DE202004004655U1

DE202004004655U1 - Schaltungsanordnung

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Publication number: DE202004004655U1
Application number: DE202004004655U
Authority: DE
Original assignee: AEG SVS Power Supply Systems GmbH; AEG Power Supply Systems GmbH
Current assignee: AEG Power Solutions GmbH
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2014-03-24

Abstract

Schaltungsanordnung zur Versorgung von an die Schaltungsanordnung (E) anschließbaren, veränderlichen Lasten (R_A, R_B, R_C)
– wobei in einem ersten Zustand der Schaltungsanordnung (E) eine gerade Anzahl der Lasten (R_A, R_B) parallel geschaltet und in einem zweiten Zustand der Schaltungsanordnung (E) in Reihe geschaltet sind,
– wobei die Schaltungsanordnung steuerbare Schaltmittel (V₁, V₂; V₃; V₅, V₆, V₇, V₈) zum Umschalten zwischen den Zuständen aufweist,
– wobei die Schaltungsanordnung Mittel (T₂) zum Gewährleisten einer Versorgung der geraden Anzahl von Lasten (R_A, R_B) mit gleich großer elektrischer Energie im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung (E) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Zustand der Schaltungsanordnung (E) eine weitere Last (R_C) parallel zu der geraden Anzahl von Lasten (R_A, R_B) mit elektrischer Energie versorgbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Versorgung von an die Schaltungsanordnung anschließbaren Lasten, insbesondere veränderlichen Lasten. Mit einer solchen Schaltungsanordnung kann in einem ersten Zustand der Schaltungsanordnung eine gerade Anzahl der Lasten parallel geschaltet und in einem zweiten Zustand der Schaltungsanordnung in Reihe geschaltet mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Schaltungsanordnung weist dabei steuerbare Schaltmittel zum Umschalten zwischen den Zuständen auf. Die Schaltungsanordnung weist ferner ein Mittel zum Gewährleisten einer Versorgung der geraden Anzahl von Lasten mit gleich großer elektrischer Energie im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung auf.
Aus dem Stand der Technik, nämlich aus der Druckschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 34 23 228 C2 ist eine derartige Schaltungsanordnung bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine Schaltungsanordnung zur Speisung einer geraden Anzahl von Lasten mit gleichen Strömen, wobei ein erstes Schaltmittel und ein zweites Schaltmittel das Umschalten zwischen einer Reihenschaltung und einer Parallelschaltung der Lasten bewirken. Die Umschaltung zwischen den beiden Zuständen der Schaltungsanordnung, d. h. einer Versorgung der parallelen Lasten einerseits und einer Versorgung einer Reihenschaltung der Lasten andererseits ermöglicht es, je nach Stromaufnahme der Lasten, die Lasten mit unterschiedlichen Spannungen zu versorgen, so dass die Stromaufnahme der Lasten in einem für die Auslegung der Schaltungsanordnung optimalen Bereich bleibt.
Eine derartige Schaltungsanordnung kann beispielsweise dazu benutzt werden, um in einer elektrochemischen Anlage für Abscheideprozesse den Abscheideprozess zu steuern. Während des Abscheideprozesses ändern sich die Widerstandswerte der Lasten durch dass sich abscheidende Material (zum Beispiel Silizium). Der Widerstand der Lasten wird dadurch kleiner, wodurch bei einer konstanten elektrischen Leistung der Lasten der Strom ansteigt und im Gegenzug die Spannung abnimmt. Damit auch bei sich zeitlich unterschiedlich ändernden Lasten eine Versorgung der Lasten mit gleicher elektrischer Energie gewährleistet ist, sind die Mittel zur Gewährleistung vorgesehen.
Die bekannte Schaltungsanordnung kann zum Anfahren des Abscheideprozesses zunächst im ersten Zustand, d. h. in der Parallelschaltung der Lasten betrieben werden. Im Dauerzustand werden die Lasten jedoch in Reihenschaltung betrieben.
