KR20080065995A

KR20080065995A - 저항성-유도성 부하로 전력을 공급하고 저항성-유도성부하로부터 전력을 방출시키는 방법, 및 그에 사용되는정류기

Info

Publication number: KR20080065995A
Application number: KR1020087010291A
Authority: KR
Inventors: 랄프 코르데스; 게르트 그리펜트로그; 위르겐 루프
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-07-15
Also published as: EP1929619B1; KR101312662B1; US8036009B2; EP1929619A2; WO2007039409A9; WO2007039409A2; CN101278474B; DE102005047541A1; WO2007039409A3; CN101278474A; US20090290394A1; ATE515099T1

Abstract

본 발명의 목적은 자계를 생성하기 위하여, 바람직하게는 초전도 코일들을 활성화시키기 위하여 여기 권선들에 전력을 공급하는 것이다. 이러한 목적은 AC 변압기를 사용함으로써, 그리고 거의 전력 손실이 없는 정류기를 경유하여 코일을 트리거링함으로써 달성된다. 바람직하게, 프리휠링 회로를 사용하는 2-방향 정류기가 연관된 장치에 이용되고, 그리하여 전력이 공급될 때, 그리고 또한 특히 전력이 방출될 때 손실을 방지한다.

Description

저항성-유도성 부하로 전력을 공급하고 저항성-유도성 부하로부터 전력을 방출시키는 방법, 및 그에 사용되는 정류기{METHOD FOR SUPPLYING AND DISCHARGING POWER TO AND FROM A RESISTIVE-INDUCTIVE LOAD, AND RECTIFIER USED THEREIN}

본 발명은 저항성-유도성 부하 또는 순수한 인덕턴스로 에너지를 공급하고 저항성-유도성 부하 또는 순수한 인덕턴스로부터 에너지를 방출시키는 방법, 및 이러한 목적을 위해 사용된 컨버터 회로에 관한 것이고, 상기 저항성-유도성 부하 또는 순수한 인덕턴스는 예를 들어, 초전도 전도체로 형성된다. 본 발명은 특히 전기 기기의 여기 권선(excitation winding) 및 필드 코일들을 구동하기에 적합하다. 부가하여, 본 발명은 또한 특정 정류기를 구비한 이러한 방법을 위해 사용되는 회로 장치에 관한 것이다.

여기 권선에 대한 응용예는 의료용 기기 또는 예를 들어, 동기기(synchronous)에서 발견될 수 있다. 여기 권선에 에너지를 공급하고 여기 권선으로부터 에너지를 방출시킴으로써, 여기 전류는 상승되거나 하강되고, 그리하여 자계의 강도가 영향 받는다.

종종, 상기 여기 권선은 또한 초전도성을 유지하기 위하여 80 K 미만의 온도로 유지되어야 하는 HTS(High Temperature Superconductor; 고온 초전도체) 재료로 이루어진다. 이러한 낮은 온도를 유지하기 위하여, 외부로부터의 열 공급 및 냉각된 영역에서의 열 생성이 대부분 회피되어야 한다.

여기 및 탈여기(de-excitation)를 위해 요구되는 전력은 종종 매우 높은데, 그 이유는 여기 및 탈여기의 프로세스는 높은 제어 품질을 달성하기 위하여 매우 빨리 일어나야 하기 때문이다. 유리하게도, 유도성 부하를 통해 전류를 변화(교류)시키기 위해 전력을 공급하고 전력을 방출할 때 높은 손실을 피하기 위하여, 비교적 높은 전압을 사용하고 유도성 부하가 전력을 공급받기 이전에 전압 변환을 직접 수행하는 것이 가능하다.

