ES2533039T3 - Conjunto de suministro de potencia con un inversor para crear corriente alterna N-fásica - Google Patents

Conjunto de suministro de potencia con un inversor para crear corriente alterna N-fásica Download PDF

Info

Publication number
ES2533039T3
ES2533039T3 ES12170485.2T ES12170485T ES2533039T3 ES 2533039 T3 ES2533039 T3 ES 2533039T3 ES 12170485 T ES12170485 T ES 12170485T ES 2533039 T3 ES2533039 T3 ES 2533039T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
supply arrangement
current supply
current
alternating current
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12170485.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Dr. Ing. Andreas Averberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG Power Solutions GmbH
Original Assignee
AEG Power Solutions GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEG Power Solutions GmbH filed Critical AEG Power Solutions GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2533039T3 publication Critical patent/ES2533039T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/22—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/275—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/293—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/06—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using impedances
    • H02M5/08—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using impedances using capacitors only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/05—Capacitor coupled rectifiers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

Disposición de suministro de corriente (MF) con un inversor (12) para la generación de corriente alterna de Nfases y con al menos un transformador de corriente alterna de N-fases (2) con arrollamientos primarios (211, 212, 213) y arrollamientos secundarios (221, 222, 223), en la que los arrollamientos primarios (211, 212, 213) están conectados en el polígono y en la marcha en vacío del transformador (2) un vector de suma de las tensiones que se aplican en los N arrollamientos secundarios (221, 222, 223) pasa a cero, caracterizada por que - cada punto de esquina del polígono formado por los arrollamientos primarios (211, 212, 213) está conectado, respectivamente, a través de un condensador (C11, C12, C13) con una conexión de conductor exterior del inversor, - porque la tensión se puede regular a través de al menos N-1 arrollamientos secundarios (221, 222, 223) discretamente o continuamente y/o - están previstos condensadores en serie con los arrollamientos secundarios (221, 222, 223), al menos N-1 de los cuales tienen una capacidad regulable.

Description

10
15
20
25
30
35
40
45
50
E12170485
16-03-2015
DESCRIPCIÓN
Conjunto de suministro de potencia con un inversor para crear corriente alterna N-fásica.
La presente invención se refiere a una disposición de suministro de corriente con un inversor para la generación de corriente alterna N-fásica y con al menos un transformador de corriente alterna N-fásica con arrollamientos primarios y con arrollamientos secundarios, en la que los arrollamientos primarios están conectados en polígono y en la marcha en vacío del transformador se pone a cero un vector de sumas de las tensiones que se aplican en los N arrollamientos secundarios.
Se conoce a partir de la solicitud de patente europea no publicada con el número de solicitud 11 174 546.9 una disposición de suministro de corriente de este tipo (ver la figura 1, que está tomada de la solicitud 11 174 546.9). Se conoce a partir de la misma solicitud 11 174 546.9 emplear esta primera disposición de suministro de corriente para la alimentación de barras de silicio para la fabricación de polisilicio de acuerdo con el procedimiento de Siemens. La primera disposición de suministro de corriente representada en la solicitud 11 174 546.9 mencionada tiene tres salidas, en las que se ponen a disposición tensiones desplazadas 120º entre sí. Estas tensiones accionan corrientes de frecuencia media con una frecuencia entre 1 y 1000 kHz en las barras de silicio., Las tensiones son acondicionadas a través de un transformador de corriente alterna trifásica, que presenta tres arrollamientos primarios y tres arrollamientos secundarios. Los arrollamientos primarios están conectados en triángulo. En la marcha en vacío del transformador, un vector de sumas de las tensiones que se aplican en los tres arrollamientos secundarios pasa a cero.
Los tres arrollamientos secundarios están conectados en serie y están dispuestos paralelos a tres salidas de la tensión de suministro de corriente. En las salidas están conectadas como cargas unas barras de silicio, a través de las cuales la disposición de suministro de corriente acciona una corriente.
