KR20120135056A - 인버터를 구비한 전류변환 장치 - Google Patents
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Abstract
이 발명은
- 직류로부터 2 내지 250 kHz의 주파수를 가진 교류를 발생시키기 위한 인버터,
- 고전류 변압기의 1차 측에서 0 내지 700 V의 공칭 전압일 때 300 A의 공칭 전류 세기로 2차 측에서 0 V 내지 100 V의 공칭 전압일 때 0 A 내지 1500 A의 공칭 전류 세기를 가진 전류로, 1차 측으로부터 2차 측으로 교류를 전송하기 위한 고전류 변압기, 및
- 상기 장치의 적어도 하나의 출력부에 인가되는 2 kHz 보다 작은 주파수를 가진 전압을 필터링하기 위한 적어도 하나의 커패시터를 포함하고,
- 상기 인버터의 출력부의 제 1 단자는 상기 고전류 변압기의 1차 측의 제 1 단자와 접속되며,
- 상기 인버터의 출력부의 제 2 단자는 고전류 변압기의 1차 측의 제 2 단자와 접속되고,
- 적어도 하나의 제 1 분기에서, 상기 고전류 변압기의 2차 측의 제 1 단자가 상기 커패시터의 제 1 단자와 접속되며, 상기 커패시터의 제 2 단자는 상기 출력부의 제 1 단자와 적어도 간접적으로 접속되고,
- 적어도 하나의 제 2 분기에서, 상기 고전류 변압기의 2차 측의 제 2 단자가 상기 출력부의 제 2 단자와 적어도 간접적으로 접속되고,
상기 고전류 변압기의 제 1 측에서 상기 1차 측의 단자들이 상기 고전류 변압기로부터 밖으로 안내되고, 상기 고전류 변압기의 제 2 측에서 상기 2차 측의 단자들이 상기 고전류 변압기로부터 밖으로 안내되며,
상기 인버터가 상기 고전류 변압기의 제 1 측에 그리고 상기 적어도 하나의 커패시터가 상기 고전류 변압기의 제 2 측에 배치되고,
상기 고전류 변압기의 2차 측의 적어도 하나의 제 1 단자가 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 상기 적어도 하나의 커패시터의 제 1 단자와 접속되는
전류 변환 장치에 관한 것이다.
- 직류로부터 2 내지 250 kHz의 주파수를 가진 교류를 발생시키기 위한 인버터,
- 고전류 변압기의 1차 측에서 0 내지 700 V의 공칭 전압일 때 300 A의 공칭 전류 세기로 2차 측에서 0 V 내지 100 V의 공칭 전압일 때 0 A 내지 1500 A의 공칭 전류 세기를 가진 전류로, 1차 측으로부터 2차 측으로 교류를 전송하기 위한 고전류 변압기, 및
- 상기 장치의 적어도 하나의 출력부에 인가되는 2 kHz 보다 작은 주파수를 가진 전압을 필터링하기 위한 적어도 하나의 커패시터를 포함하고,
- 상기 인버터의 출력부의 제 1 단자는 상기 고전류 변압기의 1차 측의 제 1 단자와 접속되며,
- 상기 인버터의 출력부의 제 2 단자는 고전류 변압기의 1차 측의 제 2 단자와 접속되고,
- 적어도 하나의 제 1 분기에서, 상기 고전류 변압기의 2차 측의 제 1 단자가 상기 커패시터의 제 1 단자와 접속되며, 상기 커패시터의 제 2 단자는 상기 출력부의 제 1 단자와 적어도 간접적으로 접속되고,
- 적어도 하나의 제 2 분기에서, 상기 고전류 변압기의 2차 측의 제 2 단자가 상기 출력부의 제 2 단자와 적어도 간접적으로 접속되고,
상기 고전류 변압기의 제 1 측에서 상기 1차 측의 단자들이 상기 고전류 변압기로부터 밖으로 안내되고, 상기 고전류 변압기의 제 2 측에서 상기 2차 측의 단자들이 상기 고전류 변압기로부터 밖으로 안내되며,
상기 인버터가 상기 고전류 변압기의 제 1 측에 그리고 상기 적어도 하나의 커패시터가 상기 고전류 변압기의 제 2 측에 배치되고,
상기 고전류 변압기의 2차 측의 적어도 하나의 제 1 단자가 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 상기 적어도 하나의 커패시터의 제 1 단자와 접속되는
전류 변환 장치에 관한 것이다.
