压变换器公开于US5309346中，它一般通过变压器连接到AC(交流)电压供电网，并且馈入和/或汲取有功功率和/或无功部分，特别是用于稳定AC电压供电网的网络电压。在此情况下，通过来自一般都提供了的驱动电路的驱动信号驱动电压变换器。此外，经变压器从AC电压供电网和/或电压变换器为连接到AC电压供电网的电力负载提供电力。
AC电压供电网出现严重故障时，特别是出现由于AC电压供电网的短路造成地故障时，此网络通过隔离开关与电力负载分离。随后，电压变换器必须通过变压器提供电力负载所需的电压和相应的电流。电压变换器要提供的输出电流由变压器的磁化电流和电力负载的负载电流控制。在上述故障情况下，磁化电流在出现短路后几微秒内将增加，这样，变压器励磁并可被激励到饱和。由于高磁化电流的原因，电压变换器要提供的输出电流，即变压器电流，可升高到超出电压变换器的最大可允许值，这样，通常提供的保护设备，特别是指隔离开关，随后会断开电压变换器，以便在超出最大可允许值时保护其功率半导体开关。然而，这并不确保在网络电影的很少几个时间周期内为电力负载提充分的电力。
对于上述故障情况，一种将变换器电流设为低于的最大可允许值进而确保为电力负载提供电力的已知可行方法是降低变压器的额定值，特别是主电感铁心的额定值。因此，在上述故障情况期间，变压器的磁化电流可得到有效地限制，使得输出电流可保持低于最大可允许值。
如上所述降低变压器额定值产生的问题是这会带来增加的空间要求和增加的材料使用，这样降低额定值导致了相当客观的成本。发明内容
因此，本发明的目的是限定一种从可驱动电压源操作变压器的方法，在AC电压供电网出现故障时，允许在短时间内经变压器通过电压源对从AC电压供电网馈入的电力负载供电。此外，要限定一种设备，通过该设备以特别简单的方式执行本方法。本发明通过权利要求1和11的特征实现。本发明的有利发展在从属权利要求中限定。
在根据本发明从可驱动电压源操作变压器的方法中，驱动电压源，从而使它经变压器将有功功率和/或无功部分馈入AC电压供电网，其中监控电压源的输出电流是否超出最大可允许值。根据本发明，持续确定施加到变压器的变压器电压和变压器的磁通量。如果超出了输出电流的最大可允许值，也就是说，如果AC电压供电网中发生了故障，特别是发生短路的时候，驱动电压源，使得电压源与变压器断开，其中最好断开电压源中的功率半导体开关。在上述故障情况下，这有利地防止了电压源载入要提供的输出电流，该输出电流由于故障情况的原因大于最大可允许值；并可防止电压源中的部件，特别是功率半导体开关受损或甚至毁坏。此外，无需任何通常提供的隔离开关用于断开电压源。
此外，根据本发明，响应于开始信号，电压源的输出电压形成为变压器电压的函数，而后者在超出输出电流的最大可允许值前最近的时间内确定；并且是第一磁通量的函数，而第一磁通量在超出输出电流的最大可允许值前最近的时间内确定；还是第二磁通量的函数，第二磁通量在开始信号的时间确定。随后驱动电压源，使得在可调节切换时间后的可调节时段内将输出电压应用到变压器。所形成的输出电压表示开始值，这样，在出现故障时部分去磁或基本上完全去磁的变压器可恢复到其原来的磁化状态，即它在故障情况前已知的磁通量。形成的输出电压在可调节切换时间后的可调节时段内应用到变压器，这使得磁通量以有利的方式尽可能快地逐步建立到故障情况前已知的值，即故障情况前已知的磁化强度，而不会在过程中出现超出电压源输出电流的最大可允许值。这确保了在AC电压供电网中发生如上所述故障时，可在很短时间内经变压器由电压源供应电力负载。根据本发明的方法通常可以有利的方式用于部分去磁或基本上完全去磁的变压器，并且因此不限于上述的故障情况。此外，根据本发明的方法允许通过电压源尽可能快地连接变压器，而不会出现任何瞬变现象。
