JP2013236537A

JP2013236537A - 給電装置

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Publication number: JP2013236537A
Application number: JP2013096839A
Authority: JP
Inventors: Peter Wallmeier; ヴァルマイアー，ペーター; Paul Wolfgang; パウル，ヴォルフガング
Original assignee: AEG Power Solutions BV
Current assignee: AEG Power Solutions BV
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2013-11-21
Also published as: TW201401710A; CA2815182A1; RU2013120515A; CN103384120A; KR20130124228A; EP2660964A1; US20130293010A1

Abstract

【課題】第１の給電調整装置と第２の給電調整装置とを備える給電装置において、第２の給電調整装置のための費用をさらに低下させる。
【解決手段】本発明は、ｐ個の第１の給電調整装置と少なくとも１つの第２の給電調整装置とを備える給電装置に関する。少なくとも１つの第２給電調整装置の入力部の各接続部は、変圧器の内の１つの変圧器の二次側コイルの第１のタップと結合され、前記少なくとも１つの第２の給電調整装置の入力部の前記各接続部が接続される、前記変圧器の二次側コイルの基準電位のためのタップは制御可能なスイッチを介して互いに結合可能である。
【選択図】図６

Description

本発明は、Ｐ個の第１の給電調整装置と少なくとも１つの第２の給電調整装置とを備える給電装置に関し、
給電調整は、ｎ個の変圧器を有し
各変圧器は、複数のタップを備える少なくとも１つの二次側コイルを有し、
第１の給電調整装置のそれぞれにおける各変圧器の二次側コイルの２つの第１のタップはパワーレギュレータを介して第１のノードに互いに結合され、
第１の給電調整装置の第１のノードは、第１の給電調整装置が接続されている、変圧器の二次側コイルの基準電位のためのタップと共に第１の出力部を形成し、該出力部には、直列に結合された負荷、特に、シーメンス法に従ってポリシリコンを製造するための炉中のポリシリコン棒が接続可能であり、
少なくとも１つの第２の給電調整装置は、ｎ個の接続部を備える入力部と、ｎ相交流電流からｍ相交流電流に変換するためのｑ個の変換器群とを有し、第２の給電調整装置の入力部は少なくとも１つの変換器群と結合され、
少なくとも１つの第２の給電調整装置は、（ｑ×ｍ＋１）個の接続部を有する出力部を有し、該接続部は前記少なくとも１つの第２の給電調整装置内において、変換器群の出力部と結合され、
スイッチ回路はｐ個の第１のスイッチ群を有し、
該スイッチはそれぞれ、少なくとも（ｑ×ｍ＋１）個の接続部を有する出力部を有し、該接続部には負荷または該負荷の一部が接続可能であり、該負荷は、直列に結合されて、第１の給電調整装置に接続可能であり、
前記スイッチのそれぞれは、制御可能な切換え手段群を有し、スイッチ群の該切換え手段は、閉じた状態において、少なくとも１つの第２の給電調整装置の出力部の接続部と、出力部の接続部とを結合し、
前記スイッチのそれぞれは制御信号入力部を有し、該入力部は切換え手段の制御接続部と結合され、
ｎ，ｍ，ｐおよびｑは自然数である。

多相交流電流システムにおいて、また、２相交流電流システムにおいても、本出願の意味においては、各交流電流システムとは、互いに一定の同じ位相角であって、それらの合計は３６０°となる位相角を有する同じ周波数の複数の交流電流が存在するものと理解される。

かかる給電装置は、特許文献１から知られ、該文献において公開された給電装置においては、ｎ＝３，ｍ＝２，ｐ＝６，ｑ＝２である。

シーメンス法に従ってポリシリコンを製造するための反応炉に供給するためのかかる給電装置の利点は、反応炉に配設され、電気的に給電装置に結合されるポリシリコン棒に、第１の給電調整装置によってのみならず、第２の給電調整装置によっても電気エネルギを供給することが可能であることである。