Ein Nachteil der in dem Stand der Technik beschriebenen Schaltungsanordnung ist, dass diese nur für eine gerade Anzahl von Lasten geeignet ist. In der Vergangenheit wurden daher Bemühungen angestellt, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, mit der auch eine ungerade Anzahl von Lasten betrieben werden kann. Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer DE 203 18 061 U1 bekannt.
Es hat sich jedoch im Weiteren gezeigt, dass es nicht unbedingt notwendig ist, alle Lasten während des Anfahrbetriebs mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Lasten sind in der Abscheidanlage vorzugsweise in Kreisform angeordnet, wobei eine Last in der Mitte der übrigen Lasten angeordnet ist. Die in der Mitte befindliche Last muss während des Anfahrbetriebs im ersten Zustand der Schaltungsanordnung nicht unbedingt mit elektrischer Energie versorgt werden. Werden nur die äußeren Lasten mit elektrischer Energie versorgt, erwärmen sich diese und die Wärme wird zur Mitte, d. h. zu der in der Mitte befindlichen Last abgestrahlt, welche die Wärme aufnimmt. Dadurch wird die in der Mitte befindliche Last auch ohne auf das Anfahren angepasste elektrische Energieversorgung auf die Betriebstemperatur oder zumindest annähernd auf die Betriebstemperatur gebracht.
Ferner hat sich gezeigt, dass von Vorteil ist, dass die in der Mitte befindliche Last unabhängig von den um diese Last gruppierten Lasten mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Um dies zu ermöglichen, ist eine Energieversorgung der in der Mitte befindlichen Last notwendig, die getrennt von der Energieversorgung der übrigen Lasten angesteuert, beziehungsweise geregelt werden kann.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass neben der Energieversorgung der geraden Anzahl der Lasten die Energieversorgung einer weiteren Last während des zweiten Zustands der Schaltungsanordnung möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine derartige erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist so eingerichtet, dass im ersten und zweiten Zustand der Schaltungsanordnung eine weitere Last parallel zu der geraden Anzahl von Lasten mit elektrischer Energie versorgbar ist.
Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann zur Versorgung der geraden Anzahl von Lasten eine Anzahl von ersten ausgangsseitigen Anschlüssen haben, die der geraden Anzahl von Lasten entspricht. Dann kann im ersten Zustand der Schaltungsanordnung zwischen einem zweiten Anschluss der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse und einem ersten Bezugspotential beziehungsweise Bezugspunkt eine erste Spannung abfallen, während die übrigen ersten ausgangsseitigen Anschlüsse im Leerlaufbetrieb der Schaltungsanordnung potentialfrei sind. Außerdem kann in dem ersten Zustand der Schaltungsanordnung im Leerlauf der Schaltungsanordnung zwischen einer zweiten Hälfte der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse und einer ersten Hälfte der ausgangsseitigen Anschlüsse eine zweite Spannung abfallen. Die vorgenannte erste Hälfte kann dabei den ersten Anschluss der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse umfassen. Die erste Hälfte der Anschlüsse hat im ersten Zustand der Schaltungsanordnung vorteilhaft das gleiche Potential wie der erste Bezugspunkt.
Die steuerbaren Schaltmittel zum Umschalten zwischen den Zuständen können erste steuerbare Schaltmittel umfassen, mit denen die zweite Spannung einstellbar ist.
Die steuerbaren Schaltmittel zum Umschalten zwischen den Zuständen können zumindest ein zweites steuerbares Schaltmittel umfassen, mit dem die erste Hälfte der Anschlüsse im ersten Zustand mit einem zweiten ausgangsseitigen Anschluss verbindbar ist, dessen Potential dem Potential des ersten Bezugspunktes entspricht.
Die Mittel zum Gewährleisten einer Versorgung der geraden Anzahl von Lasten mit gleich großer elektrischer Energie im ersten Zustand der Schaltungsanordnung können Spulen umfassen. Zumindest eine erste Spule des Mittels zum Gewährleisten kann dabei in Reihe mit einem der zweiten steuerbaren Schaltmittel geschaltet seien. Jeweils zumindest eine zweite Spule der Mittel zum Gewährleisten kann in Reihe zu jedem Anschluss der zweiten Hälfte der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse geschaltet sein. Die erste Spule und die zweite Spule sind auf einem gemeinsamen Kern angeordnet.