외부로부터 직접 여기 권선에 전력을 공급하기 위하여, 몇 백 A까지의 영역에 있는 높은 전류 레벨들은 적절한 단면을 갖는 라인들을 사용하는 것이 필요함을 의미하고, 따라서 상기 라인들은 또한 양호한 열 전도체이다. 대신에, 만약 비교적 높은 전압들이 고온 영역으로부터 저온 영역(cold area)으로의 에너지 공급을 위해 사용된다면 열적 전력 손실(thermal power loss)의 밸런스로 인하여 더 유리하고, 그리하여 전도체 단면이 감소한다. 그 다음 마찬가지로 전압은 여기 권선에 전력을 공급하기 위하여 저온 영역에서 변압기에 의해 변환되어야 하고 정류된다.

특히, 에너지가 주변 온도("고온 영역"으로서 알려짐)로부터 초전도를 허용하는 온도("저온 영역"으로 알려짐)로 변환되는 초전도 여기 권선을 위한 응용예의 경우에, 이것은 고온 영역으로부터 저온 영역으로 부싱에서의 손실을 감소시킨다.

이러한 배경에 대하여, 본 발명의 목적은 인덕턴스로 에너지를 공급하고 인덕턴스로부터 에너지를 방출하는 방법을 특정하고, 특히 연관된 기술적 수단을 특정하는 것이다. 그러한 기술적 수단은 특별히 설계된 정류기 및 거기에 포함된 컨버터 밸브들에 대한 구동 방법이다.

본 발명은 청구항 1의 특징들을 갖는 방법에 의해 달성된다. 상기 방법을 수행하기 위해 적합한 기술적 수단으로서 특정 정류기를 포함하는 회로 장치는 청구항 11에 특정된다. 상기 방법 및 연관된 정류기의 개선예들은 종속항들의 청구 대상이다.

본 발명의 청구 대상은 특정 정류기 회로에 대한 특정 구동 체제이고, 이것은 전류에 의한 저항성-유도성 부하들로의 전력 공급이 거의 손실 없이 상이한 정류기 경로들 사이에서 방향이 바뀔 때(commutate) 특히 정류기의 저손실 동작을 달성하기 위하여 사용될 수 있다. 이것은 인덕턴스에 저장된 자기 에너지가 상승 또는 하강되는 인덕턴스의 여기 및 탈여기의 단계(phase) 및 인덕턴스를 통한 전류의 일정한 흐름의 단계 모두에 관한 것이다.

본 방법은 복수 개의 정류기 경로들, 특히, 멀티플 풀 브리지 정류기 회로를 갖는 모든 정류기 회로들에 적용될 수 있다.

선택적으로, 인덕턴스를 위한 전류가 교류(변화)될 필요가 없을 때 인덕턴스를 위한 전류를 허용하는 프리휠링 경로가 제공될 수 있다.

본 발명은 모든 저항성-유도성 부하들, 전기 기계를 위한 여기 장치들 및 자계를 생성하기 위한 필드 코일들에 대하여 전체적으로 적용될 수 있다. 이러한 맥락에서, 유리하게 본 발명은 특히 인덕턴스를 마주하는 전압 변성기(voltage transformer)의 2차 측 상의 저손실 변환을 위해 적합하고, 상기 전압 변성기는 1차 측 인버터, 변압기 및 2차 측 정류기를 포함한다. 전압 변성기는 2차 측 전류 방향이 일정한 동안, 인덕턴스의 탈여기 및 여기를 달성하기 위하여 2개의 4분면(quadrant)에서 동작될 수 있다.

본 발명의 방법은 특히 HTS 여기 권선에 전력을 공급하기 위하여 특히 유리하게 사용될 수 있다. 대안적으로, 본 발명은 전기 기계의 다른 권선에 적용될 수 있다.

특정 정류기를 갖는 본 발명의 회로 장치의 경우에, 컨버터 밸브는 전력 반도체들을 포함한다. 사용된 전력 반도체들은 바람직하게 MOSFET이고, 그 이유는 MOSFET은 연관된 순방향 전압(U_AK) 및 결과적인 손실을 갖는 어떠한 pn 접합부도 갖지 않기 때문이다. 바람직하게, 컨버터 밸브는 양극 및 음극을 가진 역전압을 설정할 수 있도록 하기 위하여 각각 2개의 역으로 연결된 직렬 MOSFET에 의해 형성될 수 있는데, 그 이유는 개별적인 MOSFET이 내재적으로 포함된 다이오드(intrinsically contained diode)로 인하여 역 방향으로 어떠한 억제 작용도 갖지 않기 때문이다.

