DISPOSICION DE CIRCUITO PARA LA ALIMENTACION DE CARGAS VARIABLES DESDE TRES FASES.

Disposición de circuito para alimentar cargas, especialmente variables,

(I1, I2, M1, M2, O1, O2, O3) desde tres fases (L1, L2, L3), que comprende las características siguientes:

- la disposición de circuito presenta cuatro grupos de terminales (A11, A12, A13, A14; A21, A22, A23, A24; A31, A32; A41, A42, A43) para las cargas (I1, I2, M1, M2, O1, O2, O3) que se denominan a continuación grupos de terminales;

- la disposición de circuito está preparada para alimentar los terminales (A21, A22, A23, A24) del segundo grupo de terminales desde la primera fase (L1);

- la disposición de circuito está preparada para alimentar los terminales (A41, A42, A43) del cuarto grupo de terminales desde la segunda fase (L2);

- la disposición de circuito está preparada para alimentar los terminales (A11, A12, A13) del primer grupo de terminales y del tercer grupo de terminales (A31, A32) desde la tercera fase (L3);

- la disposición de circuito está preparada para regular la tensión de los cuatro grupos de terminales,

- en donde

- el primer grupo de terminales lleva asociado un primer circuito de regulación y este primer circuito de regulación comprende, como miembro de ajuste, un primer regulador y un primer grupo de medios de conmutación controlables (S111 a S132) para ajustar la tensión, cuyo primer grupo se denomina seguidamente primer grupo de medios de conmutación,

- el segundo grupo de terminales lleva asociado un segundo circuito de regulación y este segundo circuito de regulación comprende un segundo regulador y, como miembro de ajuste, un segundo grupo de medios de conmutación controlables (S211 a S231) para ajustar la tensión, cuyo segundo grupo se denomina seguidamente segundo grupo de medios de conmutación,

- el tercer grupo de terminales y el cuarto grupo de terminales llevan asociado un tercer circuito de regulación común y este tercer circuito de regulación comprende un tercer regulador y, como miembro de ajuste, un tercer grupo de medios de conmutación controlables (S311 a S345) para ajustar la tensión, cuyo tercer grupo se denomina seguidamente tercer grupo de medios de conmutación

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07015591.

Solicitante: AEG POWER SUPPLY SYSTEMS GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: EMIL-SIEPMANN-STRASSE 32,59581 WARSTEIN-BELECKE.

Inventor/es: VOLLMAR,WILFRIED, LIESE,MICHAEL-HARRO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 8 de Agosto de 2007.

Fecha Concesión Europea: 19 de Mayo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02M5/12 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02M APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE ALTERNA, DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE CONTINUA O DE CORRIENTE CONTINUA EN CORRIENTE CONTINUA Y UTILIZADOS CON LAS REDES DE DISTRIBUCION DE ENERGIA O SISTEMAS DE ALIMENTACION SIMILARES; TRANSFORMACION DE UNA POTENCIA DE ENTRADA EN CORRIENTE CONTINUA O ALTERNA EN UNA POTENCIA DE SALIDA DE CHOQUE; SU CONTROL O REGULACION (transformación de la corriente o de la tensión especialmente adaptada para su uso en los relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/02; sistemas de regulacion de variables eléctricas o magnéticas en general, p. ej. utilizando transformadores, reactancias o bobinas de choque, combinacion de tales sistemas con convertidores estáticos G05F; para computadores digitales G06F 1/00; transformadores H01F; conexión o control de un convertidor teniendo en cuenta su unión funcional con una fuente similar u otra fuente de alimentación H02J; convertidores dinamoeléctricos H02K 47/00; control de los transformadores, reactancias o bobinas de choque, control o regulación de motores, generadores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos H02P; generadores de impulsos H03K). › H02M 5/00 Transformación de una potencia de entrada en corriente alterna en una potencia de salida en corriente alterna, p. ej. para cambiar la tensión, para cambiar la frecuencia, para cambiar el número de fases. › para la transformación de la amplitud de la tensión o de la corriente solamente.
  • H02M5/257C