Die steuerbaren Schaltmittel zum Umschalten zwischen den Zuständen können ferner dritte steuerbare Schaltmittel umfassen, mit denen die erste Spannung einstellbar ist.
Die ersten steuerbaren Schaltmittel und das zumindest eine zweite steuerbare Schaltmittel können im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung geöffnet sein. Dagegen sind die dritten steuerbaren Schaltmittel vorteilhaft im ersten Zustand der Schaltungsanordnung geöffnet.
Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann einen dritten ausgangsseitigen Anschluss aufweisen, wobei im ersten und/oder zweiten Zustand der Schaltungsanordnung zwischen diesem dritten Anschluss und dem ersten Bezugspotential eine dritte Spannung abfällt. An diesen dritten Anschluss ist die weitere Last anschließbar. Die Schaltungsanordnung kann vierte steuerbare Schaltmittel zum Einstellen der dritten Spannung umfassen.
Gemäß der Erfindung kann die Schaltungsanordnung zumindest ein Mittel zum Steuern oder Regeln der ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Schaltmittel aufweisen. Diese Mittel sind vorzugsweise so ausgebildet, dass die dritte Spannung unabhängig von der ersten und der zweiten Spannung gesteuert, beziehungsweise geregelt werden kann.
Zumindest ein Mittel zum Steuern oder Regeln kann die erste Spannung und die dritte Spannung so einstellen, dass die erste Spannung um eine der geraden Anzahl der Lasten entsprechende Zahl höher ist als die dritte Spannung.
Die vierten Schaltmittel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können im ersten Zustand der Schaltungsanordnung geöffnet sein, so dass die daran angeschlossene zusätzliche Last im ersten Zustand nicht mit elektrischer Energie versorgt wird.
Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist anhand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigt
1 eine Anordnung aus der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die an einen Transformator angeschlossen ist und an welche Lasten angeschlossen sind.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung E ist an einen Transformator T₁ angeschlossen. Mit der Schaltungsanordnung E werden Lasten R_A, R_B, R_C mit elektrischer Energie versorgt, wozu die Lasten R_A, R_B, R_C an die Schaltungsanordnung E, beziehungsweise den Transformator T₁ angeschlossen sind.
Der Transformator T₁ weist eine primärseitige Spule S_P auf, die über primärseitige Anschlüsse 11, 12, 13, 14 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden kann. Der Transformator T₁ hat außerdem eine Sekundärspule Ss mit sekundärseitigen Anschlüssen 21, 22, 23, 24, 25, 26. Ein mittlerer Anschluss 22 dieser sekundärseitigen Anschlüsse 21, 22, 23, 24, 25, 26 ist so zwischen zwei äußeren Anschlüssen 21, 26 der sekundärseitigen Anschlüsse 21, 22, 23, 24, 25, 26 angeordnet, dass zwischen dem äußeren Anschluss 21 und dem mittleren Anschluss 22 die gleiche elektrische Spannung abfällt, wie zwischen dem mittleren Anschluss 22 und dem äußeren Anschluss 26. Der äußere Anschluss 26 hat ein Potential, auf welches im Folgenden regelmäßig Bezug genommen wird. Daher wird das Potential des äußeren Anschlusses 26 auch als erstes Bezugspotential bezeichnet. Der mittlere Anschluss 22 liegt auf Erdpotential, dem zweiten Bezugspotential.
Bezogen auf dieses Erdpotential des mittleren Anschlusses 22 fällt zwischen dem mittleren Anschluss 22 und dem äußeren Anschluss 21 eine Spannung U₀ und zwischen dem mittleren Anschluss 22 und dem äußeren Anschluss 26 eine Spannung -U₀ ab zwischen den neben den äußeren Anschlüssen 21, 26 und dem mittleren sekundärseitigen Anschluss 22 verbleibenden sekundärseitigen Anschlüssen 23, 24, 25 des Transformators T₁ und dem Erdpotential fallen folgende Spannungen ab: Zwischen einem Anschluss 23 und dem Erdpotential fällt eine Spannung von –3/6 von U₀ ab, zwischen einem Anschluss 24 und dem Erdpotential fällt eine Spannung von –4/6 von U₀ ab, und zwischen einem Anschluss 25 fällt eine Spannung von –5/6 von U₀ ab.