Además del suministro de corriente a través de las primeras disposiciones de suministro de corriente se pueden alimentar las barras de silicio, como se describe en la solicitud mencionada 11 174 546.9, al mismo tiempo para la alimentación con las primeras disposiciones de suministro de corriente desde una segunda disposición de suministro de corriente. En esta segunda disposición de suministro de corriente, las barras de silicio están conectadas en serie. El suministro de corriente se realiza con una corriente con una frecuencia de aproximadamente 50 Hz.
En la solicitud 11 174 546.9 se describe que la segunda disposición de suministro de corriente está desacoplada desde las primeras disposiciones de suministro de corriente porque la tensión a través de las salidas conectadas en serie de las primeras disposiciones de suministro de corriente es cero.
También se conocen como estado de la técnica los documentos US 2 758 144, DE 1 204 321, EP 2 346 150 y DE 1 509 941.
Sin embargo en la práctica se plantean problemas cuando las cargas en las salidas de una primera disposición de suministro de corriente no son del mismo tamaño. Especialmente cuando la inductividad de una de las cargas es mayor que la inductividad de la otra carga, pueden resultar diferencias, en parte, muy considerables, en los importes de las tensiones proporcionadas en las salidas de las primeras disposiciones de suministro de corriente. Esto conduciría a que esta suma de las tensiones a través de las salidas de la primera disposición de suministro de corriente no sea ya 0 V. En su lugar, se consiguen importes de varios 100 V. La tensión, que se consigue puede depender de la frecuencia, con la que se acciona la primera disposición de suministro de corriente.
Esta carga irregular de la primera disposición de suministro de corriente y la tensión que resulta de ello a través de las salidas conectadas en serie de la primera disposición de suministro de corriente puede conducir a que la segunda disposición de suministro de corriente se dale o se destruya.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de desarrollar una primera disposición de suministro de corriente, de tal manera que se eviten en la mayor medida posible las diferencias entre los valores de las tensiones en las salidas de una primera disposición de suministro de corriente mencionada al principio.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención porque cada punto de esquina del polígono formado por los arrollamientos primarios está conectado a través de un condensador, respectivamente, con una conexión de conductores exteriores del inversor.
Los condensadores que conectan los puntos de esquina del polígono con las conexiones de conductores exteriores están dispuestos indirectamente en el funcionamiento de la disposición de suministro de corriente, es decir, bajo la intercalación del transformador, en el circuito de corriente de dos cargas. De esta manera, los condensadores proporcionan una compensación de la diferencia de importe entre las tensiones en las salidas de la disposición de suministro de corriente. Los condensadores pueden tener una capacidad de 4 a 6 µF, en particular de 4,5 µF. Los condensadores sobre el lado primario pueden presentar otra capacidad y otros valores de la carga de la tensión que los condensadores sobre el lado secundario. Valores típicos de la capacidad para condensadores en el lado
10
15
20
25
30
35
40
45
50
E12170485
16-03-2015
secundario pueden ser 2 uF a 10 uF.
Las salidas de la disposición de suministro de corriente están dispuestas con preferencia paralelamente a los arrollamientos secundarios.
De la misma manera es posible de forma ventajosa que las salidas de la disposición de suministro de corriente estén dispuestas paralelamente a circuitos en serie formados, respectivamente, por uno de los arrollamientos secundarios y otro condensador. A través de los otros condensadores, la disposición de suministro de corriente de acuerdo con la invención, designada también como primera disposición de suministro de corriente, se puede desacoplar de una segunda disposición de suministro de corriente, que está prevista paralelamente a un circuito en serie de las salidas de la primera disposición de suministro de corriente. Estos otros condensadores forman junto con otros componentes pasos altos, que impiden que corriente de baja frecuencia, en comparación con las corrientes de salida de la primera disposición de suministro de corriente, impulsada por la segunda disposición de suministro de corriente fluya hasta el interior de las primeras disposiciones de suministro de corriente y la dañe o destruya.
También en el caso de tal desacoplamiento de la primera disposición de suministro de corriente desde la segunda disposición de suministro de corriente, en el caso de carga desigual, se puede reducir la tensión a través de todas las salidas de la primera disposición de suministro de corriente. No obstante, la reducción no es tan clara como en el caso de que se prescinda de estos condensadores de las conexiones de conductores exteriores.