Description
이 발명은 전류 변환 장치에 관한 것이다.
이 특허 출원의 출원인의 유럽 특허 공개 제 EP 2 100 851 A2에는 지멘스 방법에 따라 리액터에서 실리콘을 증착하기에 적합하게 구성된 전류 공급 장치가 개시되어 있다. 균일한 온도 분포를 형성하기 위해, 실리콘이 증착되어야 하는 얇은 실리콘 로드들 또는 실리콘 로드들에 약 50 Hz의 주파수를 가진 저주파 전류 및 중간 주파 전류 또는 고주파 전류가 공급된다. 로드를 통해 흐르는 전류는 로드의 옴 저항에 의한 로드의 가열을 야기한다. 로드의 횡단면에 걸친 전류 밀도가 일정하면, 로드의 횡단면의 모든 지점에 동일한 에너지가 공급된다. 로드들이 로드의 외부면을 통해 열을 방출할 수 있기 때문에, 외부면에 인접한 로드의 영역들은 로드 내부 영역보다 덜 가열된다.
저주파 전류가 로드의 횡단면에 걸쳐 동일한 전류 밀도를 야기하는 한편, 로드를 통해 흐르는 중간 주파 또는 고주파 전류는 공지된 스킨 효과로 인해 로드의 외부 영역에서 더 높은 전류 밀도를 야기한다. 중간 주파 또는 고주파 전류의 스킨 효과에 의해 야기된, 로드의 외부면에서의 더 높은 전류 밀도에 의해, 로드의 내부 영역에 공급되는 에너지보다 더 큰 에너지가 외부 영역에 공급된다. 이로 인해, 로드의 외부면을 통한 열 손실이 보상될 수 있다. 외부 영역이 내부 영역보다 더 많이 가열되는 것도 가능하다.
유럽 특허 공개 제 EP 2 100 851 A2에는 실리콘 로드에 전류를 공급하기 위해, 저파수 전류용 전류 공급 장치와 중간 주파 전류용 전류 공급 장치가 어떻게 결선될 수 있는지에 대한 여러 가지 가능성이 개시된다. 그러나, 중간 주파 전류용 전류 공급 장치의 구성은 간행물에 상세히 설명되지 않는다.
AEG Power Solutions B.V.의 유럽 특허 출원 10 150 728.3-2207에는 중간 주파 전류용 전류 공급 장치의 전기적 구성은 개시되지만, 기계적 구성은 개시되지 않는다.
전기적 구성은 다음과 같다:
장치는
- 직류로부터 2 내지 250 kHz의 주파수를 가진 교류를 발생시키기 위한 인버터,
- 고전류 변압기의 1차 측에서 0 내지 700 V의 공칭 전압일 때 300 A의 공칭 전류 세기로 2차 측에서 0 V 내지 100 V의 공칭 전압일 때 0 A 내지 1500 A의 공칭 전류 세기를 가진 전류로, 1차 측으로부터 2차 측으로 교류를 전송하기 위한 고전류 변압기, 및
- 장치의 적어도 하나의 출력부에 인가되는 2kHz 보다 작은 주파수를 가진 전압을 필터링하기 위한 적어도 하나의 커패시터를 포함하고,
- 상기 인버터의 출력부의 제 1 단자는 고전류 변압기의 1차 측의 제 1 단자와 접속되며,
- 인버터의 출력부의 제 2 단자는 고전류 변압기의 1차 측의 제 2 단자와 접속된다.