Die Schaltungsanordnung E ist über eingangsseitige Anschlüsse 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 mit der Sekundärseite des Transformators T₁ verbunden. Die Schaltungsanordnung E weist darüber hinaus noch erste ausgangsseitige Anschlüsse 41, 42, einen zweiten ausgangsseitigen Anschluss 40 und einen dritten ausgangsseitigen Anschluss 39 auf, von denen der zweite ausgangsseitige Anschluss 40 mit dem sekundärseitigen äußeren Anschluss 26 des Transformators T₁ verbunden ist. Von den übrigen sekundärseitigen Anschlüssen des Transformators T₁ ist der andere äußere Anschluss 21 mit dem eingangsseitigen Anschluss 31, der auf Erdpotential liegende sekundärseitige Anschluss 22 mit den eingangsseitigen Anschlüssen 32, 33, der sekundärseitige Anschluss 23 mit den eingangsseitigen Anschlüssen 34 und 35, der sekundärseitige Anschluss 24 mit den eingangsseitigen Anschlüssen 36 und 37 und der sekundärseitige Anschluss 25 mit dem eingangsseitigen Anschluss 38 der Schaltungsanordnung E verbunden.
An den ersten ausgangsseitigen Anschlüssen 41, 42 ist eine gerade Anzahl von veränderlichen Lasten R_A, R_B angeschlossen, wobei die gerade Anzahl im vorliegenden Fall zwei beträgt. Die erste dieser beiden Lasten R_A, R_B nämlich die Last R_A ist zwischen den ausgangsseitigen Anschlüssen 41 und 42 geschaltet. Die zweite dieser Lasten R_A, R_B, nämlich die Last R_B ist mit dem ausgangsseitigen Anschluss 42 und mit dem ersten Bezugspotential, d. h. dem sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ verbunden. Eine weitere ausgangsseitige Last R_C ist ferner mit dem dritten ausgangsseitigen Anschluss 39 der Schaltungsanordnung E einerseits und andererseits mit dem Bezugspotential, d. h. mit dem sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ verbunden.
Die an die Schaltungsanordnung E, beziehungsweise den Transformator T₁ angeschlossenen Lasten R_A, R_B, R_C werden aus je drei Widerständen zusammengesetzt. Die Last R_A wird dabei durch die Widerstände R₁, R₂, R₃, die Last R_B durch die Widerstände R₄, R₅, R₆ und die Last R_C durch die Widerstände R₇, R₈, R₉ gebildet. Die Lasten R_A, R_B, R_C bilden zusammen eine elektrochemische Anlage für Abscheideprozesse, um beispielsweise Silizium-Kristalle zu züchten. Die Widerstände R₁ bis R₉ der Lasten R_A, R_B, R_C sind dazu in einem Reaktor D eingebettet, wobei die Widerstände der Lasten R_A, R_B um die Widerstände der Last R_C herum gruppiert sind.
Zum Abscheiden von Silizium an den Widerständen R₁ bis R₉ werden die Lasten R_A, R_B, R_C durch die Schaltungsanordnung E und den Transformator T mit elektrischer Energie versorgt. Man unterscheidet dabei zwei Betriebszustände der Schaltungsanordnung E. In einem zweiten Betriebszustand, der dem Dauerbetrieb entspricht, wird zwischen einem ersten Anschluss 41 der ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 und dem Bezugspotential, d. h. dem sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ eine Spannung U₁ angelegt. Gleichzeitig fällt zwischen dem dritten ausgangsseitigen Anschluss 39 und dem Bezugspotential, d. h. dem sekundärseitigen Anschluss 26 eine dritte Spannung U₃ ab, die vorzugsweise halb so groß ist wie die erste Spannung U₁. Die dritte Spannung U₃ kann jedoch unabhängig von dem Wert der ersten Spannung U₁ auch andere Werte annehmen. Die dritte Spannung U₃ ist mittels der Schaltungsanordnung E unabhängig von der ersten Spannung U₁ regel- beziehungsweise steuerbar.
