DE102014206008A1 - Vorrichtung und Verfahren zur dynamischen Einstellung eines Elektrolichtbogenofens - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur dynamischen Regelung eines an ein Leistungsversorgungsnetz elektrisch angeschlossenen Elektrolichtbogenofens (1) mit mindestens einer Netzphase, mittels der an eine Ofenelektrode eine elektrische Wechselspannung mit einer Amplitude und einer Frequenz angelegt und ein zum Schmelzen benötigter Lichtbogenstrom mit einer Amplitude und einer Frequenz zugeführt wird, wobei eine einen elektrischen Umrichter (5) aufweisende Regelkreiseinrichtung (3) zur Gegenkopplung der Amplitude und/oder der Frequenz der Wechselspannung zu der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms ausgebildet ist, der Umrichter (5) ein ein Eingangs-Tor (7) und ein Ausgangs-Tor (9) aufweisendes Zweitor (11) ist, wobei an dem Eingangs-Tor eine Netzleistungsversorgung und an dem Ausgangs-Tor eine Schmelzofenleistungsversorgung angeschlossen ist, an dem Ausgangs-Tor (9) ein Primärkreis eines ersten Transformators (13) elektrisch angeschlossen ist, in dessen Sekundärkreis die Ofenelektrode des Elektrolichtbogenofens (1) elektrisch angeschlossen ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Primärspule eines zweiten Transformators (15) elektrisch parallel zu dem Eingangs-Tor (7) des Umrichters (5) geschaltet ist und eine Sekundärspule des ersten Transformators (13) elektrisch in Serie zu einer Sekundärspule des zweiten Transformators (15) geschaltet ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dynamischen Regelung eines Elektrolichtbogenofens gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und ein entsprechendes Verfahren.
- Ein Elektrolichtbogen, insbesondere bei einer dreiphasigen Wechselstromversorgung, führt über drei Graphitelektroden elektrische Energie in Form von Lichtbögen einem Schmelzofen zu. Ein derartiger Schmelzofen ist beispielsweise ein Electric Arc Furnace EAF. Dazu wird in der Regel mit Hilfe eines Ofentransformators die Mittel- oder Hochspannung in eine Niederspannung heruntertransformiert und auf die Elektroden geführt. Die Elektroden können mechanisch nach oben bzw. unten verfahren werden, um den Lichtbogen zu zünden und anschließend über den Abstand die Bogenspannung und den Strom und somit die eingekoppelte Leistung einzustellen. Da der Strom in jeder Phase zweimal pro Periode zu Null wird, besteht die Gefahr, dass der Lichtbogen verlischt, wenn nicht ein Strom in entgegengesetzter Richtung mit ausreichend hoher Stromsteilheit aufgebaut wird, bevor sich das vorhandene Plasma zu weit abkühlt.
- Herkömmlicherweise wird mittels einer ausreichend großen Induktivität in dem Stromkreis dafür gesorgt, dass der Strom so weit nacheilt, dass im Stromnulldurchgang die Spannung bereits groß genug ist, um den Stromfluss aufrecht zu erhalten. Dies führt dazu, dass der Lichtbogenofen nur bis zu einem bestimmten Leistungsfaktor cos φ betrieben werden kann und einen hohen Blindleistungsbedarf hat. Typische Werte für den Leistungsfaktor liegen bei etwa 0,83, was mit einem Transformator mit 100 MVA Scheinleistung einen Wirkleistungseintrag von 83 MW und eine Blindleistung von 56 MVAr ergibt. Die elektrischen Betriebsmittel können damit nicht optimal ausgenützt werden. Herkömmlicherweise liegt eine Regelung eines Lichtbogenofens im Sekundenbereich, und zwar bedingt durch das mechanische Verfahren der Elektroden.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei einem Elektrolichtbogenofen eine herkömmliche Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung zu verringern und damit einen Leistungsfaktor zu vergrößern und einen Blindleistungsanteil zu verkleinern, wobei ein Verlöschen des dazugehörigen Lichtbogens vermieden wird. Es soll lediglich ein Ofentransformator ohne einen herkömmlichen zur Einstellung einer Sekundärspannung verwendeten Stufenschalter und eine relativ zum Stand der Technik kleine Kompensationsanlage erforderlich sein. Es soll die Spannung an den Elektroden stufenlos und hochdynamisch einstellbar sein, und zwar insbesondere asymmetrisch. Es soll eine schnelle und damit dynamische Regelung eines Lichtbogens im Millisekunden-Bereich ausführbar sein, insbesondere ebenso zur Reduzierung von Flicker. Es soll eine verbesserte Leistungseinkopplung und ein breiter Arbeitsbereich des Lichtbogens, insbesondere ein breiter Bereich der Stabilität des Lichtbogens geschaffen werden. Neben dem Vermeiden des unerwünschten Abreißens des Stromes soll ebenso die Wahrscheinlichkeit von internen Überschlägen aufgrund des Auftretens von unkontrollierten Überspannungen minimiert sein. Das Volumen eines Ofentransformators soll verkleinerbar sein.
- Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs und ein entsprechendes Verfahren gemäß den Merkmalen des Nebenanspruchs gelöst.
- Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur dynamischen Regelung eines an ein Leistungsversorgungsnetz elektrisch angeschlossenen Elektrolichtbogenofens mit mindestens einer Netzphase vorgeschlagen, mittels der an eine Ofenelektrode eine elektrische Wechselspannung mit einer Amplitude und einer Frequenz zur Erzeugung eines zum Schmelzen benötigten Lichtbogenstroms mit einer Amplitude und einer Frequenz angelegt wird, wobei eine Regelkreiseinrichtung der Amplitude und/oder der Frequenz der Wechselspannung zu der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms ausgebildet ist, der Umrichter ein ein Eingangs-Tor und ein Ausgangs-Tor aufweisendes Zweitor ist, wobei an dem Eingangs-Tor eine Netzleistungsversorgung und an dem Ausgangs-Tor eine Schmelzofenleistungsversorgung angeschlossen ist, an dem Ausgangs-Tor ein Primärkreis eines ersten Transformators elektrisch angeschlossen ist, in dessen Sekundärkreis die Ofenelektrode des Elektrolichtbogenofens elektrisch angeschlossen ist, wobei eine Primärspule eines zweiten Transformators elektrisch parallel zu dem Eingangs-Tor des Umrichters geschaltet ist und eine Sekundärspule des ersten Transformators elektrisch in Serie zu einer Sekundärspule des zweiten Transformators geschaltet ist.
- Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur dynamischen Regelung eines an ein Leistungsversorgungsnetz elektrisch angeschlossenen Elektrolichtbogenofens mit mindestens einer Netzphase, mittels der an eine Ofenelektrode eine elektrische Wechselspannung mit einer Amplitude und einer Frequenz angelegt und ein zum Schmelzen benötigter Lichtbogenstrom mit einer Amplitude und einer Frequenz zugeführt wird, wobei eine Regelkreiseinrichtung die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung oder Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms gegengekoppelt regelt, wobei der Umrichter ein Eingangs-Tor und ein Ausgangs-Tor aufweisendes Zweitor ist, wobei an dem Eingangs-Tor eine Netzleistungsversorgung und an dem Ausgangs-Tor eine Schmelzofenleistungsversorgung angeschlossen ist, an dem Ausgangs-Tor ein Primärkreis eines ersten Transformators elektrisch angeschlossen ist, in dessen Sekundärkreis die Ofenelektrode des Elektrolichtbogenofens elektrisch angeschlossen ist, wobei eine Primärspule eines zweiten Transformators elektrisch parallel zu dem Eingangs-Tor des Umrichters geschaltet ist und eine Sekundärspule des ersten Transformators elektrisch in Serie zu einer Sekundärspule des zweiten Transformators geschaltet ist.
- Erfindungsgemäß wird über einen Wechselrichter eine zum Schmelzen benötigte Energie dem Lichtbogen zugeführt, damit dieser nicht erlischt. Es wird die vorteilhafte Verwendung eines Umrichters, der insbesondere ein Wechselrichter sein kann, vorgeschlagen. Die Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine schnelle dynamische Regelung, insbesondere im Millisekunden-Bereich zur Erhöhung des Leistungsfaktors einer Phase bei einer wirksamen Stabilisierung des Lichtbogens und der Möglichkeit einer Flickerreduzierung.
- Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Regelkreiseinrichtung die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung als Stellgröße bzw. Stellgrößen und die Amplitude und/oder die Frequenz des Lichtbogenstroms als Regelgröße bzw. Regelgrößen verwenden. Grundsätzlich kann alternativ die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung als Regelgröße von der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms als Stellgröße (n) geregelt werden.
- Wesentlich ist, dass beispielsweise ein Leistungsabfall aufgrund des Lichtbogenstroms durch eine Leistungszufuhr mittels der Wechselspannung kompensierbar ist. Grundsätzlich kann es ebenso umgekehrt sein.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Regelkreiseinrichtung mittels eines elektrischen Umrichters die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung zu der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms gegengekoppelt regeln.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann mittels des Umrichters die Amplitude und/oder die Frequenz der elektrischen Wechselspannung bei einem Verkleinern der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms vergrößert werden. Besonders vorteilhaft können zur Vermeidung eines Abreißens eines Lichtbogens der Umrichter die Amplitude und/oder die Frequenz der elektrischen Wechselspannung bei einem Nulldurchgang der Phase des Lichtbogens vergrößern. Dieses Vorgehen kann ebenso zur Vermeidung von Flicker angewendet werden.
- Gegengekoppelt geregelt bedeutet, dass mittels der Regelkreiseinrichtung und eines elektrischen Umrichters die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung bei einer Verkleinerung der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms vergrößerbar ist. Umgekehrt können zur Vermeidung von Überspannungen bei einer Vergrößerung der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung verkleinerbar sein.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Umrichter eine Wechselgröße, und zwar die Wechselspannung oder den Wechselstrom, des Leistungsversorgungsnetzes phasensynchron in die entsprechende Wechselgröße der Ofenelektrode umrichten.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Umrichter an eine beliebige Spannungsebene des elektrischen Leistungsversorgungsnetzes elektrisch angeschlossen werden.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Umrichter ein Eingangstor und ein Ausgangstor aufweisendes Zweitor sein, wobei an dem Eingangstor eine Netzleistungsversorgung und an dem Ausgangstor eine Schmelzofen-Leistungsversorgung angeschlossen sein kann.
- Ein Zweitor beschreibt ein elektrisches Netzwerk mit vier Anschlüssen, bei dem je zwei Anschlüsse zu einem so genannten Tor zusammengefasst werden. Ein Tor liegt dann vor, wenn der elektrische Strom durch beide Anschlüsse eines Tors gegengleich ist (Torbedingung). Ein Zweitor ist damit eine spezielle Form eines Vierpols.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Umrichter ein Zweipunkt-Umrichter oder ein Mehrpegel-Umrichter oder ein Multilevel-Umrichter sein.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann an dem Ausgangstor ein Primärkreis eines ersten Transformators elektrisch angeschlossen sein, in dessen Sekundärkreis die Ofenelektrode des Elektrolichtbogenofens elektrisch angeschlossen sein kann.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Primärspule eines zweiten Transformators elektrisch parallel zu dem Eingangstor des Umrichters geschaltet sein und eine Sekundärspule des ersten Transformators kann elektrisch in Serie zu einer Sekundärspule des zweiten Transformators geschaltet sein.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Verhältnis der primären elektrischen Nennleistung des ersten Transformators zu der des zweiten Transformators mittels entsprechender Dimensionierung eingestellt werden.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann dieses Verhältnis zu 1:3 eingestellt werden.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste Transformator oder der zweite Transformator ein bereits vorhandener Ofentransformator sein.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste Transformator ein Hochsetzsteller oder Boost-Transformator sein.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste Transformator entfernt sein und das Ausgangstor des Umrichters kann elektrisch in Serie zu der Sekundärspule des zweiten Transformators und zur Ofenelektrode geschaltet sein.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Elektrolichtbogenofen drei von drei Netzphasen leistungsversorgte Ofenelektroden, insbesondere Graphitelektroden, aufweisen, wobei mittels drei Umrichtern Amplituden und/oder Frequenzen geregelt werden können.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann mittels der drei Umrichter eine getrennte Regelung von Amplituden und/oder Frequenzen ausgeführt werden.