대안적으로, 사용된 전력 반도체들은 또한 사이리스터, IGBT, GTO 또는 IGCT일 수 있다.

문제점에 대한 언급된 해결책의 경우에, 변압기 및 정류기 뿐만 아니라, 선택적으로 여기 권선에 평행한 프리휠링 경로를 사용하는 것이 가능하다. 유리하게, 이러한 프리휠링 경로는 전류 레벨이 변화될 필요가 없을 때 전류를 라우팅하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 경우, 그리하여 전류는 변압기의 권선을 경유하여 흐를 필요없이, 저 임피던스 컨버터 밸브를 경유하여 더 짧은 경로 상에서 라우팅될 수 있다.

본 발명의 추가 세부 사항 및 이점들이 청구범위와 연관된 도면을 참조하여 예시적인 실시예에 대한 도면의 이하 설명에서 발견될 수 있다.

도 1은 프리휠링 경로와 중간-탭 연결된 2-경로 정류기를 보여주고, 개별적인 스위칭 소자들은 마이크로프로세서에 의해 구동되는 MOSFET에 의해 형성된다.

도 2는 선행 기술 및 컨버터 밸브의 연관된 구동에 기초하여 인덕턴스가 여기될 때의 1차 전압(U_p)을 참조하여 신호들의 프로파일을 보여준다.

도 3은 선행 기술 및 컨버터 밸브의 연관된 구동에 기초하여 인덕턴스가 탈여기될 때의 1차 전압(U_p)을 참조하여 신호들의 프로파일을 보여준다.

도 4는 인덕턴스가 컨버터 밸브들의 개선된 구동으로 여기될 때 1차 전압(U_p)을 참조하여 신호들의 프로파일을 보여준다.

도 5는 인덕턴스가 컨버터 밸브의 개선된 구동으로 탈여기될 때 1차 전압(U_p)을 참조하여 신호들의 프로파일을 보여준다.

이하의 설명에서, 특히 도 1에서, 변환기(50)는 동일한 우선권을 갖는 동일 출원인에 의한 병행 독일 특허 출원에 따르는 것으로 간주된다. 변환기의 업스트림에 연결된 유닛들의 개시와 관련하여, 무엇보다도 이러한 병행 출원을 참조한다.

도 1은 1차 측(31) 및 2차 측(32)을 갖는 변압기(3)를 보여준다. 변압기(3)의 1차 측은 적절한 주파수에서 1차 전압(U_p)에 의해 구동되고, 전압원 및 인버터는 상세히 도시되지 않았다.

도 1에 도시된 2차 측 정류기 장치는 순차적인 프로그램에 기초하여 마이크로프로세서(50)에 의해 제어된다. 순차적인 프로그램은 특정 구동 체제를 수행하고, 도 2 내지 도 5를 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명된다.

도 1은 또한 개별적인 소자들에 대한 전기 엔지니어링 부호를 보여준다. 이러한 맥락에서,

T: 2차 측 중간 탭을 가진 컨버터 변압기

L: 저항성-유도성 부하 또는 구동될 인덕턴스

V1: 최상부 경로의 컨버터 밸브

V2: 최하부 경로의 컨버터 밸브

V3: 프리휠링 경로의 컨버터 밸브

V1a, V1b, V2a, V2b, V3a, V3b: 내재적으로(intrinsically) 제공된 바디 다이오드를 포함하는, 전력 반도체로서의 MOSFET

