CS237722B1 - Způsob tavení iontově vodivých látek, zejména skla, průchodem elektrického proudu taveninou a zapojení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru tavení skla a podobných látek elektrickým proudem a řeěí problém automatická regulace tavícího procesu tyristorových spínačů zapojených do regulačního obvodu. Skupiny elektrod se připojují na své samostatně regulované zdroje cyklicky tak, že v daném cyklu je připojena na zdroj pouze jedna skupina elektrod. Mezi zdrojem a každou elektrodou je zapojena antiparalelní dvojice tyristorových spínačů, přičemž antiparalelní dvojice tyristorových spínačů přisluěející ke skupině elektrod jsou společně připojeny k čaaovaaímu členu napojenému na regulační člen, který tvoří regulátor výkonu, případně též regulátor teploty. Funkce časovacího regulačního členu může s výhodou vykonávat mikroprocesor.

Description

Vynález se týká oboru tavení skla a podobných látek elektrickým proudem a řeěí problém automatická regulace tavícího procesu tyristorových spínačů zapojených do regulačního obvodu. Skupiny elektrod se připojují na své samostatně regulované zdroje cyklicky tak, že v daném cyklu je připojena na zdroj pouze jedna skupina elektrod. Mezi zdrojem a každou elektrodou je zapojena antiparalelní dvojice tyristorových spínačů, přičemž antiparalelní dvojice tyristorových spínačů přisluěející ke skupině elektrod jsou společně připojeny k čaaovaaímu členu napojenému na regulační člen, který tvoří regulátor výkonu, případně též regulátor teploty. Funkce časovacího regulačního členu může s výhodou vykonávat mikroprocesor.

~gn £21 z⁴

Vynález ee týká způsobu tavení Iontově vodivých látek, zejména skla, průchodem elektrického proudu taveninou, dodávaného do nejmáné dvou skupin elektrod napájených ze samostatně regulovaných zdrojů. Vynález se týká též zapojení k provádění tohoto způsobu.

Pří tavení akla musí tavenina procházet různými stadii tavícího procesu, tj. tavením, Šeřením a ustálením, tedy různými zónami teplot podle stanovená!taviči křivky. Nastavení a regulace této křivky se při elektrickém tavení provádí příkonem do elektrod, jejich tvarem, velikostí, mírou zasunuti do taveniny a vzájemným prostorovým uspořádáním. Za běžného provozu nelze tyto faktory jednou nastavené snadno měnit.

V publikaci J. Staňka Elektrické tavení skla /SNTL 1976/ na atr. 297 je popsán způsob a zapojení k jeho provádění, kterým se reguluje napětí na jednotlivých párech nebo skupinách elektrod, připojených na jednotlivé samostatně regulované zdroje a tím se nastavuje v jednotlivých zónách rozdělení příkonu a tím 1 teplot. Tento způsob a zapojeni je popsán a vyobrazen v čs. patentu ě. 118 306, podle něhož tavení se provádí pomocí vedle sebe umístěných dvojic elektrod, tj. v podstatě horizontálně. V patentových spisech Francie 2 424 884 a 2 423 453 tavení probíhá v podstatě vertikálně pomocí skupin elektrod napájených ze samostatně regulovaného zdroje a umístěných v různých rovinách nad sebou.

Aváak i při tomto způsobu a zapojení jsou zdroje přes elektrody a vodivou taveninu do určité míry vzájemně propojeny, takže se ovlivňují a nelze tedy za provozu nezávisle regulovat teploty v jednotlivých zónách v oblasti skupin elektrod.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že skupiny elektrod se připojují na svůj samostatně regulovaný zdroj cyklicky, přičemž v daném cyklu je připojena na zdroj pouze jedna skupina elektrod. Toho se docílí zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Se každé elektroda je připojena na zdroj přeá antiparalelní dvojici tyristorových spínačů, přičemž antiparalelní dvojíce tyristorových spínačů přlsluSejlcí ke skupině elektrod jsou společně připojeny k časovacímu členu napojenému na regulační člen. Regulační člen může tvořit regulátor výkonu, případně též s regulátorem teploty, časovači i regulační člen mohou být s výhodou vytvořeny mikroprocesorem.

Připojováním a odpojováním napájecích okruhů elektrod se přivádí elektrická energie ze zdroje nebo zdrojů k příslušným skupinám elektrod v předem zvoleném časovém intervalu při průchodu fázového napětí nulou, takže okruhy skupin elektrod ee vzájemně neovlivňují. Poměrem časových Intervalů sepnutí jednotlivých skupin elektrod se zajistí rozdělení výkonů v tavící peci výhodné pro tavící proces v jednotlivých zónách pece a přitom intervaly je možno měnit podle potřeby i v průběhu tavby.