고전류 변압기는 적어도 2개의 분기를 통해 장치의 적어도 하나의 출력부와 접속되고,
- 2개의 분기들 중 적어도 하나의 제 1 분기에서, 고전류 변압기의 2차 측의 제 1 단자가 커패시터의 제 1 단자와 접속되며, 커패시터의 제 2 단자는 출력부의 제 1 단자와 적어도 간접적으로 접속되고,
- 2개의 분기들 중 적어도 하나의 제 2 분기에서, 고전류 변압기의 2차 측의 제 2 단자가 출력부의 제 2 단자와 적어도 간접적으로 접속된다.
중간 주파 또는 고주파 전류용 전류 공급 장치의 기계적 구성은 특히 전류 공급 장치에 의해 제공되어야 하는 높은 주파수 및 동시에 높은 전류에 의해 야기되는 기술적 문제점을 갖는다. 기술적 문제들은 특히 저주파 그리드 전류를 전류 공급 장치의 중간 주파 또는 고주파 출력 전류로 변환시키는 변환 장치에 관련된다. 하나의 문제점은 실리콘 로드에서는 바람직하지만, 변환 장치에서는 바람직하지 않은 스킨 효과 및 근접 효과이고, 이 효과들은 전류 공급 장치 내부에서 전류의 전도에 관련된다. 표유 전자계도 중간 주파 또는 고주파 전류와 관련된 문제이다. 기계적 구성에서 전기적 구성을 가능하게 하는 해결책들은 공지되어 있지 않으며 설명되지 않았다. 따라서, 지금까지는 중간 주파 또는 고주파 전류를 폴리실리콘을 제조하기 위한 리액터 내의 실리콘 로드에 공급하는 컨셉을 실시하는 것이 불가능했다.
이 발명의 과제는 인버터로부터 부하로 고주파의, 고 전류가 흐르는 동안 바람직하지 않은 효과를 최소화하도록 상기 전기적 구성을 가진 종래의 변환 장치를 형성하는 것이다.
상기 과제는 이 발명에 따라
- 고전류 변압기의 제 1 측에서 1차 측의 단자들이 고전류 변압기로부터 밖으로 안내되고, 고전류 변압기의 제 2 측에서 2차 측의 단자들이 고전류 변압기로부터 밖으로 안내되며,
- 인버터가 고전류 변압기의 제 1 측에 그리고 적어도 하나의 커패시터가 고전류 변압기의 제 2 측에 배치되고,
- 상기 고전류 변압기의 2차 측의 적어도 하나의 제 1 단자가 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 상기 적어도 하나의 커패시터의 제 1 단자와 접속된, 장치에 의해 달성된다.
이 발명은 다수의 사실을 기초로 한다. 첫 번째로, 전기 라인은 가능한 짧아야 한다. 이로 인해서만, 고주파 전류의 전도시 나타나는 효과가 현저히 감소할 수 있다. 두 번째로, 위상 도체 및 중성 도체는 그들이 이 발명에 따른 장치의 부품들로부터 밖으로 안내되는 곳 및 전기 라인이 피해질 수 없는 곳에서 서로 가능한 밀접하게 안내되어야 한다. 세 번째로, 단자들 및 전기 라인들은 그들이 피해질 수 없다면 가능한 큰 면적을 가짐으로써, 스킨 효과에도 불구하고 전류의 전도를 위한 가능한 큰 횡단면이 제공되어야 한다.
이 발명에 따른 장치 내부의 그리고 이 발명에 따른 장치의 출력부에서의 단자들 및 경우에 따라 이 발명에 따른 장치 내부의 전기 라인들은 바람직하게는 전류 관류 횡단면을 가지며, 상기 횡단면의 외주는 0 내지 60 ㎝ 이다. 바람직하게는 전류 관류 횡단면의 원주 대 공칭 전류의 비율은 0.04 ㎝/A 이다. 횡단면 면적은 1 내지 6 ㎠ 일 수 있다.