I₁: 최상부 경로의 전류

I₂: 최하부 경로의 전류

I_L: 인덕턴스를 통한 전류

U_p: 컨버터 변압기 상의 1차 측 전압

U_s: 권선 당 컨버터 변압기 상의 2차 측 전압 - u*U_p에 대응

U_V1: 최상부 컨버터 밸브 양단의 전압

U_V2: 최하부 컨버터 밸브 양단의 전압

U_L: 인덕턴스/프리휠링 회로 양단의 전압

도 1에서, 6 및 6'는 또한 컨버터 변압기(5)의 2차 코일들을 나타내고, 10은 여기될 인덕턴스(L)를 나타낸다. 컨버터 변압기(5)는 2개의 컨버터 밸브(V1 및 V2)를 구비하고, 각각의 컨버터 밸브는 컨버터 변압기의 2차 측과 연관되어, 역으로 연결된 직렬 MOSFET(V1a 및 V1b, 또한 V2a 및 V2b)을 포함한다. 부가하여, 역으로 연결된 직렬 MOSFET(V3a 및 V3b)을 포함하는 컨버터 밸브(V3)가 프리휠링 경로에 대하여 제공된다.

a 및 b에 의해 구별되는 개별적인 MOSFET은 각각 서로 직렬로 역으로 연결된다. 각각의 MOSFET은 원칙적으로 내재 바디 다이오드(intrinsic body diode)를 포함하고, 내재 바디 다이오드는 도 1에 마찬가지로 도시된다. 대안적으로, 여분의 다이오드는 내재 바디 다이오드 상에 부하를 완화시키기 위하여 MOSFET의 외부에 제공될 수 있다.

도 1에 도시된 중간 탭을 가진 2-펄스 정류기 회로 대신에, 복수 개의 정류기 경로들을 가진 임의의 다른 정류기 회로, 특히 다수의 풀 브리지 정류기 회로들을 사용하는 것이 가능하다.

도 2 내지 도 5는 가로 좌표 상에 시간을 보여주고, 연관된 세로 좌표 상에 이하의 변수들을 교대로 도시한다.

U_p: 컨버터 전압기 상의 1차 측 전압

U_V1: 최상부 컨버터 밸브 양단의 전압

U_V2: 최하부 컨버터 밸브 양단의 전압

U_L: 인덕턴스(L)/프리휠링 회로 양단의 전압

I₁: 최상부 컨버터 밸브의 전류

I₂: 최하부 컨버터 밸브의 전류

도 2는 그래프 21 내지 26을 생성하고, 도 3은 그래프 31 내지 36을 생성하며, 도 4는 그래프 41 내지 42를 생성하고 도 5는 그래프 51 내지 55를 생성한다.

이러한 맥락에서, 도 2 및 도 3은 우선 선행 기술에 기초하여 2-펄스 정류기의 동작을 보여주고, 도 4 및 도 5는 개선된 전류 전환(commutation)의 결과로서 감소된 전력 손실을 가진 2-펄스 정류기의 개선된 동작을 보여준다.

도 2 및 도 3은 선행 기술에 기초하여 전류 전환에 대한 의미 있는 시간 t_x를 이하와 같이 보여준다.

t1, t4: 1차 측 변압기 전압에 대한 극 변화

t2: 스위치 온된 전력 반도체(V1a 및 V1b) 및 스위치 오프된 전력 반도체(V2a 및 V2b)

t3, t6: 전류 전환의 종료

t5: 스위치 온된 전력 반도체(V2a 및 V2b) 및 스위치 오프된 전력 반도체(V1a 및 V1b)

도 1에 도시된 정류기의 기술된 설계 및 구동의 경우에, 컨버터 밸브들 간의 전류 전환 동안 에너지 손실이 감소되는 것이 기본적이다.

여기 권선과 병렬인 프리휠링 경로는 전류의 레벨이 변화(교류)될 필요가 없을 때 전류를 운반하거나 전류를 단락시킬 수 있다. 이것은 전류가 변압기의 불가피하게 더 높은 넌리액티브 권선(nonreactive winding) 저항들을 경유하여 라우팅될 필요없이, 오히려 저-임피던스 컨버터 밸브(V3)를 경유하여 단락 경로(short path) 상에서 라우팅될 수 있음을 의미한다. 부가하여, 변압기의 히스테리시스 손실은 전압이 프리휠링 단계 동안 스위치 오프될 수 있기 때문에 사라진다.