根据本发明，执行从可驱动电压源操作变压器的方法的设备具有驱动装置，该装置用于驱动电压源，而根据驱动，电压源产生输出电压以便将有功功率和/或无功部分经变压器馈入AC电压供电网。此外，根据本发明，提供第一监控装置，用于监控电压源的输出电流是否超出最大可允许值，并在输入侧连接到驱动装置，而驱动装置在电压源的输出电流超出最大可允许值时会被驱动，这样，电压源会与变压器断开，最好是断开电压源中的功率半导体开关。此外，根据本发明，提供第一部件，用于持续确定应用到变压器的变压器电压，还提供参考信号发生器，它具有持续确定变压器磁通量的第二部件，参考信号发生器在输入侧连接到第一部件，在输出侧连接到驱动装置。参考信号发生器进行了有利的设计，因此，响应于提供给参考信号发生器的开始信号，形成对应于输出电压的输出电压参考信号，该信号随变压器电压而变化，而变压器电压在超出输出电流的最大可允许值前最近的时间内确定，它还随第一磁通量和第二磁通量而变化。此外，参考信号发生器具有启动切换装置，输出电压参考信号、可调节切换时间和可调节时段均提供到该启动切换装置以便在参考信号发生器的输出端启用输出电压参考信号。根据本发明的设备因此可以用特别简单的方式执行根据本发明从可驱动电压源操作变压器的方法，而且在这种情况下，由于电路的复杂性可保持极低，并且构建设备仅需要少量的组件，因此可轻松地以低成本生产该设备。
通过下面结合附图的本发明一个优选例示实施例详细说明，可明白本发明的这些和其它目的、优点和特性。附图说明
在附图中：
图1显示根据本发明的设备实施例，该设备用于执行从可驱动电压源操作变压器的方法；
图2显示根据本发明的参考信号发生器的实施例；
图3a、b和c显示在变压器操作期间，特别是在故障情况后变压器上的信号形状，其中显示了0°＜ψD＜180°区间中的相差角；
图4a、b和c显示在变压器操作期间，特别是在故障情况后变压器上的信号图，其中显示了-180°＜ψD＜0°区间中的相差角；以及
图5a、b和c显示在变压器操作期间，特别是在故障情况后变压器上的信号形状，其中显示了在开始信号SS时确定的磁通量φ2的幅值(|φ2|)，它基本上等于零。
附图中所用标号及其意义以概要形式列于标号列表中。大体上，在图形中为相同的部件提供了相同的标号。所述实施例表示本发明主题的示例，并无限制作用。具体实施方式
图1显示根据本发明的设备实施例，该设备用于执行从可驱动电压源2操作变压器1的方法。具体地说，电压源2具有转换器，为说明清楚而未更详细显示的该转换器通过驱动装置4的驱动信号Sa驱动。视驱动而定，电压源2产生输出电压uA以便将有功功率和/或无功功率部分经变压器馈入电网，特别是三相AC电压供电网3，其中电压源2的输出电流iA被监控以确定是否超出最大可允许值iAmax。根据图1，AC电压供电网3经电源开关9连接到要馈入的电力负载8，而电力负载8也连接到变压器1。
在根据本发明从可驱动电压源2操作变压器1的方法中，不断地确定提供给变压器1的变压器电压uT，特别是通过测量进行确定。此外，还不断地确定变压器1的磁通量φ，并最好是从变压器电压uT确定。此外，在根据本发明的方法中，当超出了输出电流iA的最大可允许值iAmax时，电压源2会被驱动，这样，它会与变压器1断开。例如，在AC电压供电网3中出现故障，特别是在AC电压供电网3中出现短路时，这种超出输出电流iA的最大可允许值iAmax便会发生。因此，这有利地防止了要提供的输出电流iA在因为故障情况而超过最大可允许值iAmax时载入、损坏或甚至毁坏电压源2。
此外，根据本发明，响应于开始信号SS，输出电压uA形成为变压器电压uTX的函数，而变压器电压在超过了输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定，并且是第一磁通量φ1的函数，而第一磁通量在超过了输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定，它还是第二磁通量φ2的函数，而第二磁通量φ2在开始信号SS的时间确定，其中开始信号SS最好是来自上述故障情况下要断开的电源开关9的确认信号。第一磁通量φ1最好形成于变压器电压uTX，后者在超过了输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定，并且第二磁通量φ2形成于变压器电压uTS，后者在开始信号SS的时间确定。可以通过以下方式分别有利地形成第一和第二磁通量φ1、φ2：对于第一磁通量φ1，可通过对在超过了输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定的变压器电压uTX求积分而形成；对于第二磁通量φ2，可通过对在开始信号SS的时间确定的变压器电压uTS求积分而形成。这有利地表明，无需测量装置来确定变压器1的磁通量φ。