고전류 변압기의 제 1 측 및 제 2 측은 고전류 변압기의 반대 측면, 예컨대 고전류 변압기의 상측 및 하측일 수 있다.
바람직하게는 각각의 제 1 단자들은 고전류 변압기의 2차 측에 그리고 커패시터(들)의 제 1 단자들은 매칭 홀 패턴을 갖기 때문에, 단자들은 나사 등에 의해 서로 전기적으로 및 기계적으로 접속될 수 있다.
이 발명에 따른 장치의 커패시터(들)의 제 1 측 상에서 제 1 단자가 밖으로 안내될 수 있고, 이 발명에 따른 장치의 커패시터(들)의 제 2 측 상에서 제 2 단자가 밖으로 안내될 수 있다. 커패시터(들)의 제 1 측 및 제 2 측은 커패시터(들)의 반대 측면, 예컨대 커패시터(들)의 상측 및 하측일 수 있다.
각각의 상기 커패시터의 제 2 단자는 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 제 1 스위치의 제 1 스위칭 콘택과 접속될 수 있다. 제 1 스위치의 제 2 스위칭 콘택은 출력부의 제 1 콘택을 형성할 수 있다.
고전류 변압기의 2차 측의 각각의 제 2 단자는 전기 라인을 통해 제 2 스위치의 제 1 스위칭 콘택과 접속될 수 있다. 전기 라인은 박판, 특히 동판일 수 있다. 대안으로서 그리고 특히 바람직하게 고전류 변압기의 2차 측의 각각의 제 2 단자는 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 제 2 스위치의 제 1 스위칭 콘택과 접속된다. 제 2 스위치의 제 2 스위칭 콘택은 출력부의 제 2 단자를 형성할 수 있다.
고전류 변압기의 1차 측의 제 1 단자 및 고전류 변압기의 1차 측의 제 2 단자는 바람직하게 박판으로 구현된 각각 하나의 전기 라인을 통해 인버터의 출력부의 제 1 단자 또는 제 2 단자에 접속된다. 박판들은 적어도 1차 측의 단자들 또는 인버터의 출력부의 단자들과 접속된 박판의 단부 영역들 사이의 중간 영역에서 평행하게 안내된다. 박판의 평행하게 안내된 영역들은 작은 간격을 가질 수 있다. 상기 간격은 예컨대 박판들 사이의 플래시 아크의 위험과 관련해서 가능한 및/또는 허용되는 정도로 작은 것이 바람직하다.
인버터의 입력부의 제 1 단자 및 인버터의 입력부의 제 2 단자는 박판으로서 구현된 전기 라인을 통해 DC 링크 커패시터의 제 1 단자 또는 제 2 단자와 접속될 수 있다. 상기 박판들은 적어도 DC 링크 커패시터의 단자들 또는 인버터의 출력부의 단자들과 접속된 박판의 단부 영역들 사이의 중간 영역에서 평행하게 안내될 수 있다. 박판의 평행하게 안내된 영역들은 바람직하게는 작은 간격을 갖는다. 상기 간격은 예컨대 박판들 사이의 플래시 아크의 위험과 관련해서 가능한 및/또는 허용되는 정도로 작은 것이 바람직하다.
고전류 변압기는 변압기 코어를 가진 변압기일 수 있다. 변압기 코어 상에 2개의 2차 와인딩들이 배치될 수 있고, 상기 2차 와인딩들은 변압기의 2차 측을 형성하며 반대 와인딩 방향을 갖는다. 2차 와인딩들은 각각 하나의 제 1 단자 및 각각 하나의 제 2 단자를 가질 수 있고, 각각의 2차 와인딩의 제 1 단자 및 제 2 단자는 고전류 변압기의 2차 측의 제 1 단자 및 제 2 단자를 형성하며, 상기 단자들은 함께 고전류 변압기의 2차 측의 출력부를 형성한다. 제 2 단자들은 통합되어 하나의 공통 제 2 단자를 형성할 수 있다. 장치의 작동 중에 2차 측의 2개의 출력부들의 제 1 단자들 사이에서 전압이 강하하지 않는 것이 바람직하다.