따라서, 여기 전류가 상승되거나 하강되지 않는 안정 상태에서, 여기 장치는 초전도 인덕턴스가 구동될 때 잔여 손실을 보상하기 위하여 단지 때때로만 활성화되어야 하고, 저-손실 프리휠링 경로는 대부분의 시간 동안 활성이다.

정류기의 손실의 기본적 원인은 하나의 컨버터 경로 또는 컨버터 밸브로부터 나머지 컨버터 경로 또는 컨버터 밸브로의 전환 동작(commutation operation)이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 정류기의 경우에, 전류는 컨버터 밸브(V1)로부터 컨버터 밸브(V2)로, 그리고 또한 원래대로 전환되어야 한다.

선행 기술에 기초한 밸브들이 구동될 때, 이것은 2개의 MOSFET(V2a/V2b)을 함께 스위치 온함으로써, 그리고 2개의 MOSFET(V1a/V1b)을 함께 스위치 오프함과 동시에 또는 그 이후에 즉시, 도 2 및 도 3에서 시간 t2 및 t5에서 수행된다. 여기 권선(L)에 의해 추가적으로 구동되는 전류는 정류기의 하나의 컨버터 밸브로부터 나머지로 무한 속도로 전환될 수 없는데, 그 이유는 자기 에너지가 우선 변압기의 전류-운반 권선들의 누설 인덕턴스에서 하강되거나 상승되어야 하기 때문이다. 선행 기술에 기초한 밸브 제어의 전술한 타입의 경우에, 이것은 시간 t2 또는 t5로부터는 본질적으로 컨버터 밸브에 사용되는 MOSFET(V1a(V2a))의 드레인-소스 항복 전압(breakdown voltage)(U_(BR)DSS)에 대응하는 역 전압을 상승시키는, 전환이 일어날 경로(즉, 전류가 떠나는 경로)에 의해 수행된다. 이러한 전압은 전환이 일어날 경로의 전류 하강 및 수용 경로(accepting path)의 전류의 상승을 야기하고, 양 전류의 합은 항상 인덕턴스(L)를 통한 전류(I_L)에 대응한다. 시간 t3 또는 t6까지의 전 환 시간 동안, 이것은 컨버터 밸브 양단의 증가된 전압으로부터 알 수 있듯이, 전환이 일어날 경로의 컨버터 밸브, 특히 MOSFET(V1a 및 V2a)의 높은 손실과 연관된다.

이것은 누설 인덕턴스들에 저장된 에너지가 통상적인 구동 방법으로 컨버터 밸브의 모든 전환 동작에 열을 가하도록 전환됨을 의미한다. 원치 않는 열의 도입 외에도, 밸브는 신뢰성에 악영향을 미치는 임계 동작점에서 사용된다.

한 가지 개선된 옵션은 특정 시간 동안 2개의 컨버터 밸브(V1 및 V2)를 스위치 온하여 단락 회로를 마련되는 것이다. 만약 이것이 컨버터 변압기의 1차 측 및 그와 더불어 2차 측 전압이 전류(I₁)가 하강되고 전류(I₂)가 상승되도록 지향되는 시점에 수행되면, 전류(I₁)는 감소되고 전류(I₂)는 증가할 것이며, 이것은 오로지 2차 측 전압에 의해 야기된다. 밸브(V₁)는 이제 정확히 전류(I₁)에서의 제로 크로싱에 스위치 오프 되어야 한다.

만약 밸브가 너무 일찍 스위치 오프되면, 자기 잔여 에너지는 변압기의 피할 수 없는 누설 인덕턴스들에 저장된 상태로 남아 있고, 차례로 드레인-소스 항복 전압(U_(BR)DSS)(전술한 설명 참조)을 사용하여 하강되어야 한다.