- Es kann über die Umrichter eine Leistungsaufteilung sehr schnell und flexibel angepasst werden. Beispielsweise kann die elektrische Leistung von einem stabil brennenden Lichtbogen auf einen anderen umverteilt werden, der andernfalls verlöschen würde. Es können die einzelnen Ofenelektroden je nach Auslegung des Umrichters mit verschiedenen Leistungen versorgt werden. Dies kann zusätzlich bei einer thermischen Symmetrierung des Lichtbogenofens wirksam ausgeführt werden.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann zusätzlich eine Abstandseinrichtung für eine jeweilige Ofenelektrode deren Abstand zu einem Schmelzgut als einen Arbeitspunkt einstellen. Es wird mittels eines erforderlichen Verfahrens der Elektroden der Arbeitspunkt eingestellt, wobei mit der erfindungsgemäßen Regelung über den Umrichter Störungen hochdynamisch ausgeregelt werden können.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann für jede Ofenelektrode ein Leistungsfaktor je Phase > 0,84 eingestellt werden.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Regelung eines jeweiligen Lichtbogens im Millisekunden-Bereich ausgeführt werden.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann zusätzlich bei einem Stromnulldurchgang zusätzlich ein Zündimpuls aufgeschaltet werden.
- Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
3 den Regelkreis zur erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. -
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gemäß dieser Vorrichtung kann ein in einem elektrischen Lichtbogenofen1 erzeugter Lichtbogen dynamischer und flexibler im Vergleich zum Stand der Technik geregelt werden. Es wird phasensynchron über einen Umrichter5 in Serie zu einem ersten Transformator13 , der ein bereits vorinstallierter Ofentransformator sein kann, die benötigte Energie dem entsprechenden Lichtbogen zugeführt, damit dieser nicht erlischt. Ebenso soll Flicker vermieden werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ebenso das Vermeiden von Überspannungen. Alle Netzimpedanzen einschließlich des Umrichtertransformators sind in der dargestellten Impedanz R und X zusammengefasst.1 zeigt ein einphasiges Ersatzschaltbild eines Elektrolichtbogens1 , bei dem die gesamte Leistung, also 100 % über den Umrichter5 geführt wird. Damit hat man volle Kontrolle über den Lichtbogenofen1 einschließlich der Betriebsfrequenz und einer stufenlosen Spannungseinstellung von 0 bis 100%. Wenn der Elektrolichtbogenofen1 eine höhere Betriebsfrequenz als 50 bzw. 60 Hz erlaubt, kann diese von dem Umrichter5 aus der Netzfrequenz erzeugt und der nachgeschaltete erste Transformator13 kleiner und kostengünstiger gebaut werden. Der erste Transformator13 kann ein bereits dem Lichtbogenofen1 zugeordneter Ofentransformator sein. G stellt die Rückkoppelschleife einer erfindungsgemäßen Regelkreiseinrichtung3 dar. Da die Rückkoppelung hier eine Gegenkoppelung ist, ist die Rückkoppelungsschleife mit dem Bezugszeichen G gekennzeichnet. - Gemäß
1 ist eine Netzphase eines Leistungsversorgungsnetzes an dem elektrisch angeschlossenen Lichtbogenofen1 angeschlossen. Mittels dieser Netzphase wird an eine im Elektrolichtbogenofen angeordnete und hier nicht näher dargestellte Ofenelektrode mit einer elektrischen Wechselspannung mit einer Amplitude und einer Frequenz und mit einem zum Schmelzen benötigten Lichtbogenstrom mit einer Amplitude und einer Frequenz versorgt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Regelkreiseinrichtung3 geschaffen, die die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung zu der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms gegenkoppelt. entsprechend kann bei einem Absinken der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung vergrößert werden. Ebenso kann bei einer zu großen Amplitude und/oder Frequenz der Wechselspannung die Amplitude und/oder die Frequenz des Lichtbogenstroms verkleinert werden. Auf diese Weise ein Erlöschen des Lichtbogens sowie die Überspannung vermieden werden. Die erfindungsgemäße Regelkreiseinrichtung3 kann derart flexibel bereitgestellt werden, dass entweder die Wechselspannung, die Stellgröße und der Lichtbogenstrom die Regelgröße ist, oder dass umgekehrt der Lichtbogenstrom die Stellgröße und die Wechselspannung die Regelgröße ist. Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Umrichters5 bietet sich insbesondere an, mit einer Einstellung von Amplitude und/oder Frequenz der Wechselspannung die Amplitude und/oder die Frequenz des Lichtbogenstroms zu regeln. Grundsätzlich können mittels eines erfindungsgemäßen Umrichters5 entweder die Wechselspannung oder der Lichtbogenstrom eingeprägt werden. Entsprechend kann der Umrichter5 dann als eine Spannungsquelle oder als eine Stromquelle betrachtet werden.1 zeigt eine Leistungsversorgung eines Lichtbogenofens über einen Umrichter. Der Umrichter5 ist hier mit einem Umrichtertransformator13 dargestellt, der ein Boost-Transformator sein kann. Die Vorteile gemäß einer Anordnung gemäß1 sind eine schnelle dynamische Regelung, insbesondere im Millisekunden-Bereich, eine Flickerreduzierung, eine Volumenreduktion des ersten Transformators13 , wobei bei Nutzung eines Ofentransformators die Stufenschalter an der Primärseite des Ofentransformators nicht mehr erforderlich sind. Gemäß1 ist eine schnelle, dynamische Regelung im gesamten Leistungsbereich ausführbar. Der Vorteil einer Anordnung gemäß1 ist ein erhöhter Dynamikbereich der schnellen Regelung im Vergleich zu einer in2 dargestellten Hybridlösung mit einem Ofentransformator und einem Wechselrichter. Der Umrichter5 ist an eine beliebige Spannungsebene eines elektrischen Leistungsversorgungsnetzes elektrisch anschließbar. Der Umrichter5 gemäß1 ist ein Zweitor11 , das ein Eingangstor7 und ein Ausgangstor9 aufweist. Am Eingangstor7 liegt eine Netzleistung an und an dem Ausgangstor9 wird eine Schmelzofenleistung ausgegeben. -