In einem ersten Betriebszustand der Schaltungsanordnung E, der für das Anfahren der in der 1 dargestellten Anlage benutzt wird, wird die dritte Last R_C mit halber elektrischer Spannung im Vergleich zu der ersten Last R_A und der zweiten Last R_B versorgt, während am zweiten Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 eine Spannung U_2a, U_2b gegenüber dem Bezugspotential anliegt. Diese zweite Spannung U_2b fällt zum Einen vom zweiten Anschluss 42 der sekundär ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 zum sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ ab. Zum Anderen fällt die Spannung U_2a vom zweiten Anschluss 42 der ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 über die erste Last R_A, den ersten Anschluss 41 der ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42, einem zweiten steuerbaren Schaltmittel V₃, einer Spule Sp₂, dem zweiten ausgangsseitigen Anschluss 40 zum sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ ab, wobei das zweite steuerbare Schaltmittel V₃ und die Spule Spe Teil der Schaltungsanordnung E sind.
Neben der Spule Sp₂ und dem zweiten steuerbaren Schaltmittel 3 weist die Schaltungsanordnung E weitere Bauelemente auf. Dazu gehören erste steuerbare Schaltmittel V₁, V₂, dritte steuerbare Schaltmittel V₅, V₆, V₇, V₈, vierte steuerbare Schaltmittel V₁₀, V₁₁, V₁₂, V₁₃, eine erste Stromschiene A, eine zweite Stromschiene B, eine dritte Stromschiene C und eine erste Spule Sp₁.
Die beiden ersten steuerbaren Schaltmittel V₁, V₂ sind einerseits mit eingangsseitigen Anschlüssen 31, 32 der Schaltungsanordnung E und andererseits mit der ersten Stromschiene A verbunden. Dabei ist das eine steuerbare Schaltmittel V₁ mit dem eingangsseitigen Anschluss 31 verbunden, während das andere steuerbare Schaltmittel V₂ mit dem eingangsseitigen Anschluss 32 verbunden ist. Die Stromschiene ist mit der Spule Sp₁ verbunden, die mit ihrem anderen Anschluss mit dem zweiten Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse der Schaltungsanordnung E verbunden ist. Bei den ersten steuerbaren Schaltmitteln handelt es sich um Thyristoren, mit Hilfe derer sich das Potential der ersten Stromschiene A gegenüber dem ersten Bezugspotential 26 einstellen lässt. Da das an der ersten Stromschiene A zur Verfügung stehende Potential weitgehend unverändert am zweiten Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 der Schaltungsanordnung E zur Verfügung steht, kann über die ersten steuerbaren Schaltmittel die zwischen dem zweiten Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41 , 42 gegenüber dem Bezugspotential anliegende zweite Spannung U_2a, U_2b eingestellt werden. Sofern das zweite steuerbare Schaltmittel V₃ geöffnet ist, kann durch die zweite Spannung U₂ ein Stromfluss durch die Lasten R_A, R_B bewirkt werden.
Die Spule Sp₁ und die Spule Sp₂ sind auf einem gemeinsamen Eisenkern angeordnet und bilden daher einen zweiten Transformator T₂. Dieser zweite Transformator bildet ein Mittel zum Gewährleisten einer Versorgung der Lasten R_A, R_B mit gleich großer elektrischer Energie im ersten Zustand der Schaltungsanordnung E. Ein derartiges Mittel zum Gewährleisten ist bereits aus dem Stand der Technik beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer DE 203 18 061 U1 bekannt.