第１の給電装置は、低電圧の場合に高電力がシリコン棒に給電されるべく構成されてなり、第２の給電調整装置は高電圧の場合に低電力をシリコン棒に給電するべく構成されてなるので、シリコン棒の状態に応じてシリコン棒に給電するための適切な給電調整装置を選択することが可能である。

析出プロセスを開始するための第１の相において、シリコン棒がいわゆる薄棒であり、非常に高いオーム抵抗を有している場合、高い電圧で駆動される電流が、オーム抵抗が急激に低下するほどまでシリコン棒を加熱するまで、シリコン棒は第２の給電調整装置に結合されることが好ましく、これはシリコン棒の点火と呼ばれることもある。このような状態に達したならば、シリコン棒もわずかの抵抗を有するだけであり、第１の相に接続され第２の相において、高電流をシリコン棒に給電するための第１の給電調整装置は、低電圧の場合に利用される。電圧は、好ましくは設けられた電圧制御装置によって、析出プロセスにおいてシリコン棒に変換される出力がほぼ一定になるように調整することが可能である。

第２の給電調整装置は、点火されるまで第１の相においてのみ利用され、第２の相は、第１の相に比較して何倍も長いので、特許文献１に記載されるように、種々の負荷または負荷群を互いに接続することが可能である第２の給電調整装置を利用するのが好ましい。シリコン棒はしたがって、同時に点火されず、順に点火されることになる。

第２の給電調整装置と負荷との結合は、冒頭で述べた切換え手段群を介して行われ、該切換え手段群によって、第２の給電調整装置の出力部を切換え手段群の各出力部と結合することが可能となり、切換え手段群の各出力部には、負荷、すなわちシリコン棒が接続される。

したがって、複数群の負荷のために第２の給電調整装置を利用することが可能となり、この場合、各群は、第１の給電調整装置に接続されている。したがって、各群の負荷のために第２の給電調整装置は設けられていない。

したがって、特に、複数の中電圧変圧器の費用も、第２の給電調整装置にとって十分に高い電圧を利用することが可能な１つの中電圧変圧器にまで低下させることが可能である。

欧州特許出願公開第２３８８２３６号明細書

そこで、本発明の課題は、第２の給電調整装置のための費用をさらに低下させることにある。

この課題は、発明に従えば、少なくとも１つの第２給電調整装置の入力部の各接続部は、変圧器の内の１つの変圧器の二次側コイルの第１のタップと結合されること、および、前記少なくとも１つの第２の給電調整装置の入力部の前記各接続部が接続される、前記変圧器の二次側コイルの基準電位のためのタップは制御可能なスイッチを介して互いに結合可能であることによって解決される。