2차 측에 2개의 출력부들을 가진 변압기의 디자인에서, 이 발명에 따른 장치는 바람직하게 2개의 제 1 분기 및 하나 또는 2개의 제 2 분기를 포함한다.
2차 측의 각각의 출력부의 제 1 단자는 제 1 분기를 통해 그리고 제 2 단자는 제 2 분기를 통해 장치의 제 1 또는 제 2 출력부와 접속될 수 있다. 장치의 출력부들은 직렬로 접속되고 장치의 작동 중에 직렬 접속을 통해 전압이 강하하지 않는다.
이 발명에 따른 변환 장치는 40 내지 70 Hz의 주파수를 가진 저주파 교류를 공급하기 위한 장치와 함께 전류 공급 장치의 부분일 수 있다. 저주파 교류를 공급하기 위한 장치는 적어도 하나의 출력부를 포함할 수 있고, 상기 출력부는 변환 장치의 출력부들의 직렬 접속과 병렬로 배치된다. 저주파 교류를 공급하기 위한 장치의 출력부의 단자는 변환 장치의 출력부들 중 하나의 출력부의 제 1 단자와 접속된다.
전류 공급 장치는 예컨대 지멘스 방법에 따라 증착에 의해 폴리실리콘을 제조하기 위한 리액터에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 전류 공급 장치, 특히 변환 장치의 출력부들에 접속 가능한 부하들은 실리콘 로드들 또는 얇은 실리콘 로드들이다.
저주파 전류를 공급하는 장치는 2차 측에 다수의 탭을 가진 변압기를 포함할 수 있다. 탭들은 2차 측 중성 도체용 단자를 제외하고, 교류 컨트롤러를 통해 저주파 전류를 공급하는 장치의 출력부의 제 1 단자와 접속될 수 있다. 출력부의 제 2 단자는 2차 측 중성 도체와 접속된다.
교류 컨트롤러는 전압 시퀀스 제어로 제어될 수 있다. 이러한 제어는 예컨대 텍스트 북 "Thyristorised Power Controllers" G.K.Dubey, S.R. Doradla, A, Joshi 및 R.M.K. Sinha(ISBN 978-0-85226-190-3) 및 출원인 또는 출원인과 관련된 기업의 여러 공보에 개시되어 있다.
이 발명에 의해, 인버터로부터 부하로 고주파의, 고 전류가 흐르는 동안 바람직하지 않은 효과를 최소화하는, 전기적 구성을 가진 종래의 변환 장치가 제공된다.
이 발명의 실시예가 첨부한 도면을 참고로 설명된다.
도 1은 변환 장치의 제 1 부분의 구성을 나타낸 개략도.
도 2는 변환 장치의 제 2 부분의 제 1 실시예의 구성을 나타낸 개략도.
도 3은 변환 장치의 제 2 부분의 제 2 실시예의 구성을 나타낸 개략도.
도 4는 변환 장치의 제 2 부분의 제 3 실시예의 구성을 나타낸 개략도.
도 1은 변환 장치의 제 1 부분의 구성을 나타낸 개략도.
도 2는 변환 장치의 제 2 부분의 제 1 실시예의 구성을 나타낸 개략도.
도 3은 변환 장치의 제 2 부분의 제 2 실시예의 구성을 나타낸 개략도.
도 4는 변환 장치의 제 2 부분의 제 3 실시예의 구성을 나타낸 개략도.
도면에 도시된 이 발명에 따른 장치의 부분들의 구성에 대한 실시예는 장치의 여러 부품들의 배치 및 그 전기 접속을 개략적으로 나타낸다. 컨트롤 박스 또는 컨트롤 박스의 부분, 예컨대 컨트롤 박스의 프레임으로 상기 부품들의 기계적 결합은 도시되지 않는다.
부품들의 내부 구성은 거의 도시되지 않지만, 부분적으로 기능에 상응하는 심볼로 표시된다.