Clasificación PCT:

  • G05F1/16 SECCION G — FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05F SISTEMAS DE REGULACION DE VARIABLES ELECTRICAS O MAGNETICAS (regulación de la distribución en el tiempo o de la periodicidad de impulsos en los sistemas de radar o de radionavegación G01S; regulación de la corriente o de la tensión, especialmente adaptada para su uso en relojes electrónicos G04G 19/02; sistemas que funcionan en bucle cerrado para regular variables no eléctricas por medios eléctricos G05D; control de la alimentación de energía eléctrica a los computadores digitales G06F 1/26; para obtener las características de funcionamiento deseadas de electroimanes con armadura H01F 7/18; regulación de redes de distribución de energía eléctrica H02J; regulación de la carga de baterías H02J 7/00; regulación del valor de salida de convertidores estáticos, p. ej. reguladores de conmutación, H02M; regulación del valor de salida de generadores eléctricos H02N, H02P 9/00; control de transformadores, reactancias o bobinas de choque H02P 13/00; regulación de la respuesta de frecuencia, ganancia, potencia de salida máxima, amplitud o ancho de banda de amplificadores H03G; regulación de la sintonización de circuitos resonantes H03J; control de generadores de oscilaciones o de impulsos electrónicos H03L; regulación de las características de líneas de transmisión H04B; control de fuentes eléctricas de luz H05B 37/02, H05B 39/04, H05B 41/36; control eléctrico de aparatos de rayos X H05G 1/30). › G05F 1/00 Sistemas automáticos en los que las desviaciones de una magnitud eléctrica en relación a uno o a varios valores predeterminados son detectadas a la salida y reintroducidas en un dispositivo interior al sistema para llevar el valor detectado a su valor o a sus valores predeterminados, es decir, sistemas retroactivos. › asociados a tubos de descarga o a dispositivos de semiconductores.
  • H02J3/00 H02 […] › H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA LA ACUMULACION DE ENERGIA ELECTRICA (circuitos de alimentación de energía paralos aparatos de medida de rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas G01T 1/175; circuitos de alimentación de energía eléctrica especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/00; para computadores digitales G06F 1/18; para los tubos de descargar H01J 37/248; circuitos o aparatos para la conversión de la potencia eléctrica, disposiciones para su control o regulación H02M; control de una combinación máquina motriz-generador, control interrelacionado de varios motores H02P; control de energía a alta frecuencia H03L; utilización complementaria de línea o red de energía para transmisión de información H04B). › Circuitos para redes principales o de distribución, de corriente alterna.
  • H02M5/12 H02M 5/00 […] › para la transformación de la amplitud de la tensión o de la corriente solamente.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.


Fragmento de la descripción:

Disposición de circuito para la alimentación de cargas variables desde tres fases.

La invención concierne a una disposición de circuito para la alimentación de cargas, especialmente cargas variables, desde tres fases de un suministro de energía eléctrica.

Por las memorias de modelo de utilidad con los números de publicación DE 20 2004 014 812 U1, DE 20 2004 004 655 U1 y DE 203 18 061 U1 se conocen disposiciones de circuito con las cuales se alimentan cargas desde una fase de un suministro de energía eléctrica. Las cargas pueden consistir aquí en cargas variables durante el funcionamiento. Las disposiciones de circuito descritas en las memorias de modelo de utilidad citadas están previstas especialmente para instalaciones de deposición de silicio destinadas al cultivo de cristales de silicio. Las cargas son formadas entonces por los cristales que se deben cultivar. Durante el funcionamiento crecen los cristales y estos varían así su resistencia eléctrica.

Para una instalación especial se deberá poder cultivar ahora al mismo tiempo una cantidad netamente mayor de cristales en un reactor. Son necesarias para ello mayores potencias, por lo que es pertinente una alimentación trifásica con energía eléctrica.

