TW201212466A - Current supply equipment with a first current supply device and a second current supply device - Google Patents

Description

201212466 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種電源設備，尤其涉及一種用於根據西 門子法製造多晶矽的反應器的電源設備，該電源設備具有 第一電源單元，具有第二電源單元，具有接頭組，並且具 有分配給該接頭組的第一開關裝置組，該第二電源單元包 括至少兩個交流電壓調節器和一個用於控制該交流電壓調 節器的電壓伺服控制裝置（Spannungsfolgesteuerung)，該 接頭組包括用於連接至少一個負載的至少兩個接頭，其中 第一接頭直接、即在不中間連接開關的情況下與第二電源 單元的輸出端連接，該第一開關裝置組配備有用於將該接 頭組的接頭與第一電源單元的輸出端連接以及將該接頭組 的接頭從第一電源單元的輸出端斷開的開關裝置。 【先前技術】 公開號爲DE 10 2009 021 4〇3 A1的德國專利申請文本 以及實用新型文獻DE 2〇 2〇〇9 〇〇3 325⑴公開了這樣—種 電源設備。這些文獻中所描述的電源設備被用在用於根據 西門子法或通過化學的氣體分離（Gasabseheidung)製造多 :矽的反應窃中。裏所描述的電源設備的第—電源單元 提供在西門子法的分離過程開始時可以施加於細矽棒的中 壓（1至3〇kV額定電壓）。在棒對觸發之後，然後 電源單元進行供電。第二電源單元包括多個輸入端和多個 交流電壓調節胃。這些輸入端與不同電位連接，這些電位 201212466 例如可以在變壓器的次級側抽頭上提供。變壓器所提供的 這些電壓在低壓範圍（〇至3kV額定電壓）中。第二電源單 元的交流電壓調節器一方面與相應的一個輸入端連接，並 且另一方面與輸出端連接。交流電壓調節器可以是可控矽 調節器。但是也可以使用具有其他整流閥的調節器。交流 單元調節器由電壓伺服控制裝置控制。電壓伺服控制裝置 例如在申請人以前的申請中有所介紹，並且在g κ

Dubey、S. R. Doradla、a J〇shi 和 R M κ sinha 所著的 ‘‘ Thyristorized Power c〇ntr〇Uers” 。由第二電源單元提供 的電壓是低壓。 上述文獻涉及電源設備，其中四個負載、即四個棒對 被供應以電能。用於西門子法的反應器近來用於遠不止四 個棒對。例如已知用於24個棒對的反應器。例如在實用新 型文獻DE 2〇 2〇〇7 001 〇83 m中公開了一種用於μ個棒對 的反應器的電源設備。但是該實用新型文獻所公開的電源 設備不具有在分離過程開始期間爲棒對供應中壓的第一電 源單το。實用新型文獻DE 2〇 2〇〇7 〇〇1 〇83⑴所公開的電 源設備包括多個爲棒對供應電能的第二電源單元。棒對被 分組，並且爲這些組分配至少一個第二電源單元。在組内’ 棒對在分離過程開始時串聯連接，然後並'聯連接。設置轉 換裝置，用於在對串聯連接的棒對供電和並聯連接供電之 間切換。尤其是由於在棒對的並聯運行和串聯運行之間的 轉換’實用新型文獻DE 20 2007 001 083 U1所公開的電源 設備是昂貴的。 201212466 【發明内容】 爲此提出了本發明。 本發明要解決的技術問題是改進開頭所述種類的一種 電源設備，使得可以爲大量棒對供應電能。 