Příkladně provedení vynálezu je popsáno dály a schematicky znázorněno na připojených výkresech, v nichž představuje obr. 1 blokové schéma zapojení elektrod e jednofézovým zdrojem, obr. 2 blokové schéma zapojení elektrod ve třech horizontálních rovinách s třífázovým zdrojem, obr. 3 časový průběh připojeni skupin elektrod na zdroj bez prodlevy, obr. 4 časový průběh připojení skupin elektrod na zdroj s prodlevou a obr. 5 časový průběh připojení skupin elektrod na zdroj bez prodlevy a s fázovou regulací.

Zdroj 1 /obr. 1/ tvoří jednofázový transformátor, jehož sekundární vinutí mé vývody 2 a Na vývod 2 jsou přes antiparalelní dvojice £, í tyristorových spínačů s přirozenou komutací připojeny elektrody 8 a i a na vývod J jsou přes antiparalelní dvojice £, Z tyristorových spínačů s přirozenou komutací připojeny elektrody IQ a 11 v peci )2. Antiparalelní dvojice £, 6 tyristorových spínačů příslušející ke skupině g, 10 elektrod jsou společně napojeny na časovači člen 13. ^na který jsou společně napojeny na časovači člen 12, na který jsou společně napojeny též antiparalelní dvojice £, Z tyristorových spínačů příslušejících ke skupině 5, JJ. elektrod. Časovači člen JJ je spojen e regulačním členem 14 a oba nohou být tvořeny mikroprocesorem JJ. Regulační člen 14 tvoří regulátor 15 výkonu, případně táž e regulátorem 16 teploty.

Na obr. 2 je znázorněna skupina 60 elektrod zahrnující elektrody 37 až 39 a 52 až 54. skupina 61 elektrod zahrnující elektrody 40 až 42 a 49 až 51 a skupina £2 elektrod zahrnující elektrody 43 až 48. Jednotlivá skupiny 60. 61. 62 elektrod jsou umístěny nad sebou v neznázorněná vertikální elektrická taviči peci. Zdroj 18 tvoří třífázový transformátor, na jehož sekundární vinutí fází R, S, T jsou připojeny elektrody tak, že na fázi £ jsou připojeny elektrody 37. 54 ze skupiny 6g elektrod, elektrody 40. 51 ze skupiny 61 elektrod a elektrody 43. 48 ze skupiny 62 elektrod. Obdobně na fázi S jsou připojeny elektrody 38. 53 ze skupiny 60 elektrod, elektrody £1, 50 ze skupiny 61 elektrod a elektrody 44. 47 ze skupiny 62 elektrod. Na fázi T jsou připojeny elektrody

39. 52 ze skupiny 60 elektrod, elektrody 42. 49 ze skupiny 61 elektrod a elektrody ££, se skupiny 62 elektrod.

Aby se jednotlivá skupiny 60. 6J__t 62 elektrod vzájemně neovlivňovaly a mezi jejich elektrodami netekl současně proud, musí mezi každou elektrodou 37 až 54 a zdrojem 18 být antiparalelní dvojice 19 až 36 tyristorových spínačů. Proto ve fázi £ jsou mezi * elektrodami 37. 54 ze skupiny 60 elektrod a zdrojem 18 antiparalelní dvojice 36. JJ tyristorových spínačů, mezi elektrodami 40. 51 ze skupiny 61 elektrod a zdrojem 18 antiparalelní dvojice JJ, 22 tyristorových spínačů a mezi elektrodami 43. 48 ze skupiny 62 elektrod a zdrojem 18 antiparalelní dvojice 30. 25 tyristorových spínačů. Obdobně je tomu v obvodu, fáze S, kde mezi elektrodami 38. 53 ze skupiny 60 elektrod a zdrojem 18 .jsou antiparalelní dvojice 35: 20 tyristorových spínačů, mezi elektrodami 41. 50 ze skupiny 61 elektrod a zdrojem 18 antiparalelní dvojice 32. 23 tyristorových spínačů a mezi elektrodami 44. 47 za skupiny 62 elektrod a zdrojem 18 antiparalelní dvojice 28. 27 tyristorových spínačů. Obdobně v obvodu fáze T jsou elektrody 39. 52 odděleny od zdroje 18 i antlparelelními dvojicemi 34. 21 tyristorových spínačů, elektrody 42. 29 anti paralelní dvojicemi 28. 27 tyristorových spínačů.