만약 밸브가 너무 늦게 스위치 오프되면, 전류(I₁)는 제로 크로싱 이후에 음이 될 것이고, 전류(I₂)는 전류(I_L) 너머 상승할 것이다. 음의 전류(I₂)는 다시 소스 항복 전압(U_(BR)DSS)을 사용하여 스위치 오프된다.

양쪽 경우에서, 갑작스러운 스위칭 오프는 높은 전압 스파이크를 야기하고 결과적으로 높은 전력 손실을 야기한다.

전환 시간은 전환될 인덕턴스를 통해 전류의 레벨에 의존하기 때문에, 스위칭 온(V2)과 스위칭 오프(V1) 사이의 시간 차이는 일정하게 유지될 수 없고, 이것은 순수한 시간 제어가 제거됨을 의미한다. 그와 대조적으로, 전류의 제로 크로싱을 검출하는 것은 복잡하고 에러에 영향받기 쉽다.

컨버터 밸브에 있는 2개의 MOSFET은 함께 구동되기 보다는 오히려 별개로 구동되어, 우선 단지 MOSFET(V1b)만이 스위치 오프되는 것이 이제 기본적이다. 내재 MOSFET 다이오드 또는 그 외의 부가적으로 제공되는 병렬로 연결된 다이오드는 컨버터 밸브(V1)가 여전히 스위치 온 된 MOSFET(V1a) 및 V1b의 다이오드를 가로지른 프리휠링 밸브로서 기능함을 의미한다. 동시에, 2개의 MOSFET(V2a/V2b)는 함께 스위치 온 된다. 만약 이것이 변압기의 2차 측 권선 상의 전압이 전류(I₁)이 하강되고 전류(I₂)가 상승되도록(전술한 설명 참조) 지향되는 시점에 수행되면, 전환은 변압기에 의해 제공된 전압에 의해 강제된다.

전환 단계의 전류(I₁)의 하강 다음에, 컨버터 밸브(V1)의 전류(I₁)는 제로 크로싱에서 V1b의 다이오드에 의해 자동으로 차단되고, 그 결과 변압기에 의해 제공된 전압은 역 전류를 구동할 수 없다. 따라서 손실들은 단지 다이오드의 순방향 전압(U_AK)에 의해서만 야기된다. 전류(I₁)가 제로로 내려올 때, 제 2 전력 반도체(V1a) 또한 스위치 오프된다. 이러한 V1a의 스위치 오프는 I1의 제로 크로싱에 직접 결합되기 보다는, 그 이후에 특정 간격을 두고 일어날 수 있다. 이러한 간격은 최대 여기 전류가 전환될 수 있도록 할당된다. 그러나, V1a은 변압기의 2차 측 권선 상의 전압이 그 극성을 변화시키기 이전에 스위치 오프되어야 한다.

개선된 방법을 위한 신호 프로파일들은 여기에 대한 도 4에, 그리고 탈여기에 대한 도 5에 도시된다. 이러한 도면들은 이하와 같은 의미있는 시점들 t_x를 보여준다.

t1, t4: 1차 측 변압기 전압에 대한 극성 변화

t2: 스위치 온된 전력 반도체(V1a 및 V1b) 및 스위치 오프된 전력 반도체(V2b)

t3, t6: 전류 전환의 종료

t2': 스위치 오프된 V2a

t5: 스위치 온된 전력 반도체(V2a 및 V2b) 및 스위치 오프된 전력 반도체(V1b)

t5': 스위치 오프된 V1a

회로가 여기 모드로 동작할 지 또는 탈여기 모드로 동작할 지 여부는 시점들 t2, t2', t3, t5, t5' 및 t6의 위치에 의해 결정되고, 1차 측 변압기 전압에 대한 극성 변화의 시점들, t1 및 t4에 대하여 전류 전환을 식별한다.

밸브(V1b)의 다이오드에서 제로 크로싱에서 정확히 스위치 오프하는 것이 전환 동작에서의 에너지 손실을 회피함이 명백하게 되었다.

