具有多电平矩阵变流器的非线性负载的电流供应的制作方法

本发明涉及一种通过电流供应装置以电能供应的非线性负载。

背景技术：

非线性负载及其相关的电流供应装置一般是已知的。纯示例性地参见DE 10 2008 049 610 A1或与之相应的US 2011/0 176 575 A1。

从科特布斯勃兰登堡工业大学机械制造与电子技术和经济工程系Bernhard Klug的博士论文“Untersuchung der Steuerung für Matrixumrichter und Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Reduzierung der Gleichkomponente bei der Raumvektormodulation，对用于矩阵变流器的控制的检查和对用于降低空间矢量调制时的直流分量的新方法的开发”，公知不同的矩阵变流器和对于该矩阵变流器的控制方法。在该博士论文的范围中使用变流器用于控制电机。

非线性负载通常需要滤波器和其他部件，例如SVC(静态VAR补偿器)或STATCOM(静态补偿器)，以降低电网干扰或维持在可容忍的范围内。

从DE 10 2008 049 610 A1公知的电流供应装置中，通过中间电路变流器从多相的交流电网向非线性负载馈电。中间电路变流器具有一定数量的变流器元件，其分别由子模块的多级串联电路组成。子模块分别具有存储器电容器和至少两个自换向的半导体开关。各个子模块的半导体开关独立于另一个子模块的半导体开关可切换，从而各自的子模块的存储器电容器借助各自的子模块的半导体开关分别按照其开关状态被跨接或激活。

利用该电流供应装置，尤其是可以独立于交流电网的频率来选择用于向非线性负载馈电的频率。此外电网干扰在极大范围内被限制。

从CN 102 983 735 A公知一种电流供应装置，其具有多个变流器单元，所述变流器单元分别具有多个主模块。主模块分别具有输入接头，所述输入接头连接到以运行频率运行的多相电网的一相。变流器单元分别具有共同的星形点，其一方面与各自的变流器单元的主模块的各自的输出端，另一方面经过各自的变流器单元的输出接头与负载相连。主模块分别具有耦合电感和多个子模块的串联电路。子模块分别具有子模块输入端和子模块输出端和在各自的子模块输入端和在各自的子模块输出端之间的具有四个自换向的半导体开关和一个桥支路的桥电路。在桥支路中分别布置存储器电容器。子模块的半导体开关分别独立于同一个主模块和其他主模块的其他子模块的半导体开关可切换。

从WO 2009/139 078 A1公知一种电压稳定系统。在该系统中，负载直接与多相电压系统的一相相连。附加地，存在多相电压系统的相分别经过子模块与负载的连接。子模块分别具有子模块输入端和子模块输出端和在各自的子模块输入端和各自的子模块输出端之间的具有四个自换向半导体开关和一个桥支路的桥电路。在桥支路中分别布置存储器电容器。

技术实现要素：

本发明的任务在于，实现对于非线性负载的电流供应，其中可以几乎完全消除电网干扰，提高在对非线性负载供电时的能量效率并且尤其是在电弧炉情况下通过更安静地燃烧电弧可以加速熔化过程。

上述任务通过具有权利要求1的特征的非线性负载解决。非线性负载的有利构造是从属权利要求2至11的内容。

按照本发明，

-非线性负载构造为具有在前布置的炉变压器的电弧炉，

-电流供应装置具有多个变流器单元，

-变流器单元分别具有多个主模块，

-主模块分别具有输入接头，其分别连接到以运行频率运行的多相电网的一相，

-变流器单元分别具有共同的星形点，其一方面与各自的变流器单元的主模块的各自的输出端并且另一方面经过各自的变流器单元的输出接头与炉变压器的初级侧相连，

-主模块分别具有耦合电感和多个子模块的串联电路，

-子模块分别具有子模块输入端和子模块输出端和在各自的子模块输入端和各自的子模块输出端之间的具有四个自换向半导体开关和一个桥支路的桥电路，在所述桥支路中分别布置存储器电容器，和

-子模块的半导体开关分别独立于同一个主模块和其他主模块的其他子模块的半导体开关可切换。

通过该措施，尤其是实现，非线性负载的运行频率与多相电网的运行频率不同。尤其是，非线性负载的运行频率大于多相电网的运行频率。由此例如实现，中断的电弧非常快地重新点燃和安静地燃烧。此外尤其是提高生产率。由于主模块构造为多电平部分，此外可以几乎完全消除电网干扰。非线性负载的运行频率例如可以在70Hz和200Hz之间。其可以替换地在运行中保持恒定或在运行中取决于非线性负载的运行状态改变。例如可以取决于电弧电压和电弧电流调整运行频率。