El cometido se puede solucionar de acuerdo con la invención de la misma manera porque a tensión se puede regular a través de al menos N-1 arrollamientos secundarios de manera discreta o continua. Se puede conseguir una posibilidad de regulación discreta de la tensión porque los arrollamientos secundarios tienen varias tomas. Si la tensión se puede regular a través de N-1 arrollamientos secundarios, se puede modificar de tal forma que las tensiones sobre las cargas conectadas en la disposición de suministro de corriente de acuerdo con la invención son efectivamente iguales.
Otra solución de acuerdo con la invención consiste en que de los condensadores en serie con los arrollamientos secundarios al menos N-1 tienen una capacidad regulable. También con tales condensadores se podría conseguir que las tensiones sobre las cargas conectadas en la disposición de suministro de corriente de acuerdo con la invención sean efectivamente iguales.
El inversor puede ser un circuito p0uente con transistores de potencia.
La instalación de suministro de corriente puede comprender un convertidor de frecuencia y el inversor puede ser parte del convertidor de frecuencia. Además del inversor, el convertidor de frecuencia puede comprender un rectificador y un circuito intermedio de tensión continua.
El convertidor de frecuencia puede ser de manera alternativa también un convertidor directo. El inversor en el sentido de esta solicitud es entonces un componente digital del convertidor directo.
La disposición de suministro de corriente de acuerdo con la invención puede ser parte de un reactor para fabricación de polisilicio de acuerdo con el procedimiento de Siemens. La disposición de suministro de corriente puede ser una primera disposición de suministro de corriente para el suministro de barras de silicio o barras finas de silicio con corriente alterna para el calentamiento inductivo. Las barras de silicio o barras finas de silicio se pueden disponer en un recipiente reactor. En el recipiente reactor están previstos soportes de fijación, con los que se retienen las barras de silicio o barras finas de silicio. Los soportes de fijación son al mismo tiempo conexiones eléctricas, con las que se integran las barras de silicio o las barras finas de silicio en el circuito de carga.
El reactor puede presentar una segunda disposición de suministro de corriente para el suministro de las barras de silicio o barras finas de silicio con corriente alterna para el calentamiento inductivo. Esta segunda disposición de suministro de corriente puede presentar un transformador con varias tomas en el lado secundario y reguladores de potencia conectados en ella, que son impulsadas en control secuencial de la tensión y se conectan con una conexión de conductores exteriores de una salida de la segunda disposición de suministro de corriente, como se publica, por ejemplo, también en la figura 1. Una frecuencia de la corriente alterna que puede ser generada por la primera disposición de suministro de tensión está entre 1 y 1000 kHz y una frecuencia de la corriente alterna que puede ser generada por la segunda disposición de suministro de corriente está entre 1 y 100 Hz.
Otras características de la invención se ilustran con la ayuda de la siguiente descripción de ejemplos de realización preferidos con referencia a las figuras adjuntas. En ellas.
La figura 1 muestra un diagrama de una disposición de acuerdo con el estado de la técnica de una primera disposición de suministro de corriente y una segunda disposición de suministro de corriente.
La figura 2 muestra un diagrama de una primera disposición de suministro de corriente de acuerdo con la invención, y
10
15
20
25
30
35
40
45
50
E12170485
16-03-2015
La figura 3 muestra un diagrama de una segunda disposición de suministro de corriente de acuerdo con la invención.
La disposición de acuerdo con la invención representada en la figura 1 comprende una primera disposición de suministro de corriente VSC y una segunda disposición de suministro de corriente MF, que están previstas en común para el suministro de cargas conectadas en la disposición con energía eléctrica. En las cargas se trata de barras de silicio 3, que están colocadas en un reactor para la fabricación de polisilicio a través de separación de vapor de acuerdo con el procedimiento de Siemens.