さらに詳しくは、本発明は、ｐ個の第１の給電調整装置（１）と少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）とを備える給電装置であって、
給電装置はｎ個の第１の変圧器（Ｔ１）を有し、
各第１の変圧器（Ｔ１）は、複数のタップ（２Ｕ１〜２Ｕ５，２ＵＮ，３Ｕ１〜３Ｕ５，３ＵＮ，２Ｖ１〜２Ｖ５，２ＶＮ，３Ｖ１〜３Ｖ５，３ＶＮ，２Ｗ１〜２Ｗ５，２ＷＮ，３Ｗ１〜３Ｗ５，３ＷＮ）を備える少なくとも１つの二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）を有し、
各第１の給電調整装置（１）における各第１の変圧器（Ｔ１）の少なくとも１つの二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）の少なくとも２つの第１のタップ（２Ｕ１〜２Ｕ５，３Ｕ１〜３Ｕ５，２Ｖ１〜２Ｖ５，３Ｖ１〜３Ｖ５，２Ｗ１〜２Ｗ５，３Ｗ１〜３Ｗ５）は、電力制御装置（１１）を介して第１のノード（１２）で互いに結合され、
第１の給電調整装置（１）の第１のノード（１２）は、第１の給電調整装置（１）が接続されている第１の変圧器（Ｔ１）の少なくとも１つの二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）の基準電位のためのタップ（２ＵＮ，３ＵＮ，２ＶＮ，３ＶＮ，２ＷＮ，３ＷＮ）と共に第１の出力部を形成し、該出力部には、直列に結合された負荷（Ｌ１〜Ｌ６）、特に、シーメンス法に従ってポリシリコンを製造するための炉中のポリシリコン棒が接続可能であり、
少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）は、ｎ個の接続部（２０１，２０２，２０３）を備える少なくとも１つの入力部（２０）と、ｎ相交流電流からｍ相交流電流に変換するためのｑ個の変換器群（２１）とを有し、該入力部はｑ個の変換器群（２１）と結合され、
前記少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）は、（ｑ×ｍ＋１）個の接続部（２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６，２３７）を有する出力部（２３）を有し、前記少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）内において、ｑ個の変換器群（２１）の接続部と結合され、
スイッチ回路はｐ個の第１のスイッチ群（３）を有し、
該スイッチはそれぞれ、（ｑ×ｍ＋１）個までの接続部（３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７）を有する出力部（３１）を有し、該接続部には負荷（Ｌ１〜Ｌ６）または該負荷の一部が接続可能であり、該負荷は、直列に結合されて、第１の給電調整装置（１）に接続可能であり、
前記スイッチのそれぞれは、制御可能な切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）群（３２）を有し、第１のスイッチ群（３）の該切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）は、閉じた状態において、少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の出力部（２３）の接続部（２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７）と、同じ第１のスイッチ群（３）の出力部（３１）の接続部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７）とを結合し、
前記スイッチのそれぞれは制御信号入力部（３３）を有し、該入力部は切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）の制御接続部と結合され、
ｎ，ｍ，ｐおよびｑは自然数である、給電装置において、
少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の入力部（２０）の各接続部（２０１，２０２，２０３）は、第１の変圧器（Ｔ１）の内の１つの二次側コイル（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）の第１のタップ（３Ｕ４，３Ｖ４，３Ｗ４）と結合され、
少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の入力部（２０）の接続部（２０１，２０２，２０３）が接続される、第１の変圧器（Ｔ１）の二次側コイル（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）の基準電位のためのタップ（３ＵＮ，３ＶＮ，３ＷＮ）が、第２のスイッチ群（４）の制御可能な切換え手段（４１，４２）を介して互いに結合可能である、ことを特徴とする給電装置である。

本発明において、第１の変圧器（Ｔ１）は、一次側で多角形状に結合され、ｎ相を有する多相交流電流網に接続可能であることを特徴とする。

本発明において、二次側コイル（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）に少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の入力部の接続部（２１，２２，２３）が接続される第１の変圧器（Ｔ１）の一次側コイル（１Ｕ，１Ｖ，１Ｗ）が、多角形の多様な経路で存在することを特徴とする。

本発明において、第１の変圧器（Ｔ１）は、１つの二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）よりも多くの二次側コイルを有することを特徴とする。

本発明において、少なくとも１つの第２の給電調整装置の入力部の接続部が接続される、第１の変圧器の二次側コイルは、第１の給電調整装置に接続される二次側コイル以外の二次側コイルであることを特徴とする。

本発明において、少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の入力部の接続部（２１，２２，２３）が接続される第１の変圧器（Ｔ１）の二次側コイル（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）には、第１の給電調整装置（１）も接続されることを特徴とする。

本発明において、第１の変圧器（Ｔ１）の全ての二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）には、第１の給電調整装置（１）が接続されることを特徴とする。

本発明において、少なくとも１つの変換器群（２０）は、１つまたは複数の第２の変圧器（Ｔ２）を有することを特徴とする。

本発明において、少なくとも１つの変換器群は（２０）、少なくとも１つまたは複数のインバータ（２０１）を有することを特徴とする。

本発明において、電圧制御時に第１の給電調整装置の電力制御装置（１１）を制御するための制御装置を有することを特徴とする。

本発明において、第１のスイッチ群（３）の切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）を制御するための制御装置を有することを特徴とする。