最少存在两个变流器单元。然而优选地，变流器单元的数量是至少三个。这尤其是当非线性负载是多相负载时成立。尤其是变流器单元的数量在该情况下优选地等于非线性负载的相的数量。

此外每个变流器单元具有最少两个主模块。然而优选地，每个变流器单元的主模块的数量也是至少三个。尤其是，每个变流器单元的主模块的数量优选地等于多相电网的相的数量。通过该构造，多相电网的负担在特别大的范围内得到均衡。

通常(但不是必须地)多相电网的相数是三。当在这样的情况下仅存在两个变流器单元时，非线性负载是一相的交流负载或两相的交流负载。当在这种情况下每个变流器仅具有两个主模块时，通常多相电网的一相与两个变流器单元的两个主模块的各一相连。多相电网的其他两相通常分别与两个变流器单元的另一个主模块相连。当相反在这种情况下虽然仅存在两个变流器单元，但是每个变流器单元具有三个主模块时，每个变流器单元的多相电网的每相与主模块之一相连。当存在三个变流器单元时，非线性负载是多相负载。当在这种情况下每个变流器单元仅具有两个主模块时，通常多相电网的每相与两个主模块相连，其中各自的相所连接到的两个主模块分别布置在不同的变流器单元中。当不仅存在三个变流器单元而且每个变流器单元具有三个主模块时，对于每个变流器单元，多相电网的每相与主模块之一相连。

在变流器单元的输出接头和炉变压器的初级侧之间不布置任何其他元件，但是不进行电压变换、滤波或其他改变的切换装置以及可能在炉变压器初级侧布置的前置扼流圈除外。前置扼流圈(如果存在)集成在炉变压器中或布置在炉变压器外部。

通过电流供应装置的按照本发明的构造，在炉变压器的初级侧上施加的电压可以根据需求进行调整。由此炉变压器可以不具有步进开关(有载分接开关，on load tap changer)。尽管如此，可以调整对于运行所需的次级侧电压，因为为此仅须进行变流器单元或子模块的半导体开关的相应控制。

优选地，采集在炉变压器的次级侧施加的电压和在炉变压器的次级侧流动的电流，使得根据炉变压器的次级侧所采集的电压和交流，借助电极调节器进行电弧炉的电极的位置调节和从电极调节器确定对于变流器单元的电流额定值和/或电压额定值。由此可以进行电弧炉的电弧的特别稳定和可靠的调节。

变流器单元可以在其各自的星形点和其各自的输出接头之间既不具有扼流圈也不具有电容器。替换地，变流器单元在其各自的星形点和其各自的输出接头之间可以具有扼流圈或电容器。甚至变流器单元可以在其各自的星形点和其各自的输出接头之间具有扼流圈和电容器的串联电路。采用这些构造中的哪一个，取决于个别情况。因为非线性负载是电弧炉，所以通常不存在扼流圈。可以存在电容器。

对于电弧炉例如产生如下问题：由于电弧炉的构造和工作方式，在炉电路中存在的电感相对高。该电感通过炉变压器的次级侧的电感换算到初级侧而得到。为了达到电弧炉中期望的电流，炉变压器的初级侧的电压必须相应高。这与缺陷相关联。例如变流器单元必须根据相应高的电压来设计。通过电容器，可以将有效电抗调整到期望的值。用于设计电容器或一般来说扼流圈和/或电容器的标准是所需的变流器电压、短路电流限制和稳定性。电抗X一般地通过如下关系得到：

在上面的公式中X是期望的电抗，F是用以驱动非线性负载的频率，L是扼流圈的电感，LS是非线性负载的电感并且C是电容器的电容。

通常在变流器单元的输出接头和负载之间布置第一开关装置，用于按照运行将负载与变流器单元连接和分离。第一开关装置例如可以构造为所谓的频繁操作断路器、所谓的频繁操作隔离器或接触器。这样的开关装置允许相对频繁切换，直到出现明显的磨损，例如至少100000次开关动作。