En un recipiente de reactor están colocados unos soportes de fijación 7, que retienen, por una parte, las barras de silicio 3 y, por otra parte, establecen un contacto eléctrico entre las barras de silicio 3 y las conexiones eléctricas del reactor.
La primera disposición de suministro de corriente MF tiene una entrada, que está conectada en un conductor exterior L 1 y en un conductor neutro N de un sistema de corriente alterna monofásica, como una segunda disposición de suministro de corriente VSC. La primera disposición de suministro de corriente MF presenta un convertidos AC-AC 1, que está conectado en la entrada de la segunda disposición de suministro de corriente MF.
En el convertidor AC-AC 1 se puede tratar de un convertidor de matriz, con el que se convierte la corriente alterna monofásica en la entrada del convertidor AC-AC 1 con una frecuencia de 50 a 60 Hz en una corriente alterna trifásica con una frecuencia de 20 a 200 MHz. El convertidor AC-AC 1 es, por lo tanto, al mismo tiempo un circuito para la conversión de la corriente de entrada en las corrientes alternas trifásicas y un convertidor de frecuencia. En la salida del convertidor AC-AC 1 se proporcionan a través de tres conductores exteriores L1’, L2’, L3’ las corrientes alternas trifásicas.
La salida del convertidor AC-AC 1 está conectada con un transformador de corriente alterna trifásica 2, cuyos arrollamientos primarios 211, 212, 213 están conectados en el triángulo. Los arrollamientos secundarios 212, 222, 232 están conectados con conexiones H”, L1”, L2”, L3”, que forman por parejas salidas de las segundas disposiciones de suministro de corriente MF. En esta salidas están conectadas las barras de silicio 3, estando conectada una barra de silicio 31 con las conexiones H”, L1”, que forman una primera salida, estando conectada una segunda barra de silicio 32 con las conexiones L1”, L2”, que forman una segunda salida y estando conectada una tercera barra de silicio 33 con las conexiones L2”, L3”, que forman una tercera salida de la segunda instalación de suministro de corriente MF. En virtud del ángulo de las fases de 120º entre los conductores exteriores se ajusta de tal manera que entre la conexión H” y la conexión L3”, en el caso de carga simétrica a través de las barras de silicio 31, 32, 33 no cae ninguna tensión.
El convertidor AC-AC 1 es controlado por un control 8, lo que no se representa en detalle.
En principio, las conexiones H” y L3” podrían conectarse sin repercusiones sobre la segunda disposición de suministro de corriente MF. Los arrollamientos secundarios 31, 32, 33 estarían conectados entonces en el triángulo. No obstante, no se establece una conexión entre estas dos conexiones H” y L3”, puesto que ésta cortocircuitaría también la conexión de conductores exteriores L1”’ y la conexión de conductores exteriores N’’’ de la segunda disposición de suministro de corriente VSC. Sin embargo, esto no es deseable.
Puesto que entre las conexiones H” y L3” de la segunda disposición de suministro de corriente MF no cae ninguna tensión, y de esta manera tampoco entre las conexiones L1’’’, N’’’ de la salida de la segunda disposición de suministro de corriente VSC cae ninguna tensión acondicionada por la primera disposición de suministro de corriente MF, la segunda disposición de suministro de corriente MF en el caso de una carga simétrica a través de las barras de silicio 31, 32, 33 no puede impulsar ninguna corriente en la primera disposición de suministro de corriente VSC.
La segunda disposición de suministro de corriente VSC tiene una entrada, que está conectada en un conductor exterior L1 y en un conductor neutro N de un sistema de corriente alterna monofásica. La segunda disposición de suministro de corriente VSC presenta un transformador de corriente alterna monofásica 4, cuyo arrollamiento primario 41 está conectado con la entrada de la segunda disposición de suministro de corriente VSC. Un arrollamiento secundario 42 del transformador 4 presenta cuatro tomas 421, 422, 423, 424, tres de las cuales 421.
422. 423 están conectadas a través de reguladores de potencia 51, 52, 53 con una conexión de conductores exteriores L1”’ de una salida de la segunda disposición de suministro de corriente VSC. La cuarta toma 424, en cambio, está conectada con una conexión de conductor neutro N’’’ de la salida de la segunda disposición de alimentación de corriente VSC.