此外，根据本发明，驱动电压源2，使得将形成的输出电压uA在可调节切换时间t0后的可调节时段T0内应用到变压器1。形成的输出电压uA表示开始值，这样，在出现故障时部分去磁或基本上完全去磁的变压器1可恢复其原来的磁化状态，即故障情况前已知的磁通量φ1。形成的输出电压uA在可调节切换时间t0后的可调节时段T0应用到变压器1，这使得磁通量φ尽可能快地逐步增加到故障情况前已知的值φ1，而不会在过程中由于变压器1的饱和现象而超出电压源2的输出电流iA的最大可允许值iAmax；其中可调节切换时间t0表示开始时间。因此，电压源2可在AC电压供电网3中出现如上所述故障时，在短时间内经变压器1供应电力负载8，并且在供应电力负载8时，电压源2中的组件，特别是功率半导体开关不会过载、损坏或甚至毁坏。
下面将详细解释不同情况下输出电压uA形成。基于根据本发明的方法，这样形成输出电压uA：首先确定第一磁通量φ1的相角ψ1和第二磁通量φ2的相角ψ2，然后通过从第二磁通量φ2的相角ψ2减去第一磁通量φ1的相角ψ1形成相角差ψD。此外，如果第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本上大于零，并且如果相角差ψD基本上在0°＜ψD＜180°区间内，则将可调节切换时间t0选择为相角差ψD基本上达到180°的时间，而输出电压uA最好是利用以下公式形成：uA=uTX·1-|Φ2||Φ1|2.]]>
图3a、b和c显示在变压器操作期间，特别是在故障情况后变压器上的信号形状，其中显示了0°＜ψD＜180°区间中的相差角，并且第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本上大于零。具体地说，在图3c中，显示了变换成平面图的磁通量变化图的图例，该图例显示，通过应用使用上述公式计算得出的输出电压uA，在时间t0，即开始时间在变压器1上逐步建立在变压器1上的磁通量φ，而磁通量φ的幅值|φ|通过以下公式获得：|Φ|=1-|Φ2||Φ1|2|Φ1|.]]>
如前面所述，输出电压uA在可调节时段T0内应用到变压器1，这种情况下，已发现将可调节时段T0选择为基本上是AC电压供电网3网络AC电压uN周期时长TN的一半是极为有利的。如图3c所示，变压器1的磁通量φ基本上在此时段T0结束时正好达到值|φ1|，如上所述，该值对应于输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的第一磁通量φ1的幅值|φ1|。一旦可调节时段T0结束，最好驱动电压源2，这样，在超出输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定的变压器电压uTX可作为电压源2的输出电压uA应用到变压器1。这种测量意味着变压器1的第一磁通量φ1可得以维持，并且在AC电压供电网3中发生如上所述故障时，可经变压器1在短时间内公用电力负载8。
图3a还显示了输出电压uA的时间变化图，具体而言，是用于具有R、Y、B相的三相AC电压供电网3的三相输出电压uA(R，Y，B)的时间图，但为便于说明清楚这些相未在图1中显示。图3b还显示了变压器1上磁通量φ(R，Y，B)的时间变化图，具体而言，是用于具有R、Y、B相的三相AC电压供电网3的时间图。
根据本发明，如果相角差ψD基本上在0°＜ψD＜180°区间内，则可调节切换时间t0选择为相角差ψD基本上达到0°的时间，而输出电压uA最好是使用以下公式形成：uA=uTX·1+|Φ2||Φ1|2.]]>
图4a、b和c显示在变压器的操作期间，特别是在故障情况后变压器1上的信号变化图，其中相角差ψD区间为-180°＜ψD＜0°，且第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本上大于零。具体在图4c中，显示了变换成平面图的磁通量变化图的表示，它显示，通过应用使用上述公式计算得出的输出电压uA，在时间t0，即开始时间在变压器1上逐步建立变压器1上的磁通量φ，而磁通量φ的幅值|φ|通过以下公式获得：|Φ|=1+|Φ2||Φ1|2|Φ1|.]]>