附加地，在变流器单元的输出接头和负载之间可以布置用于将负载与变流器单元计划外地分离的第二开关装置。通常不操作该第二开关装置。其通常布置在第一开关装置下游。

第二开关装置具有附加输入端，其与多相电网的至少一部分相相连。由此，如果负载计划外地与变流器单元分离，则负载经过第二开关装置和其附加输入端可以连接到提到的一部分相上。由此当变流器单元出现故障或进行变流器单元的维护等时，例如可以保持非线性负载的紧急运行。

对子模块的半导体开关的控制本身是公知的。其可以按照不同的标准进行。例如可以由控制装置控制子模块的半导体开关，使得在变流器单元的输出接头上施加的负载电流是正弦形或非正弦形的。

替换地或附加地，可以由控制装置将子模块的半导体开关控制为，使得在变流器单元的输出接头上施加的负载电流具有相同或互相不同的有效值(Effektivwerte)。由此可以有针对地影响电弧炉中或熔化锅中的温度分布。

此外，可以由控制单元将子模块的半导体开关控制为，使得传输到非线性负载的负载电流按照规定被分布到多相电网的相上。所述规定例如可以是，从多相电网获得的电网电流是正弦形的和/或从多相电网获得的电网电流相对于在多相电网中施加的相电压具有预定的相位偏移。所述规定还可以由多相电网的状态来影响。由此例如在需要时有针对地从多相电网获取无功功率或输送无功功率。例如可以降低不是归因于非线性负载的运行的、多相电网的谐波。

附图说明

上面描述的本发明的特征、特点和优点以及实现这些特征、特点和优点的方式通过结合以下对实施例的描述变得更清楚和容易理解，结合附图详细解释所述实施例。在示意性附图中：

图1示出了电流供应装置和非线性负载，

图2示出了变流器单元，

图3示出了主模块，

图4示出了子模块，

图5示出了具有电流供应装置和其他部件的作为电弧炉构造的非线性负载，

图6示出了用于主模块的电流额定值的确定方法的第一部分，

图7示出了用于主模块的电流额定值的确定方法的第二部分，

图8示出了用于主模块的电压额定值的确定方法，并且

图9示出了用于子模块的半导体开关的开关状态的确定方法。

具体实施方式

按照图1应当借助电流供应装置1从多相电网3向非线性负载2提供电能。多相电网3以运行频率f运行。运行频率f通常位于50Hz或60Hz。

为了向非线性负载2提供电能，电流供应装置1具有多个变流器单元4。变流器单元4的数量最少为两个。通常变流器单元4的数量按照图1中的图示为至少三个和/或等于非线性负载2的相的数量。

变流器单元4按照图2分别具有多个主模块5。每个变流器单元4的主模块5的数量最少是两个。通常，主模块5的数量根据图2中的图示是至少三个和/或等于多相电网3的数量。

主模块5分别具有输入接头6。输入接头6分别与多相电网3的一相相连。确定的变流器单元4的主模块5的输入接头6按照图1与多相电网3的不同相相连，也就是分别与另一相相连。

变流器单元4还分别具有共同的星形点7。各自的变流器单元4的星形点7一方面与各自的变流器单元4的主模块5的各自的输出端8相连。另一方面，各自的变流器单元4的星形点7经过各自的变流器单元4的输出接头9与非线性负载2相连。

主模块5按照图3分别具有耦合电容器10和多个子模块11的串联电路。子模块11的数量可以根据需要确定。其取决于多相电网3的电压。通常，子模块11的数量处于10和100之间，例如在20和50之间。

子模块11按照图4分别具有子模块输入端12和子模块输出端13。关于直接依次的子模块11，一个子模块11的子模块输入端12与另一个子模块11的子模块输出端13直接相连。

子模块11在各自的子模块输入端12和各自的子模块输出端13之间还具有桥电路14。桥电路14具有四个自换向的半导体开关15和一个桥支路16。在桥支路16中布置存储器电容器17。半导体开关15分别(内在地或分离地)并联连接一个续流二极管15′。替代半导体开关15(包括并联连接的续流二极管15′)，也可以分别使用半导体开关15(分别包括并联连接的续流二极管15′)的串联或并联电路。

“自换向”的概念对于专业人员是固定的含义。其表示，半导体开关15通过从外部输送给半导体开关15的控制信号C*既可以接通也可以断开。例如这样的半导体开关是IGBT、IEGT、IGCT或GTO晶闸管。“自换向”的概念与“线路换向”的概念不同。该概念意味着，各自的开关元件虽然可以通过由外部输送的控制信号有针对地接通，然而不可以通过由外部输送的控制信号断开。所述断开例如通过将在线路换向的半导体开关元件上降落的电压反转来进行。对于线路换向的半导体开关的例子是“常规的”晶闸管。