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. An einem Ausgangstor9 ist ein Primärkreis eines ersten Transformators13 elektrisch angeschlossen, in dessen Sekundärkreis eine nicht dargestellte Ofenelektrode des Elektrolichtbogenofens1 elektrisch angeschlossen ist. Im Unterschied zu1 ist eine Primärspule eines zweiten Transformators15 elektrisch parallel zu dem Eingangstor7 des Umrichters5 geschaltet, wobei eine Sekundärspule des ersten Transformators13 elektrisch in Serie zu einer Sekundärspule des zweiten Transformators15 geschaltet ist. Die Sekundärspulen des ersten Transformators13 und des zweiten Transformators15 liefern die elektrische Wechselspannung an der Ofenelektrode und dem erforderlichen Lichtbogenstrom.2 zeigt ebenso ein einphasiges Ersatzschaltbild eines Elektrolichtbogenofens, bei dem ein Teil der Energie der Umrichter mit nachgeschaltetem Booth-Transformator oder Hochsetzsteller13 zugeführt wird. Damit kann die elektrische Wechselspannung an der Ofenelektrode stufenlos und hochdynamisch von 50 bis 100 % eingestellt werden, und zwar ebenso asymmetrisch. Auch in2 sind alle Netzimpedanzen einschließlich des Ofentransformators15 und des Umrichtertransformators13 in der dargestellten Impedanz R, X zusammengefasst. Gemäß1 erfolgt eine Leistungsversorgung des Lichtbogenofens1 über einen Ofentransformator15 und einen Umrichter5 .2 zeigt, dass die Leistung beispielsweise zu 75 % über den Ofentransformator15 und zu 25 % über den Umrichtertransformator13 dem Lichtbogenofen1 zugeführt wird. Bedingt durch die elektrische Leistung aus dem Umrichter5 können dynamische Eigenschaften des Lichtbogens im Millisekunden-Bereich geregelt werden. Ebenso kann die Flickererzeugung durch den Umrichter5 beeinflusst werden. Beispielsweise kann in einem Stromnulldurchgang des Lichtbogenstroms ebenso ein kurzer Zündimpuls aufgeschaltet werden, um ein Verlöschen des Lichtbogens zu verhindern. Der Umrichter5 generiert aus einer festen Mittelspannung des Leistungsversorgungsnetzes eine variable Mittelspannung. Der nachgeschaltete Transformator13 transformiert die Spannung von der Mittel- zu einer Niederspannungsebene herab. Die Vorteile der gemäß2 dargestellten Vorrichtung sind folgende: Eine schnelle dynamische Regulierung im Millisekunden-Bereich, allerdings lediglich im Leistungsbereich des Umrichters5 , eine Flickerreduzierung, eine Volumenreduktion eines Ofentransformators15 , wobei an der primären Seite des Ofentransformators15 kein Stufenschalter mehr erforderlich ist. Die erfindungsgemäße schnelle, dynamische Regelung verhindert das Abreißen des Lichtbogens, da die Leistung individuell dem Lichtbogen zugeführt werden kann. Die Flickerreduzierung besitzt den Vorteil, dass die Kompensationsanlage bei geringem Flicker entfallen kann. Der Umrichter5 kann je nach Spannungsebene in unterschiedlichen Topologien realisiert werden, dabei kann er als Zweipunkt- sowie als Multilevel-Umrichter aufgebaut sein. Auch der nachgeschaltete Transformator13 in2 hinter dem Umrichter5 kann je nach Eigenschaften der Komponenten und Halbleiter Schalter entsprechend ausgelegt werden oder möglicherweise entfallen. -
3 zeigt einen erfindungsgemäßen Regelkreis einer Regelkreiseinrichtung3 , wobei als Regler ein Umrichter5 und als Regelstrecke RS verwendet werden. Der Umrichter5 kann als Regler R beispielsweise eine elektrische Wechselspannung einer Ofenelektrode anlegen. Entsprechend kann aus der Ofenelektrode bzw. dem Lichtbogenofen1 der fließende Lichtbogenstrom I erfasst werden. Sowohl die elektrische Wechselspannung U als auch der Lichtbogenstrom I können erfassbare Amplituden und Frequenzen aufweisen. Die in3 dargestellte einen elektrischen Umrichter5 aufweisende Regelkreiseinrichtung3 koppelt die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung an einer Ofenelektrode zu der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms durch diese Ofenelektrode gegeneinander. Besonders vorteilhaft kann der Umrichter5 einfach die Amplitude und/oder die Frequenz der elektrischen Wechselspannung der Ofenelektrode als Stellgröße (n) zur Regelung der Amplitude und/oder Frequenz des Lichtbogenstroms als geregelte Größe (n) einstellen. Besonders vorteilhaft kann dann der Regelkreis der Regelkreiseinrichtung3 mittels des Umrichters5 die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung bei einer Verkleinerung der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms vergrößern. Dies kann dazu benutzt werden, dass ein Lichtbogen stabil erzeugt ist und ein Abreißen des Lichtbogens vermieden wird. Das Gleiche kann zur Vermeidung von Flickern ausgeführt werden. Eine umgekehrte Einstellung einer Verkleinerung der Amplitude und/oder der Frequenz der Wechselspannung bei einer Vergrößerung der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms kann wirksam Überspannungen vermeiden. Grundsätzlich kann ein Umrichter5 die Amplitude und/oder Frequenz des Lichtbogenstroms als Stellgröße (n) zur Regelung der Amplitude und/oder Frequenz der elektrischen Wechselspannung als geregelte Größe (n) einstellen. Entsprechend kann ein erfindungsgemäßer Umrichter5 als eine eine Spannung bereitstellende Spannungsquelle und/oder als eine einen Strom einprägende Stromquelle betrachtet werden. -
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt S1 verkleinern sich die Amplitude und/oder die Frequenz eines Lichtbogenstroms. Mit einem zweiten Schritt S2 wird mittels eines erfindungsgemäßen elektrischen Umrichters5 die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung an der Ofenelektrode vergrößert. Mit dieser entsprechenden Gegenkopplung kann ein Abreißen eines Lichtbogens und ein Flicker wirksam vermieden werden. Alternativ kann bei einem ersten Schritt S2 eine Vergrößerung der Amplitude und/oder der Frequenz eines Lichtbogenstroms erfasst werden, sodass in einem zweiten Schritt S2 mittels eines elektrischen Umrichters5 und/oder die Frequenz der Wechselspannung verkleinert wird. Bei diesen beiden Varianten ist die Wechselspannung an der Ofenelektrode eine Stellgröße und der Lichtbogenstrom eine geregelte Größe.