如前面所述，输出电压uA在可调节时段T0内应用到变压器1，同样这种情况下，也发现将可调节时段T0选择为基本上是AC电压供电网3网络AC电压uN周期时长TN的一半是极为有利的。如图4c所示，变压器1的磁通量φ基本上在此时段T0结束时达到值|φ1|，如上所述，该值对应于超出输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定的第一磁通量φ1的幅值|φ1|。在可调节时段T0结束后，最好驱动电压源2，这样，在超出输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定的变压器电压uTX可作为电压源2的输出电压uA应用到变压器1。因此，同样在这种情况下，这意味着变压器1的第一磁通量φ1可得以维持，并且在AC电压供电网3中发生如上所述故障时，经变压器1在很短时间内供应电力负载8。
图4a还显示了输出电压uA的时间变化图，具体而言，是用于具有R、Y、B相的三相AC电压供电网3的三相输出电压uA(R，Y，B)的时间图。此外，图4b显示了变压器1上磁通量φ(R，Y，B)的时间变化图，具体而言，是具有R、Y、B相的三相AC电压供电网3的时间图。
如果由于上述故障，变压器1最终完全去磁，则很明显在故障发生后，第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本上等于零。根据本发明，如果第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本上等于零，则可调节切换时间t0选择为开始信号SS出现的时间，而输出电压uA可使用以下公式形成：uA=uTX·12.]]>
图5a、b、c显示在变压器操作期间，特别是在故障情况后变压器上的信号变化图，其中在开始信号SS时刻确定的磁通量φ2的幅值|φ2|基本上等于零。图5c显示了变换成平面图的磁通量变化图的表示，该表示显示，通过将使用上述公式计算得出的输出电压uA应用到变压器1，在时间t0，即开始时间在变压器1上逐步建立在变压器1上的磁通量φ，而磁通量φ的幅值|φ|通过以下公式获得：|Φ|=|Φ1|2.]]>
这种情况下，也将输出电压uA在可调节时段T0内应用到变压器1，并且在这种情况下，再次发现将可调节时段T0选择为基本上是AC电压供电网3的网络AC电压uN周期时长TN的一半是很有利的。
根据图5c，变压器1的磁通量φ在此时段T0结束时基本到达值|φ1|，如上所述，该值对应于超出输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定的第一磁通量φ1的幅值|φ1|。在可调节时段T0结束后，最好驱动电压源2，这样，在超出输出电流iA的最大可允许值iAmax前最近的时间内确定的变压器电压uTX可作为电压源2的输出电压uA应用到变压器1。同样在这种情况下，这意味着变压器1的第一磁通量φ1可得以维持，并且在AC电压供电网3中存在如上所述故障时，经变压器1在短时间内提供电力负载8。
图5a还显示了输出电压uA的时间变化图，具体而言，是具有R、Y、B相的三相AC电压供电网3的三相输出电压uA(R，Y，B)的时间图。此外，图5b还显示了变压器1上磁通量φ(R，Y，B)的时间变化图，具体而言，是具有R、Y、B相的三相AC电压供电网3的时间图。
如上所述根据本发明的方法，特别是通过形成的输出电压uA在可调节切换时间t0后的可调节时段T0内应用到变压器1，磁通量有利、尽可能快地逐步建立故障情况前已知的值，而不会在过程中超出电压源2的输出电流iA的最大可允许值iAmax，因而确保在AC电压供电网3中出现如上所述故障时，经变压器1由电压源2在短时间内供应电力负载8，特别是在AC电压供电网3的网络AC电压uN的一个周期时长TN内，或者最好是在半个周期时长TN内。这产生了对电力负载8的高供电质量，并且经变压器1从电压源2快速产生供应的能力意味着它也可能防止损坏或毁坏电力负载8，而这种损坏或毁坏在出现过长的供电故障时会发生。