La cuarta toma 424 está prevista en un extremo del arrollamiento secundario 42.
Los reguladores de potencia 51, 52, 53 son reguladores de potencia-tiristores, que se forman por dos tiristores conectados antiparalelos. Los reguladores de potencia 51, 52, 53 son impulsados en un control secuencial de potencia.
El control secuencial de potencia se realiza a través de un control 9, que está conectado con los tiristores de los
10
15
20
25
30
35
40
45
50
E12170485
16-03-2015
reguladores de potencia 51, 52, 53 y otros componentes y/o sensores a controlar para la detección de corriente, tensión y otros, lo que no se representa en detalle.
Para evitar repercusiones de la segunda disposición de suministro de corriente VSC sobre a primera disposición de suministro de corriente MF, se pueden incorporar en las salidas de la primera disposición de suministro de corriente MF unos filtros de paso alto, que no pueden ser pasados por la tensión de salida de la primera disposición de suministro de tensión VSC.
La disposición representada en la figura 1, en particular la primera disposición de suministro de corriente MF se puede ampliar para poder conectar más barras de silicio en más salidas. A tal fin, en lugar de un convertidor AC-AC con una salida para un sistema de corriente alterna trifásica se puede utilizar un convertidor AC-AC, que proporciona una salida para un sistema de corriente alterna polifásica con más de tres fases, por ejemplo para un sistema de corriente alterna de cuatro, cinco o seis fases.
A través de la utilización de dos transformadores de corriente alterna trifásica 2, cuyos arrollamientos primarios están conectados en paralelo por parejas y cuyos arrollamientos secundarios están conectados en serie, se puede ampliar igualmente la primera disposición de suministro de corriente.
La primera disposición de suministro de corriente MF proporciona en su salid L1’’, L2’’, L3’’, H’’ tres tensiones desplazadas 120º entre sí, que tienen en la marcha en vacío y en el caso de carga simétrica de la salida L1’’, L 2’’, L3’’, H’’ un mismo importe. La tensión entre las conexiones L3’’, H’’ es entonces 0 V.
A través de una carga asimétrica de las conexiones de la salida L1’’, L2’’, L3’’, H’’ puede resultar que las tensiones en la conexión de la salida L1’’, L2’’, L3’’, H’’ sean de diferente magnitud. La tensión entre las conexiones L3’’, H’’ no es entonces 0 V. La desviación puede estar, de acuerdo con la frecuencia de las tensiones alternas en las salidas y de acuerdo con el tipo de la carga, en un orden de magnitud, que es problemático para la incorporación de la primera disposición de suministro de corriente MF en una instalación mayor, especialmente en el caso de carga inductiva diferente, se pueden dispersar las tensiones alternas en el funcionamiento de la primera disposición de suministro de la corriente. Especialmente en el caso del funcionamiento de la primera disposición de suministro de corriente para la preparación de tensiones alternas con frecuencias, que están cerca de las frecuencias de resonancia de los circuitos de corriente de salida, pueden aparecer tensiones altas entre las conexiones L3’’, H’’.
De acuerdo con la invención, ahora está previsto conectar entre las conexiones de la salida del convertidor AC-AC 1 y los puntos de esquina de los arrollamientos primarios 211, 212, 213 conectados en el triángulo, respectivamente, un condensador C11, C12, C13. Las primeras disposiciones de suministro de corriente MF según la invención se representan en las figuras 2 y 3.
Las primeras disposiciones de suministro de corriente MF representadas en las figuras 2 y 3 corresponden en gran parte a la disposición de suministro de corriente MF representada en la figura 1. Los elementos y componentes funcionalmente iguales están designados con los mismos signos de referencia. En la figura 2 no se representa la segunda disposición de suministro de corriente VSC. Pero ésta se puede conectar de la misma manera en las cargas 31, 32, 33 que en la disposición representada en la figura 1 y en la figura 2.