Claims (34)
- Vorrichtung zur dynamischen Einstellung eines an ein Leistungsversorgungsnetz elektrisch angeschlossenen Elektrolichtbogenofens (
1 ) mit mindestens einer Netzphase, mittels der an eine Ofenelektrode eine elektrische Wechselspannung mit einer Amplitude und einer Frequenz angelegt und ein zum Schmelzen benötigter Lichtbogenstrom mit einer Amplitude und einer Frequenz zugeführt wird, wobei eine einen elektrischen Umrichter (5 ) aufweisende Regelkreiseinrichtung (3 ) zur Gegenkopplung der Amplitude und/oder der Frequenz der Wechselspannung zu der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms ausgebildet ist, der Umrichter (5 ) ein ein Eingangs-Tor (7 ) und ein Ausgangs-Tor (9 ) aufweisendes Zweitor (11 ) ist, wobei an dem Eingangs-Tor eine Netzleistungsversorgung und an dem Ausgangs-Tor eine Schmelzofenleistungsversorgung angeschlossen ist, an dem Ausgangs-Tor (9 ) ein Primärkreis eines ersten Transformators (13 ) elektrisch angeschlossen ist, in dessen Sekundärkreis die Ofenelektrode des Elektrolichtbogenofens (1 ) elektrisch angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primärspule eines zweiten Transformators (15 ) elektrisch parallel zu dem Eingangs-Tor (7 ) des Umrichters (5 ) geschaltet ist und eine Sekundärspule des ersten Transformators (13 ) elektrisch in Serie zu einer Sekundärspule des zweiten Transformators (15 ) geschaltet ist. - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis einer primären elektrischen Nennleistung des ersten Transformators (
13 ) zu einer des zweiten Transformators (15 ) mittels entsprechender Dimensionierung einstellbar ist. - Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der primären elektrischen Nennleistung des ersten Transformators (
13 ) zu der des zweiten Transformators (15 ) 1:3 ist. - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transformator (
13 ) oder der zweite Transformator (15 ) ein bereits vorhandener Ofentransformator ist. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transformator (
13 ) ein Hochsetzsteller oder Boost-Transformator ist. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transformator (
13 ) entfernt ist und das Ausgangs-Tor (9 ) des Umrichters (5 ) elektrisch in Serie zu der Sekundärspule des zweiten Transformators (15 ) und zur Ofenelektrode geschaltet ist. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) die Amplitude und/oder die Frequenz der elektrischen Wechselspannung als Stellgröße(n) zur Regelung der Amplitude und/oder Frequenz des Lichtbogenstroms als geregelte Größe(n) einstellt. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) die Amplitude und/oder die Frequenz des Lichtbogenstroms als Stellgröße(n) zur Regelung der Amplitude und/oder Frequenz der elektrischen Wechselspannung als geregelte Größe(n) einstellt. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung bei einer Verkleinerung der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms vergrößert und umgekehrt. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) die Amplitude und/oder die Frequenz des Lichtbogenstroms bei einer Vergrößerung der Amplitude und/oder der Frequenz der Wechselspannung verkleinert und umgekehrt. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) eine Wechselgröße des Leistungsversorgungsnetzes phasensynchron in die Wechselgröße der Ofenelektrode umrichtet. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) an eine beliebige Spannungsebene des elektrischen Leistungsversorgungsnetzes elektrisch anschließbar ist. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolichtbogenofen drei von drei Netzphasen leistungsversorgte Ofenelektroden, insbesondere Grafitelektroden, aufweist, wobei mittels drei Umrichter (
3 ) Amplituden und/oder Frequenzen regelbar sind. - Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der drei Umrichter (
3 ) Amplituden und/oder Frequenzen getrennt regelbar sind. - Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Abstandseinrichtung für die jeweilige Ofenelektrode deren Abstand zu einem Schmelzgut als ein Arbeitspunkt einstellt.
- Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsfaktor je Phase größer 0,84 ist.