根据本发明，从可驱动电压源2操作变压器1的方法并不只限于如示例所述的三相AC电压供电网3的变压器1，而是可同样用于多相变压器1，通常还可用于单相变压器1。此外，根据本发明的方法通常可有利地用于部分去磁或基本上完全去磁的变压器，因此并不限于上述故障情况。
依据图1所示实施例，根据本发明执行方法的设备具有驱动装置4，该装置用于驱动电压源2，而根据驱动信号Sa产生的驱动，电压源2产生输出电压uA以便将有功功率和/或无功部分经变压器1馈入AC电压供电网3。根据本发明，提供第一监控装置5，用于监控电压源2的输出电流iA是否超出最大可允许值iAmax，并且此监控装置5在输入侧连接到驱动装置4。如图1所示，电流测量部件7还连接到第一监控装置5的输入端以便提供对应于输出电流iA的信号，其中电流测量部件7最好具有变流器以便产生这种信号。此外，在超出了输出电流iA的最大可允许值iAmax时，第一监控装置5在其输出端上产生监控信号SX并经连接提供给驱动装置4。驱动装置4的设计使得在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出时，即出现监控信号SX时，通过适当的驱动使电压源2与变压器1断开。如根据本发明的方法所述，在故障情况中会出现此类过流。
此外，根据图1，提供第一部件6，用于持续确定应用到变压器1的变压器电压uT，并且提供参考信号发生器，它具有用于持续确定变压器1的磁通量φ的第二部件11，它在输入侧连接到第一部件6，在输出侧连接到驱动装置4。图2显示了根据本发明的参考信号发生器10的实施例。如图2所示，参考信号发生器10的设计使得响应于提供给参考信号发生器10的开始信号SS，形成对应于输出电压uA的输出电压参考信号uAref，该参考信号随在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的变压器电压uTX而变化，还随在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的第一磁通量φ1而变化，它还随开始信号SS时刻确定的第二磁通量φ2而变化。此外，参考信号发生器10具有启动切换装置13，输出电压参考信号uAref、可调节切换时间t0和可调节时段T0均提供到该启动切换装置以便在参考信号发生器10的输出端上启用输出电压参考信号uAref。输出电压参考信号uAref如图1所示经从参考信号发生器10到驱动装置4的输入端的连接，提供到驱动装置4，随后，如上所述，驱动装置4使用输出电压参考信号uAref形成适当的驱动信号Sa以驱动电压源2。该启动装置可能确保形成的输出电压参考信号uAref在时间t0后的时段T0内，在参考信号发生器10的输出端启用，并因此在从时间t0开始的时段T0内存在，这样，驱动装置4能够利用该信号形成电压源2的驱动信号Sa。如上根据本发明的方法中所述，已发现将可调节时段T0选择为基本上是AC电压供电网3网络AC电压uN周期时长TN的一半是极为有利的。如图2所示，用变压器电压uTX为启动切换装置13供电，该变压器电压是在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定，而启动切换装置13最好设计为一旦可调节时段T0结束，提供的变压器电压uTX在参考信号发生器10的输出端便作为输出电压参考信号uAref产生。
下面将参照图2，详细描述参考信号发生器10及其操作方法，特别是输出电压参考信号uAref的形成。如图2所示，为第二部件11提供了变压器电压uT，而第二部件11的设计使得第一磁通量φ1是从输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的变压器电压uTX而形成，并且第二磁通量φ2是从开始信号SS时刻确定的变压器电压uTS形成。为此，第二部件11在输入端上具有选择装置12，而变压器电压uT、开始信号SS和监控信号SX均提供给该选择装置12。此外，在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的变压器电压uTX在第二部件11的输出端发出。如果在选择装置12的输入端存在监控信号SX，则在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的变压器电压uTX在选择装置12的一个输出端发出。如果开始信号SS存在于选择装置12的输入端，则开始信号SS时刻确定的变压器电压uTS在选择装置12的输出端发出。之后，通过积分器F1、F2进行积分，从输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的变压器电压uTX形成第一磁通量φ1，并且从开始信号SS时刻确定的变压器电压uTS形成第二磁通量φ2。