通常(技术引起的开关暂停除外，在所述开关暂停中所有四个半导体开关15断开)分别接通和断开两个半导体开关15。可以接通图4上部的两个半导体开关15和断开图4下部的两个半导体开关15。也可以接通图4下部的两个半导体开关15和断开图4上部的两个半导体开关15。在这两种情况下，相应的子模块11的子模块输入端12直接与相应的子模块11的子模块输出端13相连。替换地，半导体开关15可以交叉地接通或断开。根据是图4左上部和右下部的半导体开关15接通还是图4右上部和左下部的半导体开关15接通，在各自的子模块输入端12处流动的电流I5(参见图3)以正的和负的电流方向经过各自的存储器电容器17流动。

子模块11的半导体开关15按照图1由控制装置18控制。对于每个子模块11的每个半导体开关15，控制装置18分别确定一个自己的控制信号C*。子模块11的半导体开关15由此分别独立于同一个主模块5的或同一个变流器单元4的其他主模块5的或另一个变流器单元4的主模块5的另一个子模块11的半导体开关15。

相应于图2的图示，变流器单元4可以在其各自的星形点7和其各自的输出接头9之间具有扼流圈19或电容器20。与按照图3是各自的主模块5的组成部分的耦合电感10不同，扼流圈19(只要存在)统一地对于各自的变流器单元4的所有主模块5起作用。替换地，也可以既没有扼流圈19也没有电容器20。替换地，变流器单元4在其各自的星形点7和其各自的输出接头9之间可以具有扼流圈19和电容器20的串联电路。

电流供应装置1按照图1通常在输入侧具有开关装置21。借助开关装置21可以将整个电流供应装置1包括所有在后布置的部件(尤其是非线性负载2)与多相电网3分离。开关装置21可以根据需求来构造。

通常，电流供应装置1在变流器单元4的输出接头9和非线性负载2之间还具有另一个开关装置22，以下称为第一开关装置22。如果存在第一开关装置22，则其用于按照运行将非线性负载2与变流器单元4相连或分离。第一开关装置22尤其是可以构造为所谓的频繁操作断路器、所谓的频繁操作隔离器或接触器。

在一些情况下，除了第一开关装置22之外，在输出接头9和非线性负载2之间不存在其他开关装置。然而在一些情况下存在这样的其他开关装置23，以下为了与第一开关装置22区别而称为第二开关装置23。在电流供应装置1正常运行时不操作第二开关装置23。也就是其总是保持闭合。第二开关装置23用于计划外地将非线性负载2与变流器单元4分离。如果存在第二开关装置23，则其通常布置在第一开关装置22后面。

如果存在第二开关装置23，则其可以(类似于开关装置21、22)构造为简单的开关，借助其将非线性负载2或者与变流器单元4相连或者与其分离。然而优选地，第二开关装置23具有附加输入端24。附加输入端24的数量相应于非线性负载2的相的数量。附加输入端24分别与多相电网3的一相相连。由此可以的是，非线性负载2在其计划外地与变流器单元4分离的情况下经过第二开关装置23和其附加输入端24连接到多相电网3的相应相。由此可以保持非线性负载2的紧急运行，然而在该情况下强制地处于多相电网3的运行频率f。

对于每个开关装置21、22、23，可以手动地操作相应的开关装置21、22、23。对于每个开关装置21、22、23，也可以由控制装置18操作相应的开关装置21、22、23。哪个开关装置21、22、23以哪种方式被操作由专业人员决定。

按照图5，非线性负载2构造为具有在前面布置的炉变压器26的电弧炉25。借助炉变压器26将在炉变压器的初级侧施加的中压变换到在炉变压器的次级侧输出的低压。中压通常位于10kV或35kV，在一些情况下也位于它们之间的值或稍低于10kV或稍高于35kV。在少数的个别情况下，中压也可以明显高于35kV。在特别少见的个别情况下，使用高压而不是中压。高压例如可以处于大约65kV至大约70kV或甚至在大约110kV至大约115kV。低压通常在数百V和2kV之间。例如其可以处于大约500V至大约1500V。变流器单元4的输出接头9按照图5直接与炉变压器26的初级侧27相连。仅存在第一开关装置22和可能还有第二开关装置23。也就是在输出接头9和炉变压器26之间不进行电压转换等。