- Verfahren zur dynamischen Einstellung eines an ein Leistungsversorgungsnetz elektrisch angeschlossenen Elektrolichtbogenofens (
1 ) mit mindestens einer Netzphase, mittels der an eine Ofenelektrode eine elektrische Wechselspannung mit einer Amplitude und einer Frequenz angelegt und ein zum Schmelzen benötigter Lichtbogenstrom mit einer Amplitude und einer Frequenz zugeführt wird, wobei eine einen elektrischen Umrichter (5 ) aufweisende Regelkreiseinrichtung (3 ) die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung zu der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms gegengekoppelt regelt, der Umrichter (5 ) ein ein Eingangs-Tor (7 ) und ein Ausgangs-Tor (9 ) aufweisendes Zweitor (11 ) ist, wobei an dem Eingangs-Tor eine Netzleistung zugeführt und an dem Ausgangs-Tor eine Schmelzofenleistung abgegeben wird, an dem Ausgangs-Tor (9 ) ein Primärkreis eines ersten Transformators (13 ) elektrisch angeschlossen ist, in dessen Sekundärkreis die Ofenelektrode des Elektrolichtbogenofens (1 ) elektrisch angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primärspule eines zweiten Transformators (15 ) elektrisch parallel zu dem Eingangs-Tor (7 ) des Umrichters (5 ) geschaltet ist und eine Sekundärspule des ersten Transformators (13 ) elektrisch in Serie zu einer Sekundärspule des zweiten Transformators (15 ) geschaltet ist. - Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der primären elektrischen Nennleistung des ersten Transformators (
13 ) zu der des zweite Transformators (15 ) mittels entsprechender Dimensionierung eingestellt wird. - Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der primären elektrischen Nennleistung des ersten Transformators (
13 ) zu der des zweiten Transformators (15 ) 1:3 eingestellt wird. - Verfahren gemäß Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transformator (
13 ) oder der zweite Transformator (15 ) ein bereits vorhandener Ofentransformator ist. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transformator (
13 ) ein Hochsetzsteller oder Boost-Transformator ist. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transformator (
13 ) nicht vorhanden ist und das Ausgangs-Tor (9 ) des Umrichters (5 ) elektrisch in Serie zu der Sekundärspule des zweiten Transformators (15 ) und zur Ofenelektrode geschaltet ist. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) die Amplitude und/oder die Frequenz der elektrischen Wechselspannung als Stellgröße(n) zur Regelung der Amplitude und/oder Frequenz des Lichtbogenstroms als geregelte Größe(n) einstellt. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) die Amplitude und/oder die Frequenz des Lichtbogenstroms als Stellgröße(n) zur Regelung der Amplitude und/oder Frequenz der elektrischen Wechselspannung als geregelte Größe(n) einstellt. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) die Amplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung bei einer Verkleinerung der Amplitude und/oder der Frequenz des Lichtbogenstroms vergrößert und umgekehrt. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) die Amplitude und/oder die Frequenz des Lichtbogenstroms bei einer Vergrößerung der Amplitude und/oder der Frequenz der Wechselspannung verkleinert und umgekehrt. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) eine Wechselgröße des Leistungsversorgungsnetzes phasensynchron in die Wechselgröße der Ofenelektrode umrichtet. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (
5 ) an eine beliebige Spannungsebene eines elektrischen Leistungsversorgungsnetzes elektrisch anschließbar ist. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolichtbogenofen drei von drei Netzphasen leistungsversorgte Ofenelektroden, insbesondere Grafitelektroden, aufweist, wobei mittels drei Umrichter (
3 ) Amplituden und/oder Frequenzen geregelt werden. - Verfahren gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der drei Umrichter (
3 ) Amplituden und/oder Frequenzen getrennt regelbar sind. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Abstandseinrichtung für die jeweilige Ofenelektrode deren Abstand zu einem Schmelzgut als ein Arbeitspunkt einstellt.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Ofenelektrode ein Leistungsfaktor je Phase größer 0,84 ist.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung eines Lichtbogens im Millisekunden-Bereich ausgeführt wird.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Stromnulldurchgang zusätzlich ein Zündimpuls aufgeschaltet wird.
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EP15707055.8A EP3069570B1 (de) | 2014-03-31 | 2015-02-13 | Vorrichtung und verfahren zur dynamischen einstellung eines elektrolichtbogenofens |
CN201580018032.7A CN106134026B (zh) | 2014-03-31 | 2015-02-13 | 用于动态地调整电弧炉的装置和方法 |
US15/300,824 US10716176B2 (en) | 2014-03-31 | 2015-02-13 | Apparatus and method for dynamically adjusting an electric arc furnace |
PCT/EP2015/053063 WO2015149980A1 (de) | 2014-03-31 | 2015-02-13 | Vorrichtung und verfahren zur dynamischen einstellung eines elektrolichtbogenofens |
KR1020167022145A KR101990625B1 (ko) | 2014-03-31 | 2015-02-13 | 전기 아크로를 동적으로 조정하기 위한 장치 및 방법 |
RU2016130313A RU2660917C2 (ru) | 2014-03-31 | 2015-02-13 | Устройство и способ динамического регулирования электрической дуговой печи |
SA516371924A SA516371924B1 (ar) | 2014-03-31 | 2016-09-27 | جهاز وطريقة لضبط فرن قوس كهربائي دينامياً |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112152234A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 华能国际电力股份有限公司南通电厂 | 一种动态精细化火电机组一次调频控制策略 |
EP4227624A1 (de) * | 2022-02-15 | 2023-08-16 | Primetals Technologies Germany GmbH | Betriebsverfahren für einen lichtbogenofen |
DE102022105169A1 (de) | 2022-03-04 | 2023-09-07 | Sms Group S.P.A. | Energieversorgungseinrichtung für einen Ofen, System für die Versorgung eines Elektrolichtbogenofens oder eines Reduktionsofens mit elektrischer Energie, Elektrolichtbogenofen, Reduktionsofen und Betriebsverfahren |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014206008A1 (de) | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur dynamischen Einstellung eines Elektrolichtbogenofens |
CN105896574B (zh) * | 2016-06-12 | 2018-08-24 | 张家港浦项不锈钢有限公司 | 一种140吨级电弧炉电力负荷平稳化运行的方法 |
GB2559413B (en) * | 2017-02-07 | 2020-01-01 | Vollspark Ltd | Controlling voltage in electrical power distribution grid |
US10461539B2 (en) | 2017-02-07 | 2019-10-29 | Vollspark Ltd. | Controlling voltage in electrical power distribution grid |