本発明において、第２のスイッチ群（４）の切換え手段（４１，４２）を制御するための制御装置を有することを特徴とする。

本発明において、第１のスイッチ群（３）の切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）と第２のスイッチ群（４）の切換え手段（４１，４２）とを制御するための制御装置は、第１のスイッチ群（３）の切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）が閉じるべく制御されるときに、第２のスイッチ群（４）の切換え手段（４１，４２）が閉じるように、互いに結合される、または１つの制御装置に統一されることを特徴とする。

本発明によって達成される利点は、第１の給電調整装置のために設けられた該給電調整装置の構成要素が、第２の給電調整装置のためにも利用されるという点にある。したがって、第２の給電調整装置を電流網と接続させるためにこれまで必要であった構成要素を節減すること、または少なくとも寸法を小さくすることが可能となる。したがって、特に、第１の変圧器または第１の変圧器の一部が、第２の給電調整装置の給電のためにも利用することが可能である。第２の給電調整装置のために、これまで中間電圧変圧器が必要であった場合には、これを不要とする、またはもっと小さな変圧器と替えることが可能である。

第１の変圧器は、一次側で多相切換えが可能であり、ｎ相の多相交流電流網に接続可能である。

二次側コイルに、少なくとも１つの第２の給電調整装置の入力部の接続部が接続されている第１の変圧器の一次側コイルは、好ましくは、多角形の多様な経路に存在することが可能である。したがって、給電網に対して一様な負荷とすることが可能である。
第１の変圧器は２次側コイルとして１つまたは複数を有することが可能である。

少なくとも１つの第２の給電調整装置の入力部の接続部が接続される第１の変圧器の二次側コイルは、第１の給電調整装置に接続される二次側コイル以外の二次側コイルであってもよい。第２の給電調整装置の給電のために、第１の給電調整装置の給電のために利用されない固有の二次側コイルが設けられるであろう。したがって、第１の給電調整装置と、少なくとも１つの第２の給電調整装置の給電のために、第１の変圧器の一次側コイルが共通で利用される。

しかしながら、少なくとも１つの第２の給電調整装置の入力部の接続部が接続される第１の変圧器の二次側コイルには、第１の給電調整装置も接続される。したがって、第１の給電調整装置、および少なくとも１つの第２の給電調整装置の給電のために、第１の変圧器の一次側コイルだけでなく二次側コイルも共通で利用される。
第１の変圧器の全ての二次側コイルには、第１の給電調整装置を接続することが可能である。

少なくとも１つの変換器群は１つまたは複数の第２の変圧器を有してもよい。該変換器群は、それぞれ１つの二次側コイルを有する２つの第２の変圧器を有してもよい。両変圧器の二次側コイルには、逆位相の単相交流電圧が接していてもよく、したがって、両二次側コイルには共通して二相交流電圧が接している。

同様に、第２の変圧器は、二次側コイルでｍ相交流電圧を下げることが可能なｍ相変圧器であることが可能である。

少なくとも１つの変換器群は、少なくとも１つまたは複数のインバータ、特に、周波数インバータを有する。変換器群のインバータを介して、第２の給電調整装置の入力部におけるｎ相の電圧を、単相またはｍ相の電圧に変換することが可能である。

給電装置は、電圧制御時に電力制御装置を制御するための制御装置を有することが可能である。

給電装置は第１のスイッチ群の切換え手段を制御するための制御装置を有することが可能である。

給電装置はさらにまた、第２のスイッチ群の切換え手段を制御するための制御装置を有することが可能である。

第１のスイッチ群の切換え手段と第２のスイッチ群の切換え手段とを制御するための制御装置は、第１のスイッチ群の切換え手段が閉じるべく制御されるときに、第２のスイッチ群の切換え手段が閉じるように、互いに結合する、または１つの制御装置に統一することが可能である。