El convertidor AC-AC 1 se representa de forma más detallada en las figuras 2 y 3. En el convertidor AC-AC 1 se trata de un convertidor de frecuencia 1 con un rectificador 11, un circuito intermedio de corriente continua con un condensador CG con un inversor 12.
El rectificador 11 está conectado en un conductor exterior L1 y en un conductor neutro N de una red de suministro. En la salida del rectificador está conectado el condensador CG, que forma el circuito intermedio de tensión continua. En el circuito intermedio de tensión continua está conectado el inversor 12.
En el inversor 12 se trata de un puente-H de válvulas rectificadoras de corriente IGBTs 121, como están muy extendidas de múltiples maneras en inversores. En lugar de IGBTs se pueden utilizar también otros conmutadores controlables. Los puntos entre las válvulas rectificadoras de corriente 121 de los semipuentes del puente-H forman conexiones de una salida del inversor 12. En las conexiones están conectados los condensadores C11, C12, C13. Los condensadores C11, C12, C13 están conectados con los puntos de esquina L1’, L2’, L3’ del circuito de triángulo formado por los arrollamientos primarios 211, 212, 213 del transformador de corriente alterna trifásica 2. El circuito del lado secundario del transformador de corriente alterna trifásica 2 y de las cargas 31, 32, 33 conectadas en él no se diferencia del circuito representado en la figura 1.
A través de los condensadores C11, C12, C13 se puede aminorar considerablemente la tensión, que aparece en el caso de carga asimétrica, entre las conexiones L3”, H”.
A través de los condensadores C11, C12, C13 se produce un acoplamiento en el lado primario de los circuitos de corriente de salida, lo que conduce a una reducción de la tensión entre las conexiones L3”, H”. Las tensiones en las conexiones L3”, H” son compensadas frente a los casos descritos con la ayuda de la figura 1 de carga asimétrica.
E12170485
16-03-2015
Las tensiones se pueden reducir hasta aproximadamente 100 %.
Se puede conseguir una reducción casi hasta el 80 % de la tensión entre los conductores exteriores en el caso de una carga asimétrica, en particular óhmica-inductiva asimétrica de la salida de la primera disposición de suministro de corriente MF cuando se emplean condensadores C21, C22 y C23 en las conexiones entre los arrollamientos 5 secundarios 212, 222, 232 del transformador 2 y las conexiones L1”, L2”, L3”, H”, como se representa en la figura 3 para la segunda disposición de circuito de acuerdo con la invención, que corresponde, por lo demás, a la primera disposición de circuito de acuerdo con la invención según la figura 2. Estos condensadores adicionales C21, C22 y C23 impiden, en efecto, la simetría completa de las tensiones de salida, pero, en cambio, se puede conseguir un desacoplamiento de la primera disposición de suministro de corriente MF desde la primera disposición de suministro
10 de corriente VSC.

Claims (7)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1.-Disposición de suministro de corriente (MF) con un inversor (12) para la generación de corriente alterna de Nfases y con al menos un transformador de corriente alterna de N-fases (2) con arrollamientos primarios (211, 212, 213) y arrollamientos secundarios (221, 222, 223), en la que los arrollamientos primarios (211, 212, 213) están conectados en el polígono y en la marcha en vacío del transformador (2) un vector de suma de las tensiones que se aplican en los N arrollamientos secundarios (221, 222, 223) pasa a cero, caracterizada por que
    -cada punto de esquina del polígono formado por los arrollamientos primarios (211, 212, 213) está conectado, respectivamente, a través de un condensador (C11, C12, C13) con una conexión de conductor exterior del inversor,
    -porque la tensión se puede regular a través de al menos N-1 arrollamientos secundarios (221, 222, 223) discretamente o continuamente y/o
    -están previstos condensadores en serie con los arrollamientos secundarios (221, 222, 223), al menos N-1 de los cuales tienen una capacidad regulable.
  2. 2.-Disposición de suministro de corriente (MF) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que las salidas de la disposición de suministro de corriente (MF) están dispuestas paralelamente a los arrollamientos secundarios (221, 222, 223).