도 1에는 정류기(10)가 도시되고, 상기 정류기는 3상 그리드(L1, L2, L3)로부터 전류를 받아서 이를 정류한다. 정류기(10)는 공지된 구성의 3상 정류기, 예컨대 B6C-회로일 수 있다. 정류기(10)의 출력부의 단자들은 DC 링크 커패시터들(30)과 접속되고, 상기 커패시터들은 도면 평면에 대해 수직으로 차례로 놓이도록 배치되고, 정류기의 출력부에 대해 전기적으로 병렬 접속된다.
DC 링크 커패시터들(30)은 인버터(50)의 입력부에 대해 병렬 접속된다. 이를 위해 DC 링크 커패시터(30)의 단자들 및 인버터(50)의 입력부의 단자들은 전기 라인(40)을 통해 접속된다. DC 링크 커패시터(30)의 단자들과 인버터(50)의 입력부의 단자들 사이의 전기 라인들(40)은 박판(41), 바람직하게는 동판으로 구현된다.
상기 DC 링크 회로에 정류기(10)에 의해 발생된 직류 전압이 주어지며, 상기 직류 전압은 인버터(50)로부터 관류되는 고주파 교류 전압에 중첩된다. 고주파 교류 전압은 DC 링크 커패시터(30)를 통해 단락되기 때문에 정류기(10)의 출력부에 인가되지 않는다. 따라서, 정류기(10)와 DC 링크 커패시터(30) 사이의 전기 라인(20)은 고주파 전류에 대해 설계될 필요가 없으나, DC 링크 커패시터(30)와 인버터(50)의 입력부 사이의 전기 라인(40)은 고주파 전류에 대해 설계되어야 한다.
DC 링크 커패시터(30)와 인버터(50)의 입력부 사이의 전류를 안내하는 2개의 박판들(41)은 평행하게 안내되고 서로 가능한 작은 간격을 갖는다.
인버터(50)는 공지된 인버터, 예컨대 단상 풀브리지 인버터, 직렬 공진 인버터 또는 펄스 인버터이고, 이것의 출력부(52)에는 고주파 교류 전압이 인가된다.
인버터(50)의 출력부(52)는 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 변압기(60)의 입력부(61)와 접속된다. 변압기는 2차 측에 2개의 출력부들(62)을 갖는다. 변압기(60)에 의해 한편으로는 전압 또는 전류가 변형될 수 있다. 다른 한편으로는 동일한 유효 전압 및 반대 위상을 가진 2개의 교류 전압이 출력부들에 제공될 수 있다. 이는 반대 와인딩 방향을 가진 2차 와인딩들에 의해 이루어지며, 상기 와인딩들을 통해 동일한 자속이 흐른다. 출력부들(62)은 각각 위상 도체용 제 1 단자(621) 및 중성 도체용 제 2 단자(622)를 포함한다. 제 2 단자들(622)은 변압기(60)의 내부 또는 외부에서 서로 접속되고(도시되지 않음), 2차 측에서 스트랜드 전압들 사이의 180°의 위상 변이를 가진 2차 측 2상 교류 시스템의 중성 도체를 형성한다. 2개의 제 1 단자들(621)은 2상 교류 시스템의 위상 도체를 형성한다. 2개의 제 1 단자들(621) 사이에서 전압이 강하하지 않는다. 즉, 도체 전압이 제로이다.
변압기(60)의 출력부들(62)의 제 1 단자들(621)은 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 각각 커패시터(70)의 제 1 단자(71)에 접속된다. 커패시터(70)의 제 2 단자들(72)은 중간 전기 라인(80)을 통해(도 2) 또는 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이(도 3, 도 4) 2개의 제 1 스위치들(100) 중 하나의 스위치의 제 1 콘택(101)과 접속된다.