Una particularidad del reactor es que las cargas que se forman por los cristales de silicio obtenidos están dispuestas en tres círculos concéntricos. Cada uno de estos círculos concéntricos comprende un grupo de cristales de silicio, es decir, un grupo de cargas. El número de cargas del grupo de cargas que forma el anillo exterior es aquí más grande que el número de cargas del anillo interior.

La curva de tensión o la curva de intensidad de corriente que se recorren al cultivar los cristales de silicio deberán ser iguales para las cargas de un grupo de cargas. Sin embargo, entre los grupos de cargas pueden presentarse diferentes en las curvas de intensidad de corriente o de tensión que se deben observar. Por tanto, es pertinente regular con un circuito de regulación propio la evolución de la intensidad de corriente o de la tensión durante el cultivo de los cristales de silicio de cada grupo de cargas.

Por el contrario, es también pertinente que un número igual de cargas estén conectadas a las tres fases del suministro de energía eléctrica. Por tanto, el experto se enfrenta al requisito de proponer una disposición de circuito que, por un lado, haga posible una regulación de los tres grupos de cargas de diferente tamaño y, por otro lado, asegure una distribución uniforme de las cargas de las tres fases del suministro de energía.

Estos requisitos se resuelven por medio de una disposición de circuito según la invención con las características de la reivindicación 1.

Por consiguiente, la disposición de circuito según la invención presenta cuatro grupos de terminales para las cargas que se denominan seguidamente grupos de terminales. La disposición de circuito es adecuada y está preparada para alimentar los terminales del segundo grupo de terminales desde la primera fase. La disposición de circuito es también adecuada y está preparada para alimentar los terminales del cuarto grupo de terminales desde una segunda fase. Además, la disposición de circuito es adecuada y está preparada para alimentar los terminales del primer grupo de terminales y del tercer grupo de terminales desde una tercera fase.

Asimismo, una disposición de circuito según la invención es adecuado y está preparada para regular la tensión de los cuatro grupos de terminales, estando asociado el primer grupo de terminales a un primer circuito de regulación, estando asociado el segundo grupo de terminales a un segundo circuito de regulación y estando asociados el tercero y el cuarto grupos de terminales a un tercer circuito de regulación común.

El primer circuito de regulación comprende un primer regulador y un primer grupo de medios de conmutación controlables para ajustar la tensión como miembros de ajuste del primer circuito de regulación, y este primer grupo de medios de conmutación controlables se denomina primer grupo de medios de conmutación.

El segundo circuito de regulación comprende un segundo regulador y un segundo grupo de medios de conmutación controlable que está previsto para ajustar la tensión como miembro de ajuste del segundo circuito de regulación. El segundo grupo de medios de conmutación controlables se denomina seguidamente segundo grupo de medios de conmutación.

El tercer circuito de regulación comprende finalmente un tercer regulador y un tercer grupo de medios de conmutación controlables para ajustar la tensión como miembro de ajuste del tercer circuito de regulación, cuyo tercer grupo se denomina seguidamente tercer grupo de medios de conmutación.

Según la invención, los medios de conmutación controlables pueden ser tiristores. Naturalmente, es imaginable que se empleen también otros medios de conmutación adecuados con los que se pueda ajustar una tensión.

Según la invención, el primer grupo de medios de conmutación puede ser adecuado y estar preparado para cambiar entre una alimentación en paralelo y una alimentación en serie de las cargas conectables al primer grupo de terminales. El segundo grupo de medios de conmutación puede también ser adecuado y estar preparado para cambiar entre una alimentación en paralelo y una alimentación en serie de las cargas conectables al segundo grupo de terminales. Por último, el tercer grupo de medios de conmutación puede también ser adecuado y estar preparado para cambiar entre una alimentación en paralelo y una alimentación en serie de las cargas conectables al tercero y/o al cuarto grupos de terminales.

El cambio entre un alimentación en paralelo y una alimentación en serie de las cargas conectables a los grupos de terminales es ventajoso para el cultivo de cristales de silicio, ya que en una primera fase una alta tensión en las cargas y en una segunda fase una alta intensidad de corriente a través de las cargas son favorables para el crecimiento de las cargas o cristales de silicio variables.