借助变流器单元4可以根据需求来调整电压值和电流值。由此仅通过相应地控制变流器单元4(更确切地：子模块11的半导体开关15)可以，独立于多相电网3的电压波动，根据需求来调整输送到炉变压器26的初级侧电压。由此不需要，炉变压器26在初级侧和/或在次级侧具有步进开关。

此外可以根据需求来构造炉变压器26。其可以尤其是根据电弧炉25的期望的运行频率F，也就是尤其是高于多相电网3的运行频率f的频率，来构造和确定尺寸。

按照图5，采集在炉变压器26的次级侧施加的电压UL和在那里流动的电流IL。所采集的电压UL和电流IL被输送到电极调节器28。电极调节器28根据该值UL、IL确定对于调节装置29的调节参量S。由此跟踪电弧炉25的电极30的位置。也就是根据在炉变压器26的次级侧所采集的电压UL和电流IL进行电极30的位置调节。调节装置29例如可以构造为液压缸单元。

此外，对于电弧炉25的每相，电极调节器28根据在炉变压器26的次级侧所采集的电压UL和电流IL确定对于变流器单元4的电流额定值I1*并且将其传输到控制装置18。作为电流额定值I1*的替换或附加，电极调节器28可以根据在炉变压器26的次级侧所采集的电压UL和电流IL确定对于变流器单元4的电压额定值并且将其传输到控制装置18。

图5还示出了以下详细解释的电流供应装置1的几个构造。

按照图5，例如经过测量变压器31，采集多相电网3的供应电压U并输送给控制装置18。此外借助电流传感器32采集由变流器单元4输出的电流I4并且也输送给控制装置18。最后，参见图3，借助其他电流传感器33采集主模块5中流动的电流I5并且输送给控制装置18。最后除了电流额定值I1之外附加地，可以对于多相电网3和/或非线性负载2的每相分别还输送另一个电流额定值I2*给控制装置18。作为电流额定值I2*的替换或附加，还可以向控制装置18对于每相分别输送相应的电压额定值。

控制装置18根据输送给其的值U、I4、I5、I1*、I2*，然后确定对于子模块11的各个半导体开关15的控制信号C*。

结合图6至图9，以下详细解释控制信号C*的确定。

按照图6，关于主模块5中的一个，向加法器34传输相应的主模块5的子模块11的存储器电容器17的电压UZKi。索引i遍历值1至N，其中N是各自的主模块5的子模块11的数量。为此借助相应的电压传感器采集电压UZKi。

加法器34提供对于相应的主模块5的电压U5作为输出信号。电压U5被传输该电压调节器35，也向其传输对于相应的主模块5的电压额定值U5*。电压调节器35可以根据需求来构造，尤其是作为具有积分部分的调节器。这样的调节器的例子是PI调节器，也就是比例积分调节器。电压调节器35输出电流额定值I*作为调节参量。

由电压调节器35输出的电流额定值I*首先被归一化。为此，按照图7，在归一化单元36中将在特定时刻t所采集的、多相电网3的瞬时电压U归一化到值1。例如为此按照以下关系确定归一化的值U′：

由归一化单元36确定的值U′在乘法器37中与由电压调节器35输出的电流额定值I*相乘。乘法器37的输出信号与多相电网3的电压U具有定义的相位关系。尤其是，可以存在与多相电网3的涉及的主模块5所(电)连接到的那个相的0°的相位偏移。

按照图7，根据由各自的变流器单元4输出的额定电流I4*，在额定值确定器38中确定对于各自的变流器单元4的涉及的主模块5的分量。额定电流I4*例如可以通过对于非线性负载2的相应相的电流额定值I1*来确定。可能地，在确定额定电流I4*时附加地可以考虑额定电流值I2*。在最简单的情况下进行额定电流I4*到各自的变流器单元4的主模块5的平均分配。然而也可以进行另外的分配。通过额定电流I4*到各自的变流器单元4的主模块5的分配，规定了，多相电网3的哪一相被相应的变流器单元4加载到何种程度。分配的任意规定原则上都是可能的。相应于该规定，传输到非线性负载2的负载电流I4被分配到多相电网3的相。

额定值确定器38的输出信号被传输到调制器39。信号发生器40还将调制信号M传输到调制器39。调制器39以调制信号M调制额定值确定器38的输出信号。调制器39的输出信号在加法器41中与乘法器37的输出信号相加得到结果的额定电流I5*。该值是对于相应的主模块5的电流调节器的额定值I5*。