제 1 스위치들(100)은 각각 하나의 제 2 콘택(102)을 가지며, 상기 제 2 콘택들은 이 발명에 따른 장치의 2개의 출력부들의 제 1 단자를 형성한다. 제 1 스위치(100)의 제 1 콘택(101) 및 상기 제 2 콘택(102)은 스위칭에 의해 서로 전기 접속될 수 있다.
변압기(60)의 출력부들(62)의 제 2 단자들(622)은 중간 전기 라인(90)을 통해(도 2, 도 3) 또는 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이(도 4) 제 2 스위치(110)의 각각 하나의 제 1 콘택(111)과 접속된다.
제 2 스위치들(110)은 제 2 콘택들(112)을 포함하고, 상기 콘택들은 이 발명에 따른 장치의 출력부의 제 2 단자를 형성한다. 제 2 스위치(110)의 제 1 콘택(111) 및 제 2 콘택(112)은 스위칭에 의해 서로 전기 접속된다.
30 DC 링크 커패시터
40 전기 라인
41 박판
50 인버터
52, 102, 112 출력부
60 고전류 변압기
70 커패시터
71, 72 단자
111, 112 스위치
611, 612 단자
621, 622 단자
40 전기 라인
41 박판
50 인버터
52, 102, 112 출력부
60 고전류 변압기
70 커패시터
71, 72 단자
111, 112 스위치
611, 612 단자
621, 622 단자
Claims (12)
- 전류 변환 장치로서,
- 직류로부터 2 내지 250 kHz의 주파수를 가진 교류를 발생시키기 위한 인버터(50),
- 고전류 변압기(60)의 1차 측에서 0 내지 700 V의 공칭 전압일 때 300 A의 공칭 전류 세기로 2차 측에서 0 V 내지 100 V의 공칭 전압일 때 0 A 내지 1500 A의 공칭 전류 세기를 가진 전류로, 1차 측으로부터 2차 측으로 교류를 전송하기 위한 고전류 변압기(60), 및
- 상기 장치의 적어도 하나의 출력부(102, 112)에 인가되는 2kHz 보다 작은 주파수를 가진 전압을 필터링하기 위한 적어도 하나의 커패시터(70)를 포함하고,
- 상기 인버터(50)의 출력부(52)의 제 1 단자는 상기 고전류 변압기(60)의 1차 측의 제 1 단자와 접속되며,
- 상기 인버터의 상기 출력부(52)의 제 2 단자는 상기 고전류 변압기의 1차 측의 제 2 단자와 접속되고,
- 적어도 하나의 제 1 분기에서, 상기 고전류 변압기(60)의 2차 측의 제 1 단자(621)가 상기 커패시터(70)의 제 1 단자(71)와 접속되며, 상기 커패시터(70)의 제 2 단자(72)는 상기 출력부(102, 112)의 제 1 단자(102)와 적어도 간접적으로 접속되고,
- 적어도 하나의 제 2 분기에서, 상기 고전류 변압기(60)의 2차 측의 제 2 단자(622)가 상기 출력부(102, 112)의 제 2 단자(112)와 적어도 간접적으로 접속되는,
전류 변환 장치에 있어서,
- 상기 고전류 변압기(60)의 제 1 측에서 상기 1차 측의 단자들(611, 612)이 상기 고전류 변압기(60)로부터 밖으로 안내되고, 상기 고전류 변압기(60)의 제 2 측에서 상기 2차 측의 단자들(621, 622)이 상기 고전류 변압기(60)로부터 밖으로 안내되며,
- 상기 인버터(50)가 상기 고전류 변압기(60)의 제 1 측에 그리고 상기 적어도 하나의 커패시터(70)가 상기 고전류 변압기(60)의 제 2 측에 배치되고,
- 상기 고전류 변압기(60)의 2차 측의 적어도 하나의 제 1 단자(621)가 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 상기 적어도 하나의 커패시터(70)의 제 1 단자(71)와 접속되는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치. - 제 1항에서, 상기 적어도 하나의 커패시터(70)의 제 1 측에서 상기 제 1 단자(71)가 상기 적어도 하나의 커패시터(70)로부터 밖으로 안내되고, 상기 적어도 하나의 커패시터(70)의 제 2 측에서 상기 제 2 단자(72)가 상기 적어도 하나의 커패시터(70)로부터 밖으로 안내되는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 