該技術問題通過以下方式解決，即該電源設備包括盆 他第二電源單元、其他接頭組和其他第一開關裝置組，所 述其他第一電源早疋包括至少兩個交流電壓調節器和用於 控制該交流電塵調節器的電壓伺服控制裝置，所述盆他接 頭組包括用於連接至少-個負載的至少兩個接頭，i中每 關=頭組的接頭中，第—接頭直接、即在不中間連接開 關的情況下與所述其他第二電源單元之一的輸出端連接， 所述其他第-開關裝置組分別分配給所述其他接頭組之一 有用於將該接頭組的接頭與第—電源單元的輸出 的開關裝置。 電源早-的輸出端斷開 按照-種同樣建議的根據本發明的用於爲尤其是在上 述電源設傷的情況下能連接到電源設備的接頭組的接頭上 =負载供電的方法，接頭組的接頭相繼地經由分配給該接 2的第-開關裝置組的開關裝置在其餘接頭組的接頭從 —電源單元的輸出端斷開期間與第一電源單元的輸出端 接。在-個接頭組的接頭經由分配給該接頭組的第一開 關裝置組的開關裝置連接之後，這些接頭由八 組的第二電源單元供應以電流。 ^頭 201212466 優選地，一個接頭組的每個接頭 關裝置組的-個開關裝置與第 戶斤對應的開 端連接。 電原早几的正好一個輪出 括第在特別適宜的實施方式中，每個接頭-包 第母個接頭組的第一接頭和 ： 第—開關裝置組的開關裝置與參考電位連接。由 根據本發明的—個電 〜!個接頭，其㈣母個接碩組可以包括 子組…第這广1個接頭中，第- 於第二開關裝置組的置妾^和第二接頭）借助 置與參考電位連接。 發明的一個電源設 〜1個輪出端，1中…備的第電源早儿可以包括 第-輸出端和第二輸出：:Λ數；數111和數n可以相等。 開關裝置與接頭組的第—^疋』由第—開關裝置組的 出*山4位 弟接碩和第二接頭連接的。篦^ 出立而和第二輪出端在第 ㈣的第-輸 電位。 '原單元工作期間可以位於第一 2*m+i個輸出端中， 第-輸出端和第二輪出端勹Π::個輸:端(包* 處於-個電位，或處苐電源早70工作期間可以 自然數。2*m+1個輸出端+ 中P是小於等於m的 處於第二電位。第第一子組的P個輸出端可以 端上提供的額定電單元的能在第二電源單元的輸出 電源單元的第一子纟 至少是第一電源單元的能在第— 供的額定電壓的m倍的輪出端和第二子組的輸出端之間提 201212466 根據本發明的一種電源設備可以包括至少一個變壓 器’該變壓器在次級側具有多個抽頭。次級側抽頭中外面 的抽頭可以與至少一個接頭組的第二接頭連接。其餘次級 側抽頭優選與第二電源單元的輸入端連接。有利地，電源 設備包括三個變壓器，它們在初級側以三角形連接並且連 接到二相電網的不同外側（AuBenseiter )上。多個第二電源 單το盡可能相同地連接到變壓器的次級侧，從而變壓器被 相同地載入或者電網被對稱地載入。 根據本發明，第一電源單元可以包括至少一個變頻 益。此外’第一電源單元還可以包括至少一個變壓器。 【實施方式】 圖1中示出的電源設備包括第一電源單元1〇。第一電 源單元10包括三個輸入端丨8，這些輸入端經由一個三極開 關與三相電網的相線連接。在第一電源單元10内，輸入端 18經由變頻器16與第一對變壓器17和第二對變壓器η連 接。每對具有一個第一變壓器17a和一個第二變壓器17b。 變壓盗17具有次級線圈，次級線圈的抽頭與輪出端u、12、 1 3、1 4、1 5 連接。 第一輸出端11和第二輸出端15只與屬於不同變壓器 17對的變壓器17的次級線圈的一個抽頭連接。第一輸出端 u與第一對的第一變壓器17a連接，第二輸出端15與第二 對的第二變壓器17b連接。第三輸出端13與第一對的第二 變壓器1 7b的一個抽頭連接，並且與第-董 ^二牙一對的第一變壓器 10 201212466 !7a的一個抽頭連接。其餘輸出端I?