  3. 3.-Disposición de suministro de corriente (MF) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que las salidas de la disposición de suministro de corriente (MF) están dispuestas paralelamente a circuitos en serie formados, respectivamente, por uno de los arrollamientos secundarios (221, 222, 223) y, respectivamente, por un condensador (C21, C22, C23).
  4. 4.-Disposición de suministro de corriente (MF) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el inversor (12) es un puente-H con transistores de potencia (121).
  5. 5.-Disposición de suministro de corriente (MF) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la disposición de suministro de corriente comprende un convertidor de frecuencia (11, 12, CG) y por que el inversor (12) forma parte del convertidor de frecuencia (11, 12, CG).
  6. 6.-Reactor para la fabricación de polisilicio de acuerdo con el procedimiento de Siemens con una primera disposición de suministro de corriente (MF) para el suministro de barras de silicio o de barras finas de silicio, que se pueden disponer en un recipiente reactor, con corriente alterna para el calentamiento inductivo, caracterizado por que la primera disposición de corriente (MF) es una disposición de suministro de corriente de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5.
  7. 7.-Reactor de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que el reactor presenta una segunda disposición de suministro de corriente (VSC) para el suministro de las barras de silicio o barras finas de silicio con corriente alterna para el calentamiento inductivo, en el que una frecuencia de la corriente alterna, que puede ser generada por la primera disposición de suministro de corriente, es de 10 a 100 Hz y una frecuencia de la corriente alterna, que puede ser generada por la segunda disposición de suministro de corriente, es de 10 a 1000 kHz.
    7
ES12170485.2T 2012-06-01 2012-06-01 Conjunto de suministro de potencia con un inversor para crear corriente alterna N-fásica Active ES2533039T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20120170485 EP2670041B1 (de) 2012-06-01 2012-06-01 Stromversorgungsanordnung mit einem Wechselrichter zur Erzeugung von N-Phasenwechselstrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2533039T3 true ES2533039T3 (es) 2015-04-07

Family

ID=46207882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12170485.2T Active ES2533039T3 (es) 2012-06-01 2012-06-01 Conjunto de suministro de potencia con un inversor para crear corriente alterna N-fásica

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20130323137A1 (es)
EP (1) EP2670041B1 (es)
JP (1) JP2013252049A (es)
KR (1) KR20130135752A (es)
CN (1) CN103457479A (es)
CA (1) CA2816625A1 (es)
DK (1) DK2670041T3 (es)
ES (1) ES2533039T3 (es)
PL (1) PL2670041T3 (es)
RU (1) RU2013125435A (es)
TW (1) TW201401711A (es)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2346150A1 (de) * 2010-01-14 2011-07-20 AEG Power Solutions B.V. Modulare Spannungsversorgungsanordnung, insbesondere für Reaktoren zur Herstellung von Polysilicium
EP2765698B1 (de) * 2013-02-06 2018-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zum Zünden von Dünnstäben aus elektrisch leitfähigem Material, insbesondere von Siliziumdünnstäben
DE102014007639A1 (de) * 2014-05-22 2015-11-26 AMK Arnold Müller GmbH & Co. KG System zur Einspeisung elektrischer Energie in ein Stromversorgungsnetz
CN104953881B (zh) * 2015-07-17 2018-12-25 南京矽力杰半导体技术有限公司 驱动电路及应用其的无线电能发射端
FR3042661B1 (fr) * 2015-10-16 2017-12-08 Valeo Systemes De Controle Moteur Convertisseur dc/dc isole