2항에서, 상기 적어도 하나의 커패시터(70)의 상기 제 2 단자(72)는 직접 그리고 중간에 접속된 전기 라인 없이 제 1 스위치(101, 102)의 제 1 스위칭 콘택(101)과 접속되는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 3항에서, 상기 제 1 스위치(101, 102)의 제 2 스위칭 콘택(102)은 상기 출력부의 제 1 콘택을 형성하는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에서, 상기 고전류 변압기(60)의 상기 2차 측의 제 2 단자(622)는 전기 라인(90)을 통해 제 2 스위치(111, 112)의 제 1 스위칭 콘택(111)과 접속되는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 5항에서, 상기 전기 라인(90)이 박판, 특히 동판인 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 5항 또는 제 6항에서, 상기 제 2 스위치(111, 112)의 제 2 스위칭 콘택(112)은 상기 출력부의 제 2 단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에서, 상기 고전류 변압기(60)의 1차 측의 제 1 단자(611) 및 상기 고전류 변압기(60)의 1차 측의 제 2 단자(612)는 박판으로 구현된 각각 하나의 전기 라인을 통해 상기 인버터(50)의 출력부의 제 1 단자 또는 제 2 단자에 접속되고, 박판들은 적어도 상기 1차 측의 단자들 또는 상기 인버터의 출력부의 단자들과 접속된 박판의 단부 영역들 사이의 중간 영역에서 평행하게 안내되는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에서, 상기 인버터(50)의 입력부의 제 1 단자 및 상기 인버터의 입력부의 제 2 단자는 박판(41)으로 구현된 전기 라인(40)을 통해 DC 링크 커패시터(30)의 제 1 단자 또는 제 2 단자와 접속되고, 상기 박판들(41)은 적어도 DC 링크 커패시터(30)의 단자 또는 인버터(50)의 입력부의 단자와 접속된 박판의 단부 영역들 사이의 중간 영역에서 평행하게 안내되는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에서, 상기 고전류 변압기(60)는 변압기 코어 및 상기 변압기 코어 상에 배치된 2개의 2차 와인딩을 가진 변압기(60)이고, 상기 2차 와인딩은 반대 와인딩 방향을 가지며, 각각 하나의 제 1 단자 및 하나의 공통 제 2 단자를 포함하고, 상기 제 1 단자들 중 하나 및 상기 제 2 단자는 상기 변압기(60)의 2차 측의 출력부(62)의 제 1 단자(621) 및 제 2 단자(622)를 형성하고, 상기 장치의 작동 중에 출력부들(62)의 제 1 단자들(621) 사이에서 전압이 강하하지 않는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 10항에서, 상기 2차 측의 각각의 출력부(62)의 상기 제 1 단자(621)는 각각 하나의 제 1 분기를 통해 그리고 상기 제 2 단자는 적어도 하나의 제 2 분기를 통해 상기 장치의 제 1 또는 제 2 출력부와 접속되고, 상기 장치의 출력부들은 직렬 접속되고, 상기 장치의 작동 중에 상기 직렬 접속을 통해 전압이 강하하지 않는 것을 특징으로 하는 전류 변환 장치.
- 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 변환 장치 및 40 내지 70 Hz 사이의 주파수를 가진 저주파 교류를 공급하기 위한 공급 장치를 포함하는 전류 공급 장치로서, 상기 공급 장치는 적어도 하나의 출력부를 가지며, 상기 출력부는 상기 변환 장치의 출력부들의 직렬 접속에 대해 병렬로 배치되고, 저주파 교류를 공급하기 위한 공급 장치의 출력부의 단자는 상기 변환 장치의 출력부들 중 하나의 출력부의 제 1 단자와 접속되는, 전류 공급 장치.
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