本発明のさらなる特徴と利点は、添付の図を参照して、以下の好適な実施形態についての説明によって明らかになるであろう。

第１の変圧器とその切り換え装置の回路図である。第１の変形例における第１の給電調整装置、第１の変形例における第１の切換え装置群、およびそれに接続される負荷の回路図である。第２の変形例における第１の給電調整装置、第１の変形例における第１の切換え装置群、およびそれに接続される負荷の回路図である。第３の変形例における第１の給電調整装置、第２の変形例における第１の切換え装置群、およびそれに接続される負荷の回路図である。第２の給電調整装置の回路図である。第２の切換え装置群の回路図である。

図面を参照して明らかになる、発明に従った給電装置は、ｎ＝３の第１の変圧器Ｔ１、ｐ＝６の第１の給電調整装置１、第２の給電調整装置２、ｐ＝６の第１の切換え装置群３、および第２の切換え装置群４を含む。

第１の変圧器Ｔ１の一次側コイル１Ｕ，１Ｖ，１Ｗは、三角結線であり、三角形の各頂点は負荷切換え装置を介して、三相給電網の外部導体Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に接続されている。負荷切り換え装置は、常時開スイッチである。常時閉スイッチを介して、三角形の各頂点は接地電位に結合される。常時開スイッチと常時閉スイッチは同時に共通の駆動装置によって駆動される。

第１の変圧器Ｔ１はそれぞれ２つの二次側コイル２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗを備える。各二次側コイル２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗは、６つのタップ２Ｕ１〜２Ｕ５，２ＵＮ，３Ｕ１〜３Ｕ５，３ＵＮ，２Ｖ１〜２Ｖ５，２ＶＮ，３ＶＩ〜３Ｖ５，３ＶＮ，２Ｗ１〜２Ｗ５，２ＷＮ，３Ｗ１〜３Ｗ５，３ＷＮを有する。各二次側コイル２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗの各タップ２ＵＮ，３ＵＮ，２ＶＮ，３ＶＮ，２ＷＮ，３ＷＮに二次側基準電位が接続される。残りの５つのタップ２Ｕ１〜２Ｕ５，３Ｕ１〜３Ｕ５，２Ｖ１〜２Ｖ５，３ＶＩ〜３Ｖ５，２Ｗ１〜２Ｗ５では、これらは以下においては、第１のタップとも称されるが、これらでは、基準電位用のタップ２ＵＮ，３ＵＮ，２ＶＮ，３ＶＮ，２ＷＮ，３ＷＮに対抗して電圧を下げることが可能である。

基準電位用タップ２ＵＮ，３ＵＮ，２ＶＮ，３ＶＮ，２ＷＮ，３ＷＮは、接地電位検出装置を介して接地電位と結合される。

図２、図３および図４に示された第１の給電調整装置１は、それぞれ類似の構成を有してなる。これらの給電調整装置は、１つには、それらに接続された直列に結合された負荷への給電に用いられる。これに関して、第１の給電調整装置は同様に構成されてなる。しかしながら、図２および図３に従った第１の給電調整装置によって負荷をグループ分けすることも可能であって、そのグループ分けによって生じた負荷群を並列に結合して電気エネルギを供給することが可能である。これに関して、図２および図３に従った第１の給電調整装置と図４に従った第１の給電調整装置は異なる。

図２に従った給電調整装置は、直列および並列に結合されたそれぞれ２つの負荷からなる３つの群に電気エネルギが供給されるべく構成されてなり、図３に示された給電調整装置は、直列および並列に結合されたそれぞれ３つの負荷からなる２つの群に電気エネルギを供給するべく構成されてなる。図４に従った第１の給電調整装置の第３の変形例は、直列に結合された３つの負荷に電気エネルギを供給するべく構成されてなる。

第１の給電調整装置１は、接続部１３１，１３２，１３３，１３４，１３５を有し、これらは、第１の変圧器Ｔ１の二次側コイル２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗの第１のタップ２Ｕ１〜２Ｕ５，３Ｕ１〜３Ｕ５，２Ｖ１〜２Ｖ５，３ＶＩ〜３Ｖ５，２Ｗ１〜２Ｗ５，３Ｗ１〜３Ｗ５と結合される。接続部１３１，１３２，１３３，１３４，１３５は、第１の給電調整装置内部において、電力制御装置１１を介してノード１２と結合されるこのノード１２は、接続部１３１，１３２，１３３，１３４，１３５が結合される二次側コイル２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗの基準電位のためのタップ２ＵＮ，３ＵＮ，２ＶＮ，３ＶＮ，２ＷＮ，３ＷＮと共に、第１の給電調整装置１の出力部を形成する。第１の給電調整装置１のこの出力部に直列に結合された負荷が接続される。