Durch diesen Stromfluss wird ein Abscheidevorgang in dem Reaktor D der Abscheideanlage in Gang gesetzt. Dabei heizen sich die Lasten R_A, R_B auf, deren Abwärme auch die Last R_C aufheizt. Dadurch wird auch die Last R_C annähernd auf Betriebstemperatur gebracht. Ist die Anfahrphase der Anlage beendet, wird die Schaltungsanordnung E in den zweiten Betriebszustand, d. h. in den Dauerbetrieb gebracht. Dazu werden die ersten steuerbaren Steuermittel V₁, V₂, sowie das zweite steuerbare Schaltmittel V₃ geöffnet, so dass kein Stromfluss über diese steuerbaren Schaltmittel möglich ist. Sofern der zweite Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 dann nicht mit einer der Lasten verbunden wäre, sich also im Leerlaufbetrieb befände, könnte an diesen Anschluss kein Potential gegenüber dem Bezugspotential festgestellt werden.
Im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung E werden sowohl die Lasten R_A, R_B als auch die Last R_C mit etwa gleicher elektrischer Energie versorgt. Dabei liegt zwischen dem ersten Anschluss 41 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 und dem Bezugspotential die Spannung U₁ und zwischen dem dritten ausgangsseitigen Anschluss 39 der Schaltungsanordnung E und dem Bezugspotential die Spannung U₃ an. Der erste ausgangsseitige Anschluss 41 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 ist mit der zweiten Stromschiene B verbunden. Diese zweite Stromschiene B kann verschiedene Potentiale gegenüber dem Bezugspotential haben, das abhängig davon ist, welche Spannungen über die dritten steuerbaren Schaltmittel V₅, V₆, V₇, V₈ eingestellt sind. Diese steuerbaren Schaltmittel sind nämlich einerseits mit der zweiten Stromschiene B und andererseits über die eingangsseitigen Anschlüsse 31, 32, 34, 37 mit den sekundärseitigen Anschlüssen des Transformators T₁ verbunden.
Bei den dritten steuerbaren Schaltmitteln handelt es sich beispielsweise um Thyristoren, die über einer Phasenanschnittsteuerung angesteuert werden können, um die Spannung an der zweiten Stromschiene B einzustellen. Die Verbindungen der Thyristoren mit den sekundärseitigen Anschlüssen 21, 22, 23, 24 des Transformators T₁ sind so gewählt, dass an der zweiten Stromschiene B Spannungen zwischen –4/5 U₀ bis +U₀ gegenüber dem Erdpotential eingestellt werden können. Dieses entspricht einer Spannung von 2/6 U₀ bis 2 U₀ gegenüber dem Bezugspotential.
In ähnlicher Weise wird die Last R_C mit elektrischer Energie versorgt. Der dritte ausgangsseitige Anschluss der Schaltungsanordnung E ist dazu mit der dritten Stromschiene C verbunden. Die dritte Stromschiene C ist über die vierten steuerbaren Schaltmittel V₁₀, V₁₁, V₁₂, V₁₃ mit den eingangsseitigen Anschlüssen 33, 35, 36, 38 der Schaltungsanordnung E verbunden, die wiederum mit sekundärseitigen Anschlüssen 22, 23, 24, 25 des Transformators T₁ verbunden sind. Bei den vierten steuerbaren Schaltmitteln V₁₀, V₁₁, V₁₂, V₁₃ handelt es sich ebenfalls vorzugsweise um Thyristoren, die so angesteuert werden können, dass die Spannung der dritten Stromschiene C gegenüber dem Erdpotential zwischen –5/6 U₀ und 0 V beträgt. Dieses entspricht einer Spannung der dritten Stromschiene gegenüber dem ersten Bezugspotential von 1/6 U₀ bis U₀. Die einstellbare maximale Spannung der dritten Stromschiene C ist somit halb so groß wie die maximale Spannung an der zweiten Stromschiene B.