、I#分別與第一和第· 一對的第一變壓器l7a的一個抽頭及第二變壓器l7b的一個 抽頭連接。一對變壓器的次級線圈的繞向相反，從而在變 壓器17的初級線圈上輸入電壓相同的情況下，一個變壓器 對的兩個變壓器17的次級線圈上的電壓降相反。因此，第 —輸出端11、第二輸出端15和第三輸出端13處於相同的 電位。其餘輸出端12、.14同樣處於相同的電位。四個負載 41、42、43、44連接到五個輸出端丄！、12、13、14、15。 電源設備還包括三個變壓器70。變壓器7〇的初級線圈 以三角形連接，並且經由抽頭71、72連接到三相電網的三 個相線。變壓器可以經由三極開關從電網斷開。 變壓器70的次級線圈包括抽頭73、74、75、76、77、 78。這些抽頭73至78與第二電源單元2〇的輸入端2ι連 接第一電源單元20的輸入端21與正好一個蠻壓琴7〇的 觸拙頭連接。當然，也可以是多 早兀20連接到一個變壓器7〇。在例子中示出了兩個第二電 源單元20連接到每個變壓器70。每個第二電源單元2〇包 括輸出端24。 電源設備包括多個接頭組30。每個第二電源單元2〇與 一個接碩組30--對應。在每個接頭組30中設置第一接 頭31和第二接頭35。每個接頭組3〇的第一接頭3丨與相應 的第一電源單το 20的輸出端24連接。每個接頭組μ的第 二接頭35與變壓器70的次級側抽頭7 _ 只’ ？逆接’對應於該 頭組30的第二電源單元2〇與該變壓器7〇連接。 °Λ 201212466 的所有接頭31至35 (即也包括弟—接頭3ι 和第二接頭35)可以經由第_開關裝置組 51至55與第-電源單元丨0的輸出端丨…連接，^ 借助h些開關裝置51至55從輸出端"至15斷開。其 中母個接碩組3〇與一個第一開關裝置組Μ — 開關裝置51至55可LV a 。 5 T以疋可控開關裝置。第一開關裝置纽 則開關裝置51至55由中央控制裝置56控制。控制= 56被構造爲使得總是只有—個„裝置組Μ的 51至55可以被接通。同時只有-個接頭組30的接頭31至 35可以經由與其對應的開關裝！ ％至55與第 … 10連接。還可能的是，第一開關 /'、早兀 J疋弟開關裝置51至55都不接通， 並且因此接頭組30之一的接 元10連接。 的接頭31至35都不與第-電源單 電源設備可以包括第二開關裝置組6〇，其 開關裝置·组6G分別對應於一個接頭組3〇。每個接,且第3一〇 的第-接頭31和第二接頭35可以經由—個 組的開關裝置61、62與—個參考電位連接q憂選^置 在一個接頭組30的接頭31至35經由開關裝置5丨至y與 第一電源單元10連接的情況下是這種情況。 ” 此外’簡要地介紹—種方法，可以以該方法操作令電 ==的電源單元。根據該方法，接頭組3。相繼地 先連接第-電源早元10,爲此’正連接到第一 元1〇的接頭組30的接頭31、32、33、34、35經由第一開 關裝置組50的開關裝置51、52、53、. 連接到第一 12 201212466 電源單元10的輸出端1 1、1 2、1 3、14、15。如果接頭組 30的接頭31、32、33、34、35沒有與第一電源單元10相 連，則對應於該接頭組30的第一開關裝置組50的開關裝 置5 1、52、53、54、55斷開。在一個接頭組30的接頭3 1、 32、33、34、35連接到第一電源單元10上長達一預定時間、 優選是直到作爲負載4 1、42、43、44連接的細矽棒對的觸 發之後，開關裝置51、52、53、54、55被斷開。因此，由 對應於該接頭組30的第二電源單元20進行供電。 【圖式簡單說明】 借助於附圖詳細描述根據本發明的電源設備的一個實 施例。在附圖中： 圖1示出了根據本發明的電源設備的電路圖。 