此外，第二部件11的设计如图2所示，这样根据本发明，形成并在其输出上产生第一磁通量φ1的相角ψ1、第一磁通量φ1的幅值|φ1｜、第二磁通量φ2的相角ψ2及第二磁通量φ2的幅值|φ2|。为此，第二部件11具有相幅值形成装置B1、B2，它们分别使用第一磁通量φ1形成与第一磁通量φ1相关的相角ψ1和第一磁通量φ1的幅值|φ1|，使用第二磁通量φ2形成与第二磁通量φ2相关的相角ψ2和第二磁通量φ2的幅值|φ2|。
如图2所示，参考信号发生器10也具有减法器14，以便从第一磁通量φ1的相角ψ1和第二磁通量φ2的相角ψ2形成相角差ψD，减法器14连接到第二部件11的输出端以便提供第一磁通量φ1的相角ψ1和第二磁通量φ2的相角ψ2。减法器14最好是减法装置的形式。此外，如图2所示，提供第二监控装置15，用于监控第二磁通量φ2的幅值|φ2|的一个基本上大于零的值，并在满足上述监控条件时，第二监控装置15发出适当的信号。为了提供第二磁通量φ2的幅值|φ2|，第二监控装置15在输入侧连接到第二部件11的输出端。第二监控装置15和减法器14连接到第三监控装置16的输入端。第三监控装置16用于监控基本上在0°＜ψD＜180°区间内的相角差ψD。为此，第三监控装置16具有第一比较器23，它监控在0°＜ψD＜180°区间内的相角差ψD，并在满足此条件时，发出适当的信号。此外，为第三监控装置16提供了第二比较器24，监控基本上为180°角的相角差ψD，并在达到此角度时发出适当的信号。当相角差ψD基本上达到180°，及相角差ψD在0°＜ψD＜180°区间内，以及第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本上大于零时，即从第二监控装置15、从第一比较器23及从第二比较器24发出适当的信号时，第三监控装置16选择相角差ψD基本上达到180°的时间作为可调节切换时间t0。为此，第三监控装置16在输出侧有利地连接到时基22，从该时基，第三监控装置16选择适当的可调节切换时间t0以满足上述条件。
此外，如图2所示，第二监控装置15和减法器14连接到第四监控装置18的输入端。第四监控装置18用于监控基本上在-180°＜ψD＜0°区间内的相角差ψD。为此，第四监控装置18具有第三比较器25，它监控在-180°＜ψD＜0°区间内的相角差ψD，并在满足此条件时，发出适当的信号。此外，为第四监控装置18提供了第四比较器26，它监控基本上为0°角的相角差ψD，并在达到此角度时发出适当的信号。当相角差ψD基本上达到0°，及相角差ψD在-180°＜ψD＜0°区间内时，并且如果第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本上大于零，即从第二监控装置15、从第三比较器25及从第四比较器26发出适当的信号时，第四监控装置18选择相角差ψD基本上达到0°的时间为可调节切换时间t0。为此，第四监控装置18同样在输出侧连接到时基22，从该时基，第四监控装置18在上述条件满足时选择适当的可调节切换时间t0。
此外，如图2所示，提供第五监控装置20，用于监控第二磁通量φ2的幅值|φ2|的一个基本上等于零的值，而第五监控装置在输入侧连接到第二部件11的输出端，以便提供第二磁通量φ2的幅值|φ2|。第五监控装置20用于监控第二磁通量φ2的幅值|φ2|的一个基本上等于零的值，并在满足上述监控条件时，发出适当的信号。之后，第五监控装置20选择第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本等于零的时间为可调节切换时间t0。为此，第五监控装置20同样在输出侧连接到时基22，从该时基，第五监控装置20在上述条件满足时选择适当的可调节切换时间t0。