Claims

Schaltungsanordnung zur Versorgung von an die Schaltungsanordnung (E) anschließbaren, veränderlichen Lasten (R_A, R_B, R_C) – wobei in einem ersten Zustand der Schaltungsanordnung (E) eine gerade Anzahl der Lasten (R_A, R_B) parallel geschaltet und in einem zweiten Zustand der Schaltungsanordnung (E) in Reihe geschaltet sind, – wobei die Schaltungsanordnung steuerbare Schaltmittel (V₁, V₂; V₃; V₅, V₆, V₇, V₈) zum Umschalten zwischen den Zuständen aufweist, – wobei die Schaltungsanordnung Mittel (T₂) zum Gewährleisten einer Versorgung der geraden Anzahl von Lasten (R_A, R_B) mit gleich großer elektrischer Energie im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung (E) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Zustand der Schaltungsanordnung (E) eine weitere Last (R_C) parallel zu der geraden Anzahl von Lasten (R_A, R_B) mit elektrischer Energie versorgbar ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (E) zur Versorgung der geraden Anzahl von Lasten (R_A, R_B) eine Anzahl von ersten ausgangsseitigen Anschlüssen (41, 42) hat, die der geraden Anzahl von Lasten (R_A, R_B) entspricht.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung (E) zwischen einem ersten Anschluss (41) der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse (41, 42) und einem ersten Bezugspunkt (26) eine erste Spannung (U,) abfällt, während die übrigen ersten ausgangsseitigen Anschlüsse (42) im Leerbetrieb potentialfrei sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Zustand der Schaltungsanordnung (E) im Leerlauf zwischen einer zweiten Hälfte (41) der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse und einer ersten Hälfte der ausgangsseitigen Anschlüsse eine zweite Spannung (U_2a, U_2b) abfällt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hälfte (41) den ersten Anschluss (41) der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse umfasst.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hälfte (41) im ersten Zustand der Anschlüsse (41 , 42) das gleiche Potential wie der erste Bezugspunkt hat.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Schaltmittel (V₁, V₂; V₃; V₅, V₆, V₇) erste steuerbare Schaltmittel (V₁, V₂) umfassen, mit denen die zweite Spannung einstellbar ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Schaltmittel (V₁, V₂; V₃; V₅, V₆, V₇) zumindest ein zweites steuerbares Schaltmittel (V3) umfasst, mit dem die erste Hälfte (41) der Anschlüsse (41, 42) im ersten Zustand mit einem zweiten ausgangsseitigen Anschluss (40) verbindbar ist, dessen Potential dem Potential des ersten Bezugspunktes (26) entspricht.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (T₂) zum Gewährleisten Spulen (Sp₁, Sp₂) umfasst.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Spule (Sp₁) in Reihe mit einem der zweiten steuerbaren Schaltmittel (V₃) geschaltet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Spule in Reihe zu jedem Anschluss (42) der zweiten Hälfte (42) der ersten ausgangseitigen Anschlüsse geschaltet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spule (Sp₁) und die zweite Spule (Sp₂) einen gemeinsamen Kern aufweisen.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Schaltmittel (V₁, V₂; V₃; V₅, V₆, V₇, V₈) dritte steuerbare Schaltmittel (V₅, V₆, V₇) umfassen, mit denen die erste Spannung (U₁) einstellbar ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten steuerbaren Schaltmittel (V₁, V₂) und das zumindest eine zweite steuerbare Schaltmittel (V₃) im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung (E) geöffnet sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten steuerbaren Schaltmittel (V₅, V₆, V₇, V₈) im ersten Zustand der Schaltungsanordnung (E) geöffnet sind.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (E) einen dritten ausgangsseitigen Anschluss (39) aufweist, wobei im ersten und/oder zweiten Zustand der Schaltungsanordnung (E) zwischen diesem Anschluss (39) und dem ersten Bezugspotential eine dritte Spannung (U₃) abfällt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung vierte steuerbare Schaltmittel (V₁₀, V₁₁, V₁₂, V₁₃) zum Einstellen der dritten Spannung (U₃) aufweist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (E) zumindest ein Mittel zum Steuern oder Regeln der ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Schaltmittel (V₁, V₂; V₃; V₅, V₆, V₇, V₈; V₁₀, V₁₁, V₁₂, V₁₃) aufweist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die das zumindest eine Mittel zum Steuern oder Regeln die erste Spannung (U₁) und die dritte Spannung (U₃) so einstellt, dass die erste Spannung (U₁) um eine der geraden Anzahl der Lasten (R_A, R_B) entsprechenden Zahl höher ist als die dritte Spannung (U₃).