WO2018233833A1 (en) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | Abb Schweiz Ag | METHOD OF OPERATING AN ELECTRIC ARC OVEN, ELECTRONIC POWER CONVERTER, AND ELECTRIC ARC OVEN SYSTEM |
EP3462590A1 (de) * | 2017-09-29 | 2019-04-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Resonanter gleichstromsteller |
IT201800004847A1 (it) * | 2018-04-24 | 2019-10-24 | Metodo di fusione in un forno elettrico ad arco e relativo apparato | |
CN113121094B (zh) * | 2019-12-30 | 2023-01-13 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种电弧电压的控制方法和系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005051232A1 (de) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Sms Demag Ag | Steuervorrichtung für Wechselstrom-Reduktionsöfen |
DE102008049610A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromversorgungsanlage für einen Drehstrom-Lichtbogenofen mit Zwischenkreisumrichter zwischen Netzanschluss und Ofentransformator |
EP2549614A1 (de) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Ermittlung des Gleichstromanteils in Blindleistungskompensatoren mit Mulitlevel-Umrichter |
Family Cites Families (70)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2207746A (en) * | 1936-06-08 | 1940-07-16 | Elektrc Metallurg Appbau Ag | Apparatus for converting metals and the like |
GB584007A (en) | 1944-05-17 | 1947-01-06 | English Electric Co Ltd | Improvements relating to the control of electric arcs |
CA713213A (en) | 1960-09-09 | 1965-07-06 | The General Electric Company Limited | Voltage regulating apparatus |
US3835430A (en) * | 1968-09-20 | 1974-09-10 | Transelektro Magyar Villamossa | Tubular core electric transformer |
DE3115469A1 (de) * | 1980-04-25 | 1982-04-08 | ASEA AB, 72183 Västerås | "kombinierte ofenanordnung" |
US4388108A (en) * | 1980-09-11 | 1983-06-14 | Rozenberg Vladimir L | Method and apparatus for smelting charge materials in electric arc furnace |
US4400816A (en) * | 1982-04-27 | 1983-08-23 | Cascade Steel Rolling Mills, Inc. | Controlled stop circuit for furnaces |
JPS60138384A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-23 | 大同特殊鋼株式会社 | ア−ク炉の制御方法 |
US4677643A (en) * | 1984-03-09 | 1987-06-30 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh | Device for feeding one or a plurality of electrodes in an electrothermal furnace |
DE3512177C2 (de) * | 1985-04-03 | 1997-01-16 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Symmetrierung elektrischer Größen in Drehstrom-Lichtbogenöfen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US4620308A (en) * | 1985-10-30 | 1986-10-28 | Lectromelt Corporation | Arc furnace electrode control |
US4956566A (en) * | 1988-01-28 | 1990-09-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit configuration with a generator system for path- or angle-dependent signals |
CA2028215C (en) * | 1989-10-23 | 1995-03-28 | Toshimichi Maki | Direct current electric arc furnace |
US5138630A (en) * | 1989-11-06 | 1992-08-11 | Nkk Corporation | Direct current electric arc furnace |
US5155740A (en) * | 1990-10-22 | 1992-10-13 | Nkk Corporation | Flicker compensating apparatus for DC arc furnace |
US5115447A (en) * | 1991-01-10 | 1992-05-19 | Ucar Carbon Technology Corporation | Arc furnace electrode control |
AU647576B2 (en) * | 1991-02-08 | 1994-03-24 | Asea Brown Boveri Limited | Process for electrode control of a DC arc furnace, and an electrode control device |
US5117088A (en) * | 1991-03-13 | 1992-05-26 | The Lincoln Electric Company | Device and method for starting electric arc of a welder |
US5204872A (en) * | 1991-04-15 | 1993-04-20 | Milltech-Hoh, Inc. | Control system for electric arc furnace |
DE4200329C2 (de) | 1992-01-09 | 1994-12-22 | Gutehoffnungshuette Man | Regelbare Speisestromquelle |
DE4309640A1 (de) * | 1993-03-25 | 1994-09-29 | Abb Management Ag | Gleichstrom-Lichtbogenofenanlage |
DE4327894A1 (de) * | 1993-08-19 | 1995-02-23 | Abb Management Ag | Verfahren zur Stabilisierung eines Stromnetzes gegen Blindlastschwankungen und Blindleistungskompensationseinrichtung |
DE4343899A1 (de) * | 1993-12-22 | 1995-06-29 | Abb Management Ag | Regelungsverfahren für einen Gleichstromlichtbogenofen |
DE4344854A1 (de) * | 1993-12-29 | 1995-07-06 | Abb Management Ag | Verfahren zur Elektrodenregelung eines Gleichstrom-Lichtbogenofens und Elektrodenregeleinrichtung |
DE4436353C2 (de) * | 1994-10-12 | 1997-02-06 | Abb Management Ag | Verfahren zur Stabilisierung eines Wechselstromnetzes gegen Blindlastschwankungen und Blindleistungskompensationseinrichtung |
US5589760A (en) * | 1995-09-05 | 1996-12-31 | Lee; Anthony | Traveller's voltage converter for automatically selecting load wattage |
DE19623540C1 (de) * | 1996-06-13 | 1997-12-18 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur Stabilisierung eines Wechselstromnetzes gegen Blindleistungsschwankungen und Blindleistungskompensationseinrichtung |
DE19711453C2 (de) * | 1997-03-19 | 1999-02-25 | Siemens Ag | Verfahren zur Regelung bzw. Steuerung eines Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen |
ITUD980133A1 (it) * | 1998-07-24 | 2000-01-24 | Automation Spa Centro | Dispositivo di alimentazione a corrente controllata per forno elettrico ad arco |
DE19920049C2 (de) * | 1999-04-23 | 2001-10-11 | Sms Demag Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Stromversorgung eines über einen Lichtbogen betriebenen Schmelzaggregates |
US6274851B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-08-14 | Inverpower Controls Ltd. | Electric arc furnace controller |
US6411643B1 (en) * | 1999-09-30 | 2002-06-25 | Sms Demag, Inc | Automatic electrode regulator based on direct power factor regulation and method |
US6226313B1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-05-01 | Manoharan Thamodharan | Power source circuit and its control for three-phase electric arc furnace to reduce flicker |
US6687284B1 (en) * | 1999-11-16 | 2004-02-03 | Centre d'Innovation sur le Transport d'Energie du Québec | Method and apparatus to facilitate restriking in an arc-furnace |
US6603795B2 (en) * | 2001-02-08 | 2003-08-05 | Hatch Associates Ltd. | Power control system for AC electric arc furnace |
US6570906B2 (en) * | 2001-09-05 | 2003-05-27 | Charles H. Titus | ARC furnace with DC arc and AC joule heating |
US6573691B2 (en) * | 2001-10-17 | 2003-06-03 | Hatch Associates Ltd. | Control system and method for voltage stabilization in electric power system |