負荷の並列結合と直列結合との切換えのために、第１の給電調整装置は、第１の変形例（図２）と第２の変形例（図３）の場合、種々の回路および切換え手段を有する。これらは、図２および図３に図示されているがここではさらなる説明はしない。すでに公開された文献に詳細に説明されている。

すでに述べたように、直列結合の負荷Ｌ１〜Ｌ６（図２および図３）またはＬ１〜Ｌ３（図４）は、第１の給電調整装置の内の１つの給電調整装置の出力部に接続されている。また、各負荷Ｌ１〜Ｌ６またはＬ１〜Ｌ３は、第１のスイッチ群３にも接続されている。

第１のスイッチ群３は、第１の変形例（図２および図３）において（ｑ×ｍ＋１）個の接続部、すなわち、ｍ＝２およびｑ＝３のとき、７つの接続部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７を備える出力部３１を有する。これらの接続部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７には、負荷Ｌ１〜Ｌ６が接続される。各負荷は、接続部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７の内の２つと結合され、それらを介して第２の給電調整装置から電流を供給されることが可能である。

第１のスイッチ群３は、最大（ｑ×ｍ＋１）個の制御可能な切換え手段からなる群３１を有する。第１のスイッチ群の第１の変形例においては、第１のスイッチ群は７つの制御可能な切換え手段３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７を有する。群３２の切換え手段３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７は、閉じた状態において、出力部３１の接続部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７と、第２の給電調整装置２の出力部の接続部２４，２５，２６，２７，２８，２９，２Ａとを結合する。

第２の変形例（図４）における第１のスイッチ群３は、第１の変形例（図２および図３）のスイッチ群とは、出力部が７つではなく４つだけの接続部３１１，３１２，３１３，３１４とを有し、切換え手段群が４つの切換え手段３２１，３２２，３２３，３２４を有している点において異なっている。これら４つの接続部３１１，３１２，３１３，３１４には３つの負荷Ｌ１〜Ｌ３が接続され、これらの負荷は、第２の変形例においては第１の給電調整装置１に接続されている。

第１のスイッチ群の両変形例における制御可能な切換え手段３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７は、制御接続部を有し、該接続部は第１のスイッチ群３の制御入力部３３を介して制御装置（図示せず）と結合される。

第１のスイッチ群を制御するための制御装置は、すべての第１のスイッチ群を制御する。電気エネルギの供給が、第２の給電調整装置から行われるべき場合には、好ましくは各第１のスイッチ群３の切換え手段３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７は閉じられる。

第２の給電調整装置２は、ｎ＝３、接続部２０１，２０２，２０３を備える入力部２０を有し、接続部２０１は接続部３Ｕ４と、接続部２０２は接続部３Ｖ４と、第３の接続部２０３は接続部３Ｗ４と結合される。第２の給電調整装置２は、ｑ＝３、変換器群２１を有する。これらの変換器群２１は、接続部２０１，２０２，２０３と結合され、すなわち変換器群２１は、二次側コイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗから三相電圧が供給される。変換器群２１において、三相電圧はｍ相電圧に変換され、この場合ｍ＝２である。３つの変換器群２１の出力部には、二相電圧もある。位相は１８０°となる。

各変換器群２１は、入力側に並列に結合された２つのインバータ２１１を有し、これらは、入力側で第２の給電調整装置２の入力部２０の接続部２０１，２０２，２０３と結合される。インバータ２１１は三相電圧を単相交流電圧に変換する。変換器群２１は、さらに２つの第２の変圧器Ｔ２を有する。これらは単相交流電圧をインバータ２１１の出力部において変換する。変換器群２１の両第２の変圧器Ｔ２の一次側コイルは同じ向きに巻かれており、それに対して両変圧器Ｔ２の二次側コイルは反対方向に巻かれている。したがって、両第２の変圧器Ｔ２の出力部では逆相電圧が生じる。