EP3605813A1 (de) * 2018-07-30 2020-02-05 Fronius International GmbH Wechselrichter mit zwischenkreisschutz
US11404966B2 (en) * 2020-07-02 2022-08-02 Delta Electronics, Inc. Isolated multi-phase DC/DC converter with reduced quantity of blocking capacitors
CN114132931B (zh) * 2021-12-17 2023-07-04 亚洲硅业(青海)股份有限公司 一种多晶硅生产用的硅芯制备方法
CN116566232A (zh) * 2023-06-27 2023-08-08 深圳市首航新能源股份有限公司 一种电平变换电路、逆变器及其储能系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB726165A (en) * 1952-12-15 1955-03-16 Asea Ab Improvements in or relating to three-phase electric arc furnaces
DE1204321B (de) * 1961-12-07 1965-11-04 Licentia Gmbh Anordnung von die Leistungsumsetzung von Drehstromlichtbogenoefen symmetrierenden Zusatzimpedanzen in der Ofenanlage
DE1509941C3 (de) * 1964-12-02 1973-09-27 Straehle & Hess Inhaber Karl Hess, 7261 Althengstett Im Querschnitt U förmige Fuhrung fur schiebbare Fensterscheiben
JP3242814B2 (ja) * 1995-01-25 2001-12-25 三菱電機株式会社 電力系統の補償制御装置
DE112006002299T5 (de) * 2005-09-01 2008-06-26 National University Corporation Saitama University Kontaktfreie Stromzuführvorrichtung
HUP0700300A2 (en) * 2007-04-24 2008-12-29 Andras Fazakas Battery recharger circuit operated from three-phase mains
US8213199B2 (en) * 2007-11-30 2012-07-03 Alencon Acquisition Co., Llc. Multiphase grid synchronized regulated current source inverter systems
CN101588072B (zh) * 2008-01-11 2011-08-31 北京博旺天成科技发展有限公司 一种新型节能电力调节器
US8873252B2 (en) * 2008-03-26 2014-10-28 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for extending zero-voltage switching range in a DC to DC converter
GB2476278A (en) * 2009-12-17 2011-06-22 Eltek Valere As Resonant circuit with transformer having three sets of windings
EP2346150A1 (de) * 2010-01-14 2011-07-20 AEG Power Solutions B.V. Modulare Spannungsversorgungsanordnung, insbesondere für Reaktoren zur Herstellung von Polysilicium

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013125435A (ru) 2014-12-10
TW201401711A (zh) 2014-01-01
JP2013252049A (ja) 2013-12-12
CN103457479A (zh) 2013-12-18
DK2670041T3 (en) 2015-04-20
EP2670041B1 (de) 2014-12-31
US20130323137A1 (en) 2013-12-05
KR20130135752A (ko) 2013-12-11
PL2670041T3 (pl) 2015-06-30
CA2816625A1 (en) 2013-12-01
EP2670041A1 (de) 2013-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2533039T3 (es) Conjunto de suministro de potencia con un inversor para crear corriente alterna N-fásica
JP6181132B2 (ja) 電力変換装置
US9337746B2 (en) Multilevel inverter
WO2010116806A1 (ja) 電力変換装置
JP6289825B2 (ja) 発電機励磁装置および電力変換システム
US8767427B2 (en) Arrangement for power supply for a reactor for production of polysilicon with a frequency converter
EP2849332B1 (en) Multilevel inverter
US11909305B2 (en) AC-to-DC power converter which removed a common mode component form the output current
WO2012165100A1 (ja) 電力変換装置
JP6104736B2 (ja) 電力変換装置
WO2012165102A1 (ja) 電力変換装置
WO2013051475A1 (ja) 電力変換装置
WO2013051476A1 (ja) 電力変換装置
JP2008178180A (ja) 整流回路
ES2682280T3 (es) Método de determinación de ángulo de fase en un transformador de desfase para un inversor de media tensión
ES2535170T3 (es) Disposición de suministro de corriente con un inversor para la generación de corriente alterna monofásica
JP2007068247A (ja) 交流交流直接変換装置
JP2008278714A (ja) 整流回路
US9845011B2 (en) Auxiliary power source device for vehicle
JP5465023B2 (ja) 電力変換装置
JP5029129B2 (ja) 並列１８パルス整流回路
WO2023021933A1 (ja) 電力変換器装置
JPH0471303A (ja) 電気車制御装置
BR102015025570B1 (pt) Sistema de conversão cc-cc para aplicações de alta potência em média ou alta tensão
TW201310881A (zh) 用於生產多晶矽用的反應器的具有變頻器的電源供應裝置