Los medios de conmutación del primer grupo de medios de conmutación pueden ser adecuados y estar preparados en una disposición de circuito según la invención para conmutar corrientes provenientes de la tercera fase. Los medios de conmutación del segundo grupo de medios de conmutación pueden ser adecuados y estar preparados para conmutar corrientes provenientes de la primera fase. Un primer subgrupo de medios de conmutación del tercer grupo de medios de conmutación puede ser adecuado y estar preparado para conmutar corrientes provenientes de la segunda fase y un segundo subgrupo de medios de conmutación del tercer grupo de medios de conmutación puede ser adecuado y estar preparado para conmutar corrientes provenientes de la tercera fase.

Una disposición de circuito según la invención puede estar configurada de modo que la más pequeña tensión ajustable por los medios de conmutación del primer grupo de medios de conmutación o del segundo subgrupo del tercer grupo de medios de conmutación sea la mitad de grande que la tensión ajustable por los medios de conmutación del segundo grupo y del primer subgrupo del tercer grupo de medios de conmutación.

Si se conectan cargas variables a una disposición de circuito según la invención, se puede obtener una disposición según la invención en la que un primer grupo de cargas está conectado a los terminales del primer grupo de terminales, un segundo grupo de cargas está conectado a los terminales del segundo grupo de terminales y un tercer grupo de cargas está conectado a los terminales del tercer grupo de terminales y a los terminales del cuarto grupo de terminales.

La resistencia de las cargas conectadas al segundo y al cuarto grupos de terminales es ventajosamente de la misma magnitud. Asimismo, la resistencia de las cargas conectadas al primero y al tercer grupos de terminales es ventajosamente de la misma magnitud. La resistencia total de las cargas conectadas al primero y al tercer grupos de terminales puede ser entonces con ventaja exactamente igual que la resistencia de las cargas conectadas al segundo o al cuarto grupo de terminales.

Se describen con más detalle ayudándose de los dibujos dos ejemplos de realización según la invención para disposiciones de circuito de alimentación de cargas variables desde tres fases y dos disposiciones constituidas por tales disposiciones de circuito y cargas conectadas a ellas. Muestran:

La figura 1, un primer ejemplo de realización...

 


Reivindicaciones:

1. Disposición de circuito para alimentar cargas, especialmente variables, (I1, I2, M1, M2, O1, O2, O3) desde tres fases (L1, L2, L3), que comprende las características siguientes:

- la disposición de circuito presenta cuatro grupos de terminales (A11, A12, A13, A14; A21, A22, A23, A24; A31, A32; A41, A42, A43) para las cargas (I1, I2, M1, M2, O1, O2, O3) que se denominan a continuación grupos de terminales;

- la disposición de circuito está preparada para alimentar los terminales (A21, A22, A23, A24) del segundo grupo de terminales desde la primera fase (L1);

- la disposición de circuito está preparada para alimentar los terminales (A41, A42, A43) del cuarto grupo de terminales desde la segunda fase (L2);

- la disposición de circuito está preparada para alimentar los terminales (A11, A12, A13) del primer grupo de terminales y del tercer grupo de terminales (A31, A32) desde la tercera fase (L3);

- la disposición de circuito está preparada para regular la tensión de los cuatro grupos de terminales,

- en donde

- el primer grupo de terminales lleva asociado un primer circuito de regulación y este primer circuito de regulación comprende, como miembro de ajuste, un primer regulador y un primer grupo de medios de conmutación controlables (S111 a S132) para ajustar la tensión, cuyo primer grupo se denomina seguidamente primer grupo de medios de conmutación,

- el segundo grupo de terminales lleva asociado un segundo circuito de regulación y este segundo circuito de regulación comprende un segundo regulador y, como miembro de ajuste, un segundo grupo de medios de conmutación controlables (S211 a S231) para ajustar la tensión, cuyo segundo grupo se denomina seguidamente segundo grupo de medios de conmutación,

- el tercer grupo de terminales y el cuarto grupo de terminales llevan asociado un tercer circuito de regulación común y este tercer circuito de regulación comprende un tercer regulador y, como miembro de ajuste, un tercer grupo de medios de conmutación controlables (S311 a S345) para ajustar la tensión, cuyo tercer grupo se denomina seguidamente tercer grupo de medios de conmutación.