第２のノード２２においては、二次側コイル２を介して、互いに結合された第２変圧器Ｔ２が電圧を低下させないように、第２のノード２２では第２変圧器Ｔ２の各二次側接続部は互いに結合される。

２つの第２変圧器Ｔ２は、他の１つの第２変圧器Ｔ２と結合される。これらはまた１つの第２ノード２２と結合され、これら２つの変圧器Ｔ２の２次側接続部のそれぞれはノード２２と結合されない。

第２ノード２２と結合されていない、これらの、第２変圧器Ｔ２の二次側の接続部、および第２ノード２２は、第２の給電調整装置２の出力部２３の接続部２３１，２３１，２３３，２３４，２３５，２３６，２３７と結合され、これら接続部に第１のスイッチ群３が接続される。

第２のスイッチ群４（図６）は、接続部４３，４４，４５を有し、これら接続部はタップ３ＵＮ，３ＶＮ，３ＷＮと結合される。第２の切換え手段群４は、さらに２つの制御される切換え手段４１，４２を有し、それら切換え手段には接続部４３，４４，４５が結合される。同様に、制御入力部４６が設けられ、この入力部を介して切換え手段４１，４２は制御装置（図示せず）によって制御することが可能である。負荷に電気エネルギを供給するための第２の給電調整装置２が考慮に入れられる限り、切換え手段４１，４２を、回路を閉じるために制御する必要がある。第１の変圧器Ｔ１から第２の給電調整装置２に電流が流れることを可能にする中性点が切換え手段４１，４２を介して形成される。