调制信号M可以根据需求来确定。在最简单的情况下是正弦信号。在该情况下在变流器单元4的输出接头9上施加的负载电流I4是正弦形的。替换地，调制信号M也可以不是正弦形的。在该情况下在变流器单元4的输出接头9上施加的负载电流I4不是正弦形的。信号形状尤其是可以根据非线性负载2(也就是电弧炉25)的运行状态来确定和调整。

此外调制信号M(独立于其信号形状)优选地还具有基频，所述基频大于多相电网3的运行频率f。此外，调制信号M的基频也可以根据非线性负载2(也就是电弧炉25)的运行状态来确定和调整。

从前面的说明还可以看出，变流器单元4的负载电流I4可以个别地被确定。由此可以的是，负载电流I4具有相同的有效值。然而也可以的是，负载电流4具有互相不同的有效值。

在图7的工作方式的范围内确定的、对于各自的主模块5的结果的额定电流I5*，按照图8被传输到电流调节器42。向电流调节器42还传输各自的主模块5的所采集的实际电流I5。根据传输到其的参量I5*、I5，电流调节器42确定对于相应的主模块5的电压调整信号US。电流调节器42尤其是可以构造为具有积分部分的调节器，例如PI调节器。

电流调节器42的电压调整信号US按照图8被传输到加法器43，在所述加法器中将在各自的相上施加的电压的瞬时值U(t)加到电压调整信号US上。为了干扰参量补偿的目的进行该相加。加法器43的输出信号是需要的电压U5*，其应当全部降落在相应的主模块5的子模块11上。

图9示出了对于完整的变流器单元4的半导体开关15的控制信号C*的确定。在图9中以44、45和46表示的块，分别对于相应的变流器单元4的主模块5之一，相应于上面结合图6至图8解释的工作方式。按照图9，并行地和互相独立地进行对于各自的变流器单元4的主模块5的确定。所确定的电压U5*被传输到确定装置47，其从中产生对于各个半导体开关15的控制信号C*。该产生本身是公知的并且本身不是本发明的内容。

从上面的解释清楚的是，从多相电网3的主模块5获取的并且被传输到非线性负载2的电流I5，可以互相独立地被确定。其尤其是可以被这样确定，使得传输到非线性负载2的负载电流I4按照规定被分配到多相电网3的相。由此尤其是可以的是，从多相电网3获取的电网电流是正弦形的和/或从多相电网3获取的电网电流相对于在多相电网3中施加的相电压U具有预定的相位偏移，尽管非线性负载2波动。相位偏移甚至是可调整的。这一点尤其是当多相电网3应当有针对地提供“无功功率”的功能时可以是有意义的。参见图1，甚至可能的是，借助相应的采集装置48采集多相电网3的状态Z并且根据所采集的状态Z确定，从多相电网3获取的电网电流具有何种相位偏移和/或从多相电网3获取的电网电流以何种结果的振幅被分配到多相电网3的各个相上。在这种情况下，控制装置18在电流额定值I5*的确定的范围内考虑状态Z。例如可以在通过额定值确定器38分配期望的负载电流I4*的范围内提供状态Z。补充地也可以在通过信号发生器40产生调制信号M的范围内进行考虑。

本发明具有许多优点。尤其是可以简单和可靠地几乎无干扰的从多相电网3获取为供应非线性负载2而所需的电能。

总之，本发明由此涉及以下主题：

经过电流供应装置1向非线性负载2提供电能。非线性负载2构造为具有在前布置的炉变压器26的电弧炉25。电流供应装置1具有多个变流器单元4。变流器单元4分别具有多个主模块5。主模块5分别具有输入接头6，其分别与多相的多相电网3的一相相连。变流器单元4分别具有一个共同的星形点7，其一方面与各自的变流器单元4的主模块5的各自的输出端8并且另一方面经过各自的变流器单元4的输出接头9与炉变压器26的初级侧27相连。主模块5分别具有耦合电感10和多个子模块11的串联电路。子模块11分别具有子模块输入端12和子模块输出端13和在其之间的具有四个自换向半导体开关15和一个桥支路16的桥电路14。在桥支路16中分别布置存储器电容器17。子模块11的半导体开关15分别独立于同一个主模块5和其他主模块5的其他子模块11的半导体开关15可切换。

尽管详细通过优选实施例详细示出和描述了本发明，但是本发明不受公开的例子限制，技术人员可以从中导出其他变形，而不脱离本发明的保护范围。