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Verfahren und Anordnung zum Betrieb von zwei Mehrphasenrührvorrichtungen durch einen einzigen Mehrphasengenerator
Unter gewissen Umständen braucht eine elektrische Rührvorrichtung (bestehend aus einer Spulenwicklung oder einer zylindrisch gewickelten Wicklung) für Öfen die volle Rührkraft in der Schmelze nur während kurzer Zeit zu liefern, während man sich während eines grössten Teils der Benutzungszeit mit einer bedeutend geringeren Kraft begnügen kann.
Es ist dann naheliegend, für zwei Rührvorrichtungen in einer und derselben Anlage bei der geringen Rührkraft einen gemeinsamen Generator zu verwenden, der für die maximale Rührkraft dimensioniert ist, die für nur eine Rührvorrichtung erforderlich ist.
Versucht man ohne weitere Massnahmen die zwei Rührvorrichtungen paral1el- oder reihenzuschalten. so findet man, dass man dem Umformer nicht mehr als die halbe Nennleistung entnehmen kann, ohne ihn bezüglich des Stromes oder der Spannung zu überlasten, wobei die in jede Rührwicklung gespeiste Leistung nur ein Viertel der maximalen Leistung beträgt, was zur Folge hat, dass auch die Rührkraft auf ein Viertel der maximalen sinkt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung, die es ermöglicht, gleichzeitig zwei Rührvorrichtungen aus einem gemeinsamen Aggregat zu speisen, das für die Erzeugung der vollen Rührkraft in nur einer Rührvorrichtung bemessen ist, ohne dass die Rührkraft auf weniger als ungefähr die Hälfte der maximalen Kraft sinkt.
Das für die Erfindung Kennzeichnende ist, dass während einer gewissen Zeitdauer beide Rührvorrichtungen gleichzeitig je mit der halben Nennleistung von einem einzigen Mehrphasengenerator gespeist werden und während einer andern gewünschten Zeitdauer die Umrührvorrichtungen nacheinander mit voller Nennleistung gespeist werden.
Dieses Verfahren kann eifindungsgemäss auf verschiedene Weise durchgeführt werden, wie aus der beiliegenden Zeichnung hervorgeht. Fig. l', 2 und 3 zeigen Schaltungen für die drei wahlweisen Vorschläge, dargestellt an Rührvorrichtungen mit zylindrischen Wicklungen. Natürlich können die Schaltungen auch bei den Spulenwicklungen angewendet werden.
In allen Figuren sind schematisch zwei Rührsysteme dargestellt, wobei der Einfachheit halber angenommen wird, dass jedes aus zwei symmetrisch mit Zweiphasenstrom gespeisten Spulen la, Ib und 2 besteht. Die Stromquelle ist durch einen Zweiphasen-Niederfrequenzgenerator 3 angedeutet.
Gemäss Fig. 1 sind die Spulen mit Anzapfungen versehen. Hiedurch können so viele Windungen abgeschaltet werden, dass die Spannung, die erforderlich ist, um normalen Strom (Nennstrom) durch die Wicklungen der beiden Rührsysteme bei normaler Frequenz (Nennfrequenz) zu treiben, ungefähr die halbe normale Spannung (halbe Nennspannung) ist. Die beiden Rührsysteme werden in Reihe geschaltet und an den Generator 3 angeschlossen. Jeder Umrührer erhält auf diese Weise die halbe Höchstleistung und gibt ungefähr die halbe Höchstrührkraft, während der Generator 3 mit seiner Nennleistung belastet ist. Soll nur ein Rührsystem arbeiten, so werden die Schalter 4 betätigt.
Bei der gezeigten Schaltung sind die Spulen la, Ib in dem einen System mit der Spule 2 in dem andem System reihengeschaltet und aus der Phase I gespeist und die Spule 2 in dem ersten System ist mit den Spulen la, Ib in dem andern
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System reihengeschaltet und aus der Phase II gespeist. Hiedurch wird die Ungleichheit in der Phasenspannung kompensiert, die durch die Überbrückung von Windungen entstehen kann.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Vorschlag sind wie vorher beide Rührsysteme in Reihe geschaltet und der Spannungsabfall in jeder Rührvorrichtung wird bei normalem Strom dadurch auf die halbe normale Spannung (Nennspannung) gesenkt, dass die Frequenz auf irgendeine an sich bekannte Weise gesenkt wird, beispielsweise durch Drehung der Bürstenbrl1cken an dem Schragemotor, der eventuell NiederfrequenzZweiphasenstrom für die Erregung des Zweiphasengenerators liefert. Dadurch, dass man die Frequenz verringert, verringert man in gleichem Masse die Reaktanz in jeder Rührwicklung, so dass der Spannungsabfall an der Rührvorrichtung sinkt, und infolgedessen wird auch die Leistung, die jede Rührwicklung bei gleichzeitigem Betrieb erfordert, reduziert.
Die Leistung des Generators 3 bleibt gleich ihrer Nennlast, während jede Rührwicklung die halbe Höchstleistung bekommt. Wenn die normale Frequenz in geeigneter Weise gewählt ist, wird die Rührkraft ungefähr die Hälfte der normalen.
Schliesslich zeigt Fig. 3 einen Vorschlag, bei dem die beiden Rührsysteme während der Zeit parallel geschaltet sind, in der nur eine reduzierte Rührkraft in jedem System benötigt wird. Jedes Rührsystem wird also mit dem halben Nennstrom gespeist. Gleichzeitig wird die Frequenz auf irgendeine bekannte Weise so über die bei der Speisung von nur einem Rührsystem angewendete normale Frequenz erhöht, dass die grösstmögliche Rührkraft bei dem normalen halben Nennstrom erhalten wird, jedoch nur so weit, dass die erforderliche Spannung gleich der des Generators wird bzw. der Nennspannung der Rührvorrichtung.
Würde die Frequenz nicht erhöht werden, so würde die Rührkraft, da nur der halbe Nennstrom und damit auch nur die halbe Spannung angewendet werden, ungefähr ein Viertel der normalen Rührkraft betragen oder etwas mehr, wenn der Eisenkern der Rührvorrichtung bei Nennlast mehr oder weniger gesättigt ist. Durch die Steigerung der Frequenz wird die Rührkraft erheblich über diesen Wert vergrössert, günstigenfalls (je nachdem wie die Nennfrequenz gewählt ist) auf annähernd die halbe normale Rührkraft.
Die Schaltung von Gemeinschaftbetrieb der beiden Rührsysteme auf den Betrieb von nur einem Rührsystem kann mit den Schaltern 5 erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betrieb von zwei Mehrphasenrührvorrichtungen durch einen einzigen Mehrphasengenerator, der so bemessen ist, dass er volle Rührkraft nur in einer Rührvorrichtung erzeugt, wobei die Rührvorrichtungen jeweils unter einem Schmelzofen od. dgl. angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass während einer bestimmten Zeitdauer beide Rührvorrichtungen gleichzeitig mit der halben Nennleistung gespeist werden und während einer andern gewünschten Zeitdauer die Rührvorrichtungen nacheinander mit voller Nennleistung gespeist werden.