此外，如图2所示，提供第一计算单元17以便形成输出电压参考信号uAref，在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的第二部件11的变压器电压uTX、第二部件11的第一磁通量φ1的幅值|φ1|及第二部件11的第二磁通量φ2的幅值|φ2|均提供到该单元的输入侧。第一计算单元17最好计算输出电压参考信号uAref，这样，输出电压uA可使用以下公式形成：uA=uTX·1-|Φ2||Φ1|2.]]>
第一计算单元17在输出侧连接到启动切换装置13的输入端，以便提供上述输出电压参考信号uAref。随后，在相关所选时间t0后，这种情况下即相角差ψD基本上达到180°的时间后，通过启动切换装置13在参考信号发生器10的输出端在时段T0内启用此输出电压参考信号uAref，随后，在参考信号发生器10的输出端在此时间t0后时段T0产生此输出电压参考信号uAref，这样，驱动装置4可利用此信号形成电压源2的驱动信号Sa。
此外，如图2所示，提供第二计算单元19，以便形成输出电压参考信号uAref，将在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的第二部件11的变压器电压uTX、第二部件11的第一磁通量φ1的幅值|φ1|及第二部件11的第二磁通量φ2的幅值|φ2|均提供到该单元的输入侧。第二计算单元19最好计算输出电压参考信号uAref，这样，输出电压uA可使用以下公式形成：uA=uTX·1+|Φ2||Φ1|2.]]>
与第一计算单元17相同，第二计算单元19在输出侧连接到启动切换装置13的输入端，以便提供上述输出电压参考信号uAref。随后，从相关所选时间t0开始，这种情况下即相角差ψD基本上达到0°的时间开始，通过启动切换装置13在参考信号发生器10的输出端在时段T0内启用此输出电压参考信号uAref，随后，在参考信号发生器10的输出端在此时间t0后时段T0中产生此输出电压参考信号uAref，这样，驱动装置4可用此信号形成电压源2的驱动信号Sa。
此外，如图2所示，提供了第三计算单元21以便形成输出电压参考信号uAref，将在输出电流iA的最大可允许值iAmax超出前最近的时间内确定的第二部件11的变压器电压uTX提供到该单元，而第三计算单元21有利地计算输出电压参考信号uAref，这样，输出电压uA可使用以下公式形成：|Φ|=|Φ1|2.]]>
与第一计算单元17和第二计算单元19相同，第三计算单元21在输出侧连接到启动切换装置13的输入端，以便提供上述输出电压参考信号uAref。随后，从相关所选时间t0起，这种情况下即第二磁通量φ2的幅值|φ2|基本上等于0°的时间起，通过启动切换装置13在参考信号发生器10的输出端在时段T0内启用此输出电压参考信号uAref，随后，在参考信号发生器10的输出端在此时间t0后时段T0内产生此输出电压参考信号uAref，这样，驱动装置4可用此信号形成电压源2的驱动信号Sa。
总之，根据本发明的设备具有很简单且节省成本的设计特征，这是因为电路的复杂程度极低，此外，构建设备只需少量组件。
实现的另一改进在于参考信号发生器10可在数字微处理器(未图示)中实现，这样，例如，有利的是无需任何离散组件，参考信号发生器与极为不同的电压源2，和/或变压器1的匹配更容易，因此可以简单的方式执行。
不言而喻，本领域的技术人员将能够使用除例示实施例中指定外的其它模块、单元和信号，而效果相同。
标号列表
1 变压器
2 电压源
3 AC电压供电网
4 驱动装置
5 第一监控装置
6 第一部件
7 电流测量部件
8 电力负载
9 电源开关
10 参考信号发生器
11 第二部件
12 选择装置
13 启动切换装置
14 减法器
15 第二监控装置
16 第三监控装置
17 第一计算单元
18 第四监控装置
19 第二计算单元
20 第五监控装置
21 第三计算单元
22 时基
23 第一比较器
24 第二比较器
25 第三比较器
26 第四比较器