１第１の給電調整装置
２第２の給電調整装置
３第１のスイッチ群
４第２のスイッチ群
Ｔ１第１の変圧器
Ｔ２第２の変圧器

Claims

ｐ個の第１の給電調整装置（１）と少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）とを備える給電装置であって、
給電装置はｎ個の第１の変圧器（Ｔ１）を有し、
各第１の変圧器（Ｔ１）は、複数のタップ（２Ｕ１〜２Ｕ５，２ＵＮ，３Ｕ１〜３Ｕ５，３ＵＮ，２Ｖ１〜２Ｖ５，２ＶＮ，３Ｖ１〜３Ｖ５，３ＶＮ，２Ｗ１〜２Ｗ５，２ＷＮ，３Ｗ１〜３Ｗ５，３ＷＮ）を備える少なくとも１つの二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）を有し、
各第１の給電調整装置（１）における各第１の変圧器（Ｔ１）の少なくとも１つの二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）の少なくとも２つの第１のタップ（２Ｕ１〜２Ｕ５，３Ｕ１〜３Ｕ５，２Ｖ１〜２Ｖ５，３Ｖ１〜３Ｖ５，２Ｗ１〜２Ｗ５，３Ｗ１〜３Ｗ５）は、電力制御装置（１１）を介して第１のノード（１２）で互いに結合され、
第１の給電調整装置（１）の第１のノード（１２）は、第１の給電調整装置（１）が接続されている第１の変圧器（Ｔ１）の少なくとも１つの二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）の基準電位のためのタップ（２ＵＮ，３ＵＮ，２ＶＮ，３ＶＮ，２ＷＮ，３ＷＮ）と共に第１の出力部を形成し、該出力部には、直列に結合された負荷（Ｌ１〜Ｌ６）、特に、シーメンス法に従ってポリシリコンを製造するための炉中のポリシリコン棒が接続可能であり、
少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）は、ｎ個の接続部（２０１，２０２，２０３）を備える少なくとも１つの入力部（２０）と、ｎ相交流電流からｍ相交流電流に変換するためのｑ個の変換器群（２１）とを有し、該入力部はｑ個の変換器群（２１）と結合され、
前記少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）は、（ｑ×ｍ＋１）個の接続部（２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６，２３７）を有する出力部（２３）を有し、前記少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）内において、ｑ個の変換器群（２１）の接続部と結合され、
スイッチ回路はｐ個の第１のスイッチ群（３）を有し、
該スイッチはそれぞれ、（ｑ×ｍ＋１）個までの接続部（３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７）を有する出力部（３１）を有し、該接続部には負荷（Ｌ１〜Ｌ６）または該負荷の一部が接続可能であり、該負荷は、直列に結合されて、第１の給電調整装置（１）に接続可能であり、
前記スイッチのそれぞれは、制御可能な切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）群（３２）を有し、第１のスイッチ群（３）の該切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）は、閉じた状態において、少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の出力部（２３）の接続部（２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７）と、同じ第１のスイッチ群（３）の出力部（３１）の接続部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７）とを結合し、
前記スイッチのそれぞれは制御信号入力部（３３）を有し、該入力部は切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）の制御接続部と結合され、
ｎ，ｍ，ｐおよびｑは自然数である、給電装置において、
少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の入力部（２０）の各接続部（２０１，２０２，２０３）は、第１の変圧器（Ｔ１）の内の１つの二次側コイル（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）の第１のタップ（３Ｕ４，３Ｖ４，３Ｗ４）と結合され、
少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の入力部（２０）の接続部（２０１，２０２，２０３）が接続される、第１の変圧器（Ｔ１）の二次側コイル（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）の基準電位のためのタップ（３ＵＮ，３ＶＮ，３ＷＮ）が、第２のスイッチ群（４）の制御可能な切換え手段（４１，４２）を介して互いに結合可能である、ことを特徴とする給電装置。
第１の変圧器（Ｔ１）は、一次側で多角形状に結合され、ｎ相を有する多相交流電流網に接続可能であることを特徴とする、請求項１に記載の給電装置。
二次側コイル（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）に少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の入力部の接続部（２１，２２，２３）が接続される第１の変圧器（Ｔ１）の一次側コイル（１Ｕ，１Ｖ，１Ｗ）が、多角形の多様な経路で存在することを特徴とする、請求項２に記載の給電装置。
第１の変圧器（Ｔ１）は、１つの二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）よりも多くの二次側コイルを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の給電装置。
少なくとも１つの第２の給電調整装置の入力部の接続部が接続される、第１の変圧器の二次側コイルは、第１の給電調整装置に接続される二次側コイル以外の二次側コイルであることを特徴とする、請求項３または４に記載の給電装置。
少なくとも１つの第２の給電調整装置（２）の入力部の接続部（２１，２２，２３）が接続される第１の変圧器（Ｔ１）の二次側コイル（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）には、第１の給電調整装置（１）も接続されることを特徴とする、請求項３または４に記載の給電装置。
第１の変圧器（Ｔ１）の全ての二次側コイル（２Ｕ，３Ｕ，２Ｖ，３Ｖ，２Ｗ，３Ｗ）には、第１の給電調整装置（１）が接続されることを特徴とする、請求項６に記載の給電装置。
少なくとも１つの変換器群（２０）は、１つまたは複数の第２の変圧器（Ｔ２）を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の給電装置。
少なくとも１つの変換器群は（２０）、少なくとも１つまたは複数のインバータ（２０１）を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の給電装置。
電圧制御時に第１の給電調整装置の電力制御装置（１１）を制御するための制御装置を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の給電装置。
第１のスイッチ群（３）の切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）を制御するための制御装置を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の給電装置。
第２のスイッチ群（４）の切換え手段（４１，４２）を制御するための制御装置を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の給電装置。
第１のスイッチ群（３）の切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）と第２のスイッチ群（４）の切換え手段（４１，４２）とを制御するための制御装置は、第１のスイッチ群（３）の切換え手段（３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６，３２７）が閉じるべく制御されるときに、第２のスイッチ群（４）の切換え手段（４１，４２）が閉じるように、互いに結合される、または１つの制御装置に統一されることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の給電装置。