【主要元件符號說明】 10 第一電源單元 11 第一輸出端 12 輸出端 13 第三輸出端 14 輸出端 15 第二輸出端 16 變頻器 17 變壓器 18 輸入端 13 201212466 20 第二電源單元 21 輸入端 22 交流電壓調節器 23 電壓伺服控制裝置 24 輸出端 30 接頭組 31 第一接頭 32 接頭 33 接頭 34 接頭 35 第二接頭 41 負載 42 負載 43 負載 44 負載 50 第一開關裝置組 51 開關裝置 52 開關裝置 53 開關裝置 54 開關裝置 55 開關裝置 56 開關裝置的控制裝置 60 第二開關裝置組 61 開關裝置 14 201212466 65 開關裝置 70 變壓器 71 初級側接頭 72 初級側接頭 73 次級側接頭 74 次級側接頭 75 次級側接頭 76 次級側接頭 77 次級側接頭 78 次級側接頭 79 次級側接頭

Claims (1)

1. 201212466 七、申請專利範圍： 1 . 一種電源設備，尤其是用於按照西門子法製造多曰 矽的反應器的電源設備， 包括第一電源單元（10)， 包括第二電源單元（20 )，所述第二電源單元（2〇 ) 包括至少兩個交流電壓調節器（22 )和用於控制所述交济 電壓調節器（22 )的電壓伺服控制裝置（23 )， 包括接頭組（30 )，所述接頭組包括用於連接至少一 個負載（41、42、43、44)的至少兩個接頭（31、32、33、 34、 35)，這至少兩個接頭中第一接頭（31)直接、即在 不中間連接開關的情況下與所述第二電源單元（2〇 )的輸 出端（24)連接，並且 包括分配給所述接頭組（30)的第—開關裝置組（5〇)， 具有用於將所述接頭組（3〇 )的接頭（3 i、32、33、Μ、 35. )與所述第一電源單元（1〇)的輸出端（ΐ5、ι6、η、 8 19)連接或將所述接頭組（3〇)的接頭（η、32、33、 34、35)從所述第一電源單元（1〇)的輪出端（15、丨6、 17' 18、19)斷開的開關裝置（51、52、53、54、55)， 其特徵在於， 所述電源設備包括： 其他第二電源單元（2〇)，所述其他第二電源單元（2〇) •包括至少兩個交流電壓調節器（22)和用於控制該交流電 壓调節器（22 )的電壓伺服控制裝置（23 )， 其他接碩組（30 )，所述其他接頭組（30 )包括用於 16 201212466 32 33二個負載(41、42、43，)的至少兩個接頭(31、 32 33 34 35 ) ’每個其他接頭組⑶）的接頭（31、 3金2、33、34、35)巾，第—接頭⑶）直接、即在不中門 連接開關的情況下與所述其他第二電源單丨（ ^ 端（24)連接，以及 .^的輸出 分別分配給所述其他接頭組（3〇)之一的其他第 關裝置組（50) ’具有用於將所述其他接 ： 頭（31、32、33、34、35)與所述第一電源單元（1〇)^ ::;;1、12、13、14、⑴連接或將所述其他接頭組 C 30 ；的接頭 ·2·2 一 、35 )從所述第一電源單 二 出端（11、12、13、14、15)斷開的第-開 關裝置（51、52、53、54、55)。 2.根據申請專利範圍第i項所述的電源設備，其特徵 在於，-個接頭組（30)的每個接頭（31、”、33、“、 35)能經由相應開關裝置組的開關裝置（51、52、53、54、 )與所述第—電源單元（1〇)的正好一個輸出端（"、 12、13、14、15)連接。 /根據申請專利範圍第！或第2項所述的電源設備， ”特徵在於，每個接頭組（30 )包括第二接頭（35 )。 