2. Disposición de circuito según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de conmutación controlables (S111 a S345) son tiristores.

3. Disposición de circuito según la reivindicación 2, caracterizada porque el primer grupo de medios de conmutación (S111 a S132) está preparado para cambiar entre una alimentación en paralelo y una alimentación en serie de las cargas (I1, I2) conectables al primer grupo de terminales.

4. Disposición de circuito según cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada porque el segundo grupo de medios de conmutación (S211 a S232) está preparado para cambiar entre una alimentación en paralelo y una alimentación en serie de las cargas (M1, M2) conectables al segundo grupo de terminales.

5. Disposición de circuito según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el tercer grupo de medios de conmutación (S311 a S345) está preparado para cambiar entre una alimentación en paralelo y una alimentación en serie de las cargas (O1, O2, O3) conectables al tercero y al cuarto grupos de terminales.

6. Disposición de circuito según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque los medios de conmutación del primer grupo de medios de conmutación están preparados para conmutar corrientes provenientes de la tercera fase (L3).

7. Disposición de circuito según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizada porque los medios de conmutación del segundo grupo de medios de conmutación están preparados para conmutar corrientes provenientes de la primera fase (L1).

8. Disposición de circuito según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada porque un primer subgrupo de medios de conmutación (S311 a S331) del tercer grupo de medios de conmutación está preparado para conmutar corrientes provenientes de la segunda fase (L2).

9. Disposición de circuito según cualq1uiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada porque un segundo subgrupo de medios de conmutación (S341 a S345) del tercer grupo de medios de conmutación está preparado para conmutar corrientes provenientes de la tercera fase (L3).

10. Disposición de circuito según la reivindicación 9, caracterizada porque la más pequeña tensión ajustable por los medios de conmutación del primer grupo de medios de conmutación (S111 a S132) o del segundo subgrupo (S341 a S345) del tercer grupo de medios de conmutación es la mitad de grande que la tensión ajustable por los medios de conmutación del segundo grupo (S211 a S232) y del primer subgrupo (S311 a S331) del tercer grupo de medios de conmutación.

11. Disposición constituida por una disposición de circuito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y cargas variables (I1, I2, M1, M2, O1, O2, O3), en donde

- un primer grupo (I1, I2) de las cargas (I1, I2, M1, M2, O1, O2, O3) está conectado a los terminales (A11, A12, A13, A14) del primer grupo de terminales,

- un segundo grupo (M1, M2) de las cargas (I1, I2, M1, M2, O1, O2, O3) está conectado a los terminales (A21, A22, A23, A24) del segundo grupo de terminales y

- un tercer grupo (O1, O2, O3) de las cargas (I1, I2, M1, M2, O1, O2, O3) está conectado a los terminales (A31, A32) del tercer grupo de terminales y a los terminales (A41, A42, A43) del cuarto grupo de terminales.

12. Disposición según la reivindicación 11, caracterizada porque la resistencia de las cargas M1, M2; O1, O2) conectadas al segundo y al cuarto grupos de terminales es de la misma magnitud.

13. Disposición según la reivindicación 12, caracterizada porque la resistencia de las cargas (I1, I2; O3) conectadas al primero y al tercer grupos de terminales es de la misma magnitud.

14. Disposición según las reivindicaciones 12 y 13, caracterizada porque la resistencia total de las cargas (I1, I2; O3) conectadas al primero y al tercer grupos de terminales es exactamente igual de grande que la resistencia de las cargas (M1, M2; O1, O2) conectadas al segundo o al cuarto grupo de terminales.


 

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