컨버터 밸브(V3)에 의해 구현된 프리휠링 경로의 컨버터 밸브들 중 하나(V1 또는 V2)로부터의 이러한 전류 전환은 유사한 방식으로 일어난다.

Claims

자계를 생성하기 위해 사용된 저항성-유도성 부하들, 특히 인덕턴스들에 에너지를 공급하고 상기 저항성-유도성 부하들, 특히 인덕턴스들로부터 에너지를 방출하는 방법으로서,

여기 및 탈여기에 요구되는 전력은 열 손실을 줄이기 위하여 비교적 높은 전압에서 공급되고,

- 변압기 및 정류기를 포함하는 전압 변성기가 사용되고,

- 낮은 전력 손실을 갖는 상기 정류기가 상기 인덕턴스에 전력을 공급하기 위하여 사용되고, 상기 정류기의 기능은 컨버터 밸브들을 사용하여 구현되며,

- 상기 컨버터 밸브들은 2차 측 상의 전환 손실(commutation loss)들이 낮게 유지되도록 구동되는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 컨버터 밸브들은 전류의 전환이 오로지 상기 변압기의 2차 측 전압에 의해서만 야기되도록 구동되는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제1항 및 제2항에 있어서,

사용된 상기 정류기는 복수 개의 정류기 경로들을 갖는 다경로 정류기이고, 상기 정류기 경로들 사이에서 전류가 전환되어야 하는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제3항에 있어서,

상기 정류기 경로들은 그들에 사용되는 각각의 컨버터 밸브들을 갖고, 상기 컨버터 밸브들은 2개의 역으로 연결된 직렬 전력 반도체들을 포함하며, 상기 전력 반도체들은 역 방향으로 어떠한 억제 작용도 갖지 않는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 컨버터 밸브들은 전류의 전환 동안 지연 이후에 스위치 온되고, 이것은 상기 컨버터 밸브들의 전력 손실을 감소시키는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상이한 정류기 경로들에 있는 상기 컨버터 밸브들은 특정 시간 주기에서 동시에 스위치 온되는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

2개의 컨버터 밸브들과 중간 탭을 갖는 2-경로 정류기가 사용되는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 정류기에 부가하여, 상기 정류기 및 상기 변압기가 스위치 오프된 이후에 전류를 허용할 수 있는 프리휠링 회로가 사용되고, 상기 전류는 상이한 정류기 경로들 간의 전환에 따라 상기 프리휠링 회로 쪽으로 전환되는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방법이 초전도 코일들에 대해 적용되는,

에너지를 공급하고 방출하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 회로 장치로서,

정류기 경로 당, 역 방향으로의 억제 작용이 결여된 적어도 2개의 역으로 연결된 직렬 컨버터 밸브들을 포함하는 정류기에 특징이 있고, 상기 정류기는 상기 컨버터 밸브들의 특정 구동의 결과로서 감소된 전력 손실을 갖는,

회로 장치.
제10항에 있어서,

상기 정류기는 중간 탭을 가진 2-펄스 정류기 회로를 포함하는,

회로 장치.
제10항에 있어서,

상기 정류기는 다중 풀 브리지 정류기 회로를 포함하는,

회로 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 컨버터 밸브에 포함된 전력 반도체들은 상기 역 방향으로의 억제 작용을 제거할 목적으로, 내재적으로 포함된 또는 부가적으로 병렬로 연결된 다이오드(8)를 갖는 MOSFET인,

회로 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 컨버터 밸브에 포함된 전력 반도체들은 사이리스터, IGBT, GTO 또는 IGCT이고, 역 방향으로의 억제 작용은 가능한 부가적으로 병렬된 연결된 다이오드들을 사용하여 제거되는,

회로 장치.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 정류기 경로들에 부가하여, 상기 변압기 및 상기 정류기가 스위치 오프되는 때 전류를 수용할 수 있는 프리휠링 회로가 존재하는,

회로 장치.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

규정된 프로그램에 기초하여 상기 컨버터 밸브들을 제어하기 위한 마이크로프로세서(50)가 제공되는,

회로 장치.