〜4 L根據申請專利範圍第3項所述的電源設備，其特徵 : 每個接頭組（30 )的第一接頭（3丨）和第二接頭（35 ) 能經由第二開關裝置組（6〇)的開關裝置（61、65)與參 考電位連接。 根據申請專利範圍第4項所述的電源設備，其特徵 17 201212466 在於，每個接頭組（3〇)包括 然數。 2*n+l個接頭，其中 是自 6·根據申請專利範圍第5項所述 在於，這2*n+1個接頭中， ，、行 貝甲包括第一接頭（3 1 )和第二接 頭35的第一子組的州個接頭能借助於第二開關裝置 組（60 )的開關裝置與所述參考電位連接。 、7.根據申請專利範圍第1項至第6項令任一項所述的 電源設備’其特徵在於，所述第-電源單it包括2*m+1個 輸出端（m、i3、14、15)，”mw 根據申哨專利範圍帛7項所述的電源設備，其特徵 在於’第-輸出端（U)和第二輸出^(15)能經由第一 開關裝置組的開關裝置與所述接頭組（3〇 )的第一接頭（3。 和第二接頭（35)連接。 9 ·根據申請專利範圍第8項所述的電源設備，其特徵 在於’第-輸出端（"）和第二輸出$ (1”在所述第一 電源單元工作期間處於第一電位。 10.根據巾請專利範圍第7項至第9項中任_項所述 勺電源β又備，其特徵在於，所述2*m+丨個輸出端中，包括 第—輸出端（11 )和第二輸出端（15)的第一子組的p+i 個輸出端在所述第-電源單元工作期間處於-個電位或處 於所述第-電位，其中P是小於等於m的自然數。 / 11 .根據申請專利範圍第10項所述的電源設備，其特 徵在於’所述2*m+1個輪出端中，第二子組的p個輪出端 處於第二電位。 18 201212466 12.根據申請專利範圍第u項所述的電源設備，其特 徵在於，所述第二電源單元（2〇)的能在所述第二電源單 το ( 20 )的輸出端上提供的額定電壓至少是所述第一電源 單7C ( 10)的能在所述第一電源單元（1〇)的第一子組的 輸出端和第二子組的輪出端之間提供的額定電壓的m倍。 13 .根據申請專利範圍第3項至第13項中任一項所述 的電源設備，其特徵在於，所述電源設備包括至少一個變 辽器（70 )，所述變壓器（7〇 )在次級側具有多個抽頭（73、 74 '乃、76、77 ' 78、79 ) ’這些次級側抽頭（73、74、 76 77、78、79)中的外部抽頭（79)與至少一個接 s貝組（30 )的第二接頭（35 )連接，並且其餘次級側抽頭 (73、74、75、76、77、78 )與所述第二電源單元（2〇 ) 的輸入端連接。 14 .用於爲能連接到電源設備、尤其是根據申請專利 範圍第1項至第1 3項中任一項的電源設備的接頭組㈠〇 ) 的接頭（3^32)313^35)上的負載（41、42 43、 44、45 )供電的方法，其特徵在於，所述接頭組（3〇 )的 接頭（31、32、33、34、35)相繼地在其餘接頭組（3〇 ) 的接頭（31、32、33、34、35)與第一電源單元（1〇)的 輪出端（11、12、13、14、15)斷開期間經由對應於所述 接碩組（30 )的第一開關裝置組（5〇 )的開關裝置（$ i、 52、53、54、55)與所述第一電源單元（1〇)的輸出端（"、 12、13、14、15)連接。 15 .根據申請專利範圍第14項所述的方法，其特徵在 19 35 ) 201212466 的開 由對 於，在一個接頭組（30)的接頭（31、32、33、34、 經由對應於該接頭組（30 )的第一開關裝置組（50 ) 關裝置（51、52、53、54、55)連接之後，這些接頭 應於該接頭組（30 )的第二電源單元（20 )供應電流 八、圖式： (如次頁） 20