Antiparalelní dvojice 36. JJ, 34. JJ, 20. 21 příslušející ke skupině 60 elektrod jsou společně nepojeny na časovači člen 55 a obdobně je tomu u skupiny 61 a 62 elektrod, časovači člen 55 je připojen k regulačnímu členu 58. Regulační člen 58 tvoří regulátor 56 výkonu, případně s regulátorem 57 teploty a časovači člen 55 a regulační člen 58 mohou být tvořeny mikroprocesorem 59.

Zapojení funguje následovně:

Na časovacím členu 13 /obr. 1/ se nastaví doba cyklu, po kterou mají být antiparalelní dvojice £, 5t 1 tyristorových spínačů otevřeny nebo zavřeny. Jestliže jsou otevřeny antiparalelní dvojice £, 6 tyristorových spínačů, uzavře se okruh od vývodu 2 sekundárního vinuti zdroje J. přes antiparalelní dvojici £ tyristorových spínačů, elektrodu g, elektrodu 10 antiparalelní dvojici 6 tyristorových spínačů do vývodu J sekundárního vinutí zdroje 1, který napájí skupinu g, 10 elektrod. Po uplynutí nastaveného počtu period cyklu uzavře časovači člen 13 antiparalelní dvojice £., 6 tyristorových spínačů a tím přeruěi popsaný okruh. Potom se uzavře okruh od vývodu 2 sekundárního vinutí zdroje J, přes antiparalelní dvojici £ tyristorových spínačů, elektrodu J, elektrodu 11. antiparalelní dvojici 2 tyristorových spínačů do vývodu J sekundárního vinutí zdroje J., který napájí skupinu J, 11 elektrod. Přepínání z jedná skupiny 8, 10 elektrod na druhou skupinu J, 11 elektrod se děje y nule střídavého proudu, aby se vyloučila stejnosměrná složka proudu.

Přepínání se děje bučí bez prodlevy /obr. 3/, nebo s prodlevou /obr. 4/. Celkový příkon do pece 12 je dán poměrem počtu period, po které jsou elektrody 8, J, JJ, 11 připojeny na zdroj 1.

Při zapojení podle obr. 2 ja funkce obdobná jako podle obr. 1 a tím rozdílen, Ca jednotlivá fáze £, £, £ napájejí tří vzájemná nezávislá okruhy, která jsou vzájemná galvanicky oddáleny.

Regulace aa provádí regulátorem 15. 56 výkonu, do něhož aa přivádějí údaje o žádaném a skutečném výkonu. Může být doplněn též regulátorem JJfc, 21 teploty. Calkový příkon ja regulován dobou prodlev /obr. 4/, nebo fázová /obr. 5/. funkci časovacího členu 13. 22 a regulačního členu 14. 58 může a výhodou vykonávat mikroprocesor U, 22* Způsob a zapojení jsou určeny přadaváím pro tavení skla; ja možné ja váak použít i k tavení jiných iontová vodivých látek např. glazur, solí, čediče apod.

Claims (5)

1. Způsob tavení iontová vodivých látek, z·jména skla, průchodem elektrického proudu tavanlnou, dodávaného do nejméně dvou skupin elektrod napájených se samostatná regulovaného zdroje nebo zdrojů, vyznačený tím, ža skupiny elektrod aa připojují na zdroje cyklicky, přičemž v daném cyklu ja připojena na sdroj použa jedna akupina elektrod.

2. Zapojení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačená tím, ža každá elektroda /8 až ti, 37 až 54/ je připojena na sdroj /1, >8/ přes antiparalalni dvojici /4 až 7,

19 až 36/ tyriatorových spínačů, přičemž antiparalalni dvojice /4 až 7, 19 až 36/ tyristorových spínačů příslušející ka skupině /8 a 10, 9 a 11, 60, 61, 62/ elektrod jsou společná připojeny k časovacímu členu /13, 55/ napojenému na regulační člen /14, 58/.

3. Zapojení podlá bodu 2, vyznačená tím, ža regulační člen /14, 58/ tvoři regulátor /15, 56/ výkonu.

4. Zapojení podle bodu 2, vyznačená tím, ža regulační člen /14, 58/ tvoří táž regulátor /16, 57/ teploty.

5. Zapojení podle bodu 2, vyznačená tím, že časovači člen /13, 55/ a regulační člen /14, 58/ tvoří mikroprocesor /17, 59/.