[發(fā)明專利]用前沿或后沿相位切斷來(lái)操作交流網(wǎng)絡(luò)中若干負(fù)載的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280034627.8
• 申請(qǐng)日: 2012-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103688455A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W.貝克;E.呂特;B.克萊因
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 辛古勒斯技術(shù)股份公司
• 主分類號(hào): H02M5/257
• 分類號(hào): H02M5/257;H02M1/12
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 易皎鶴;劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用前沿或后沿相位切斷或轉(zhuǎn)換來(lái)操作交流網(wǎng)絡(luò)中若干負(fù)載或消耗設(shè)備的裝置和方法。

背景技術(shù)????

特別地，在用于生產(chǎn)薄膜太陽(yáng)能電池的裝置中，需要高功率加熱過(guò)程，其中為了優(yōu)化過(guò)程，還應(yīng)允許具有相對(duì)低的加熱功率的控制范圍。為了該目的，特別使用前沿相位角控制部件以便盡可能均勻地加熱例如由玻璃制成的襯底。

鑒于電流的非正弦形狀，前沿相位角控制部件是不利的，因?yàn)殡娏鲀H在半波的一部分中流動(dòng)。需要的電流越低，前沿相位角（例如，對(duì)應(yīng)于50%至0%的90°至180°）越大并且電流的曲線形狀與正弦形狀的偏差越大。這導(dǎo)致在供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上以諧波形式的反應(yīng)。因?yàn)橛晒?yīng)網(wǎng)絡(luò)中的諧波電流引起的損耗可能是明顯的，例如根據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)（例如，EN61000-3-2、EN61000-3-12、EN61000-2-2、EN61000-2-4和EN50160），這些反應(yīng)應(yīng)該被限制。

為了減少諧波，DE?197?05?907?A1建議使觸發(fā)角在預(yù)定的期望觸發(fā)角周圍變化以便由前沿相位角電路提供對(duì)連接到AC供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的電消耗設(shè)備的功率控制。

EP?1?529?335?B1提供一種設(shè)備，其中第二開(kāi)關(guān)元件被較早轉(zhuǎn)換到傳導(dǎo)狀態(tài)使得電流流動(dòng)，這在實(shí)際的第一開(kāi)關(guān)元件的觸發(fā)后由該第一開(kāi)關(guān)元件接管。這導(dǎo)致電流整體相對(duì)平滑的增加，使得諧波從而減少或部分消除。

DE?10?2007?059?789?B3建議采用功率以正弦方式變化這樣的方式來(lái)選擇周期序列中交流的每半波的觸發(fā)角，而沒(méi)有正與負(fù)半波之間平均起來(lái)被抵消的功率平衡。從而可能設(shè)計(jì)產(chǎn)生的諧波使得它們平均起來(lái)可以互相消除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種裝置和一種方法，其用于在相對(duì)大的功率控制范圍內(nèi)以及還在相對(duì)低負(fù)載的情況下利用前沿相位轉(zhuǎn)換來(lái)減少負(fù)載操作期間的諧波以便實(shí)現(xiàn)例如對(duì)玻璃襯底的特定均勻加熱分布。為了該目的，尤其是用于滿足極限值的經(jīng)濟(jì)上適用的措施應(yīng)在上文描述的標(biāo)準(zhǔn)中找到。該目的由權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明從兩個(gè)或以上的消耗設(shè)備的正常前沿相位角控制的概念出發(fā)，其中每個(gè)消耗設(shè)備使用兩個(gè)前沿相位角控制的半波（第一操作模式）。如上文論述的，在消耗設(shè)備的低負(fù)載的情況下，網(wǎng)絡(luò)上的干擾和反應(yīng)是巨大的，由于對(duì)于兩個(gè)消耗設(shè)備的接通相位互相重疊而愈發(fā)巨大。根據(jù)本發(fā)明，為該目的提供第二操作模式，其中特定數(shù)量的后續(xù)半波僅對(duì)于第一消耗設(shè)備而驅(qū)動(dòng)并且特定數(shù)量的接著的之后部分的波僅對(duì)于第二消耗設(shè)備而驅(qū)動(dòng)等，在每個(gè)情況下利用第二前沿相位角。

本發(fā)明從而大體上涉及利用可選的第一操作模式和第二操作模式的方法，在該第一操作模式中對(duì)于每個(gè)消耗設(shè)備的正和負(fù)半波以第一前沿相位角或第一后沿相位角來(lái)驅(qū)動(dòng)，在該第二操作模式中正和負(fù)半波的第一部分（僅）對(duì)于第一消耗設(shè)備而被控制并且正和負(fù)半波的第二部分（僅）對(duì)于第二消耗設(shè)備而被控制，在每個(gè)情況下利用第二前沿相位角或第二后沿相位角。

例如，半波的第一部分可以是正半波并且半波的第二部分是負(fù)半波。

根據(jù)這樣的實(shí)施例，本發(fā)明可以涉及AC網(wǎng)絡(luò)中的方法，其中第一和第二電消耗設(shè)備應(yīng)在0%至50%的負(fù)載下操作。在這里，負(fù)半波可以對(duì)于第一消耗設(shè)備被關(guān)斷以及正半波對(duì)于第二消耗設(shè)備被關(guān)斷，并且正半波可以對(duì)于第一消耗設(shè)備接通以及負(fù)半波對(duì)于第二消耗設(shè)備接通（例如，利用第二前沿相位角），即負(fù)半波僅用于一個(gè)消耗設(shè)備并且正半波僅用于另一個(gè)消耗設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的用于操作AC網(wǎng)絡(luò)中的第一和第二電消耗設(shè)備的方法可以提供第一操作模式，其中正和負(fù)半波以第一前沿相位角對(duì)每個(gè)消耗設(shè)備而驅(qū)動(dòng)。此外，如果第一前沿相位角是至少90°，它可以通過(guò)對(duì)第一消耗設(shè)備關(guān)斷負(fù)半波并且對(duì)第二消耗設(shè)備關(guān)斷正半波以及利用第二前沿相位角對(duì)第一消耗設(shè)備驅(qū)動(dòng)正半波和對(duì)第二消耗設(shè)備驅(qū)動(dòng)負(fù)半波而轉(zhuǎn)換到第二操作模式。

例如，如果負(fù)載是相對(duì)低的并且前沿相位角處于90°至180°的范圍內(nèi)的該已知概念（第一前沿相位角）中，即，每個(gè)半波的負(fù)載在50%至0%的范圍內(nèi)，可以啟用不同的操作模式，其中一個(gè)消耗設(shè)備僅使用正半波并且另一個(gè)消耗設(shè)備僅使用負(fù)半波。

而且在消耗設(shè)備的相對(duì)低功耗的情況下，兩個(gè)半波的前沿相位角（=第二前沿相位角）以及從而電流曲線與正弦形狀的偏差與已知解決方案（利用第一前沿相位角）相比從而可以減少，使得以諧波形式的網(wǎng)絡(luò)上的反應(yīng)減少。

本發(fā)明還可以涉及用于操作AC網(wǎng)絡(luò)中的第一和第二電消耗設(shè)備的方法，其中該方法包括僅上文描述的第一操作模式和僅上文描述的第二操作模式。