RU2216883C2 (ru) | 2001-11-23 | 2003-11-20 | Нехамин Сергей Маркович | Источник питания дуговой печи постоянного тока |
SE523039C2 (sv) * | 2001-11-28 | 2004-03-23 | Abb Ab | Förfarande och anordning för kompensering av en industriell lasts förbrukning av reaktiv effekt |
US6810069B2 (en) * | 2002-07-12 | 2004-10-26 | Mcgraw-Edison Company | Electrical arc furnace protection system |
CN1259806C (zh) * | 2003-06-25 | 2006-06-14 | 陈君诚 | 电弧炉无功功率补偿装置 |
US7274000B2 (en) * | 2003-07-11 | 2007-09-25 | Lincoln Global, Inc. | Power source for high current welding |
US6982398B2 (en) * | 2004-06-01 | 2006-01-03 | Illinois Tool Works Inc. | Fuel saving engine driven welding-type device and method of use |
JP2005224069A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源装置およびそれを用いた電子機器 |
US7991039B2 (en) * | 2004-11-30 | 2011-08-02 | Graftech International Holdings Inc. | Electric arc furnace monitoring system and method |
CA2615929C (en) * | 2005-07-22 | 2014-03-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for determining at least one state variable of an electric arc furnace, and electric arc furnace |
DE102005036806A1 (de) * | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Lorch Schweißtechnik GmbH | Elektrische Stromquelle, insbesondere Schweißstromquelle |
DE102005038702A1 (de) * | 2005-08-15 | 2007-02-22 | Sms Demag Ag | Elektronischer Schaltkreis und Verfahren zum Einspeisen von elektrischer Energie in einen Wechselstrom-Elektroofen |
US10099308B2 (en) * | 2006-02-09 | 2018-10-16 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for welding with battery power |
US20080056327A1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-06 | Hatch Ltd. | Method and system for predictive electrode lowering in a furnace |
US8969763B2 (en) * | 2006-10-17 | 2015-03-03 | Lincoln Global, Inc. | Remote sense lead magnitude and polarity detection controller |
DE102006050624A1 (de) * | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Siemens Ag | Reaktanzvorschalteinrichtung |
DE102008006958A1 (de) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Lichtbogenofens mit wenigstens einer Elektrode, Regel- und/oder Steuerungseinrichtung, Maschinenlesbarer Programmcode, Datenträger und Lichtbogenofen zur Durchführung des Verfahrns |
CN101394694B (zh) * | 2008-10-28 | 2011-04-27 | 福建敏讯上润电气科技有限公司 | 电弧炉低压侧电压调节及动态补偿装置 |
JP5349941B2 (ja) * | 2008-12-12 | 2013-11-20 | 富士電子工業株式会社 | 焼入方法及び焼入装置 |
BRPI0924368B1 (pt) * | 2009-02-03 | 2018-03-27 | Primetals Technologies Germany Gmbh | Processo para controlar uma emissão de monóxido de carbono de uma fornalha de arco elétrico |
CN201466732U (zh) * | 2009-04-20 | 2010-05-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于炼钢电弧炉的静止无功补偿装置 |
US8426772B2 (en) * | 2009-09-02 | 2013-04-23 | Lincoln Global, Inc. | Auxiliary power supply for a welding machine |
DE102009053169A1 (de) * | 2009-09-28 | 2011-04-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Kontrolle eines Schmelzvorganges in einem Lichtbogenofen sowie Signalverarbeitungseinrichtung, Programmcode und Speichermedium zur Durchführung dieses Verfahrens |
EP2497747A1 (de) | 2009-11-06 | 2012-09-12 | Mitsubishi Chemical Corporation | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von silicium |
EP2364058B1 (de) * | 2010-03-05 | 2013-10-23 | AEG Power Solutions B.V. | Stromversorgungsanordnung |
DE102010003845B4 (de) * | 2010-04-12 | 2011-12-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bestimmung eines Chargierzeitpunkts zum Chargieren, von Schmelzgut in einen Lichtbogenofen, Signalverarbeitungseinrichtung, maschinenlesbarer Programmcode, Speichermedien und Lichtbogenofen |
JP5063755B2 (ja) * | 2010-08-09 | 2012-10-31 | 三井造船株式会社 | 誘導加熱装置および誘導加熱方法 |
US20120314728A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Warner Power Llc | System and method to deliver and control power to an arc furnace |
EP2549833A1 (de) * | 2011-07-19 | 2013-01-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Lichtbogenofens und Schmelzanlage mit einem nach diesem Verfahren betriebenen Lichtbogenofen |
CN102761131A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-10-31 | 深圳市普顺科技有限公司 | 矿热炉低压侧升压无功补偿滤波装置 |
US9227262B2 (en) * | 2013-03-11 | 2016-01-05 | Illinois Tool Works Inc. | Power source for reducing electromagnetic interference and power consumption |
US9539661B2 (en) * | 2013-06-24 | 2017-01-10 | Illinois Tool Works Inc. | Welding power supply extended range system and method |
DE102014206008A1 (de) | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur dynamischen Einstellung eines Elektrolichtbogenofens |
JP6396091B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2018-09-26 | 株式会社ダイヘン | 溶接システム、および、溶接システムの通信方法 |
-
2014
- 2014-03-31 DE DE102014206008.7A patent/DE102014206008A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-02-13 WO PCT/EP2015/053063 patent/WO2015149980A1/de active Application Filing
- 2015-02-13 RU RU2016130313A patent/RU2660917C2/ru active
- 2015-02-13 US US15/300,824 patent/US10716176B2/en active Active
- 2015-02-13 CN CN201580018032.7A patent/CN106134026B/zh active Active
- 2015-02-13 EP EP15707055.8A patent/EP3069570B1/de active Active
- 2015-02-13 KR KR1020167022145A patent/KR101990625B1/ko active IP Right Grant
-
2016
- 2016-09-27 SA SA516371924A patent/SA516371924B1/ar unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005051232A1 (de) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Sms Demag Ag | Steuervorrichtung für Wechselstrom-Reduktionsöfen |
DE102008049610A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromversorgungsanlage für einen Drehstrom-Lichtbogenofen mit Zwischenkreisumrichter zwischen Netzanschluss und Ofentransformator |
EP2549614A1 (de) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Ermittlung des Gleichstromanteils in Blindleistungskompensatoren mit Mulitlevel-Umrichter |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112152234A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 华能国际电力股份有限公司南通电厂 | 一种动态精细化火电机组一次调频控制策略 |
EP4227624A1 (de) * | 2022-02-15 | 2023-08-16 | Primetals Technologies Germany GmbH | Betriebsverfahren für einen lichtbogenofen |
DE102022105169A1 (de) | 2022-03-04 | 2023-09-07 | Sms Group S.P.A. | Energieversorgungseinrichtung für einen Ofen, System für die Versorgung eines Elektrolichtbogenofens oder eines Reduktionsofens mit elektrischer Energie, Elektrolichtbogenofen, Reduktionsofen und Betriebsverfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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