DE1049000B

DE1049000B - Vorrichtung zur Messung der Resistanz in Elektrodenschmelzoefen waehrend des Betriebes

Info

Publication number: DE1049000B
Application number: DEA28886A
Authority: DE
Inventors: Sven Helmersson
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1957-03-05
Filing date: 1958-02-15
Publication date: 1959-01-22

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Reaktanz in Elektrodenschmelzöfen während des Betriebes mit Hilfe eines elektrodynamischen Quotientenmessers mit einer Feldspule und zwei Kreuzspulen.

In Elektrodenschmelzöfen für Roheisenherstellung ist die Resistanz in den Elektrodenstromkreisen stark von dem Säuregrad der Füllung abhängig. Da die Kenntnis der Resistanz die Bedienung des Ofens erleichtert, so ist es vorteilhaft, sie während des Betriebes zu messen. Die Erfindung bezweckt die Ausbildung einer hierfür geeigneten Meß vor richtung, bei der weder die Ofeninduktanz noch die Netzfrequenz Einfluß auf die Messung haben. Zur Ausführung der Messung dient ein elektrodynamischer Quotientenmesser nach Art des cos 95-Messers. Dieser ist erfindungsgemäß so geschaltet, daß die Feldspule und die eine Kreuzspule des Quotientenmessers direkt oder indirekt mit einer der Elektroden des Ofens in Reihe sind, während die andere Kreuzspule direkt oder indirekt an der Spannung der gleichen Ofenelektrode angeschlossen ist.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung beschrieben, die schematisch einen Drehstrom-Elektrodenschmelzofen mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung für die Messung der Resistanz in einem der drei Elektrodenstromkreise¹ zeigt.

In der Zeichnung bezeichnet 10' einen Drehstrom-Elcktnxlenschinelzofen mit geerdetem Ofenboden und drei Elektroden X, Y, Z₁ die von einem Netz RST iil)cr einen Ofentransformator mit den Phasenwicklungen 11, 12, 13 gespeist werden. Der Ofentransformator ist wie üblich sekundärseitig dreieckgeschaltet und primärseitig sterngeschaltet und mit Regeleinrichtungen versehen, durch die das Übersetzungsverhältnis und damit die Ofenleistung geändert werden kann. In den primären Anschlußleitern des Ofentransformators 11, 12, 13 sind drei Stromwandler 14, 15, 16 eingeschaltet, deren Sekundärspulen wie. der Ofentransformator 11, 12, 13 in Dreieck geschaltet und an den Primärseiten an drei weiteren Stromwandlern 17, 18, 19 angeschlossen sind. Diese sind primärseitig sterngeschaltet und mit Regeleinrichtungen versehen, die mechanisch mit den Regeleinrichtungen des Ofentransformators 11, 12, 13 gekuppelt sind, so daß das Übersetzungsverhältnis der Stromwandler 17, 18, 19 immer in einem bestimmten Verhältnis zu dem des Ofentransformators 11, 12, 13 steht.

Die Sekundärwicklungen der Stromwandler 17, 18, 19 sind in üblicher Weise mit (nicht dargestellten) Strommessern und gegebenenfalls mit selbsttätig wirkenden Elektrodennachschubvorrichtungen und außerdem mit den Resistanzmessern gemäß der Erfindung verbunden. Ein solcher ist nur für die Elektroden dar-Vorrichtung zur Messung

der Resistanz in Elektrodenschmelzöfen

während des Betriebes

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska
Aktiebolaget, Västeräs (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,
Gießen, Bismarckstr. 43

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 5. März 1957

Sven Helmersson, Västeräs (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

gestellt. Entsprechende Resistanzmesser für die übrigen Elektroden können in derselben Weise in den übrigen Phasen angeordnet sein.

Der Resistanzmesser 20 ist ein elektromagnetischer Quotientenmesser in Gestalt eines Kreuzspuleninstruments mit einer festen Feldspule 21, die an der Sekundärwicklung des Stromwandlers 19 angeschlossen ist, und zwei Kreuzspulen 22 und 23, die sich um eine Achse 25 drehen. Die Kreuzspule 23 greift die Spannung zwischen der Elektroden und dem geerdeten Ofenboden ab unter Reihenschaltung eines Widerstandes 26 in derselben Weise wie bei den bisher verwendeten cos ^-Messern. Die andere Kreuzspule 22 ist nicht wie bisher an die Elektrodenspannung über eine Reaktanz angeschlossen, sondern mit der Sekundärspule eines Stromwandlers 27 verbunden, dessen Primärspule mit der Feldspule 21 in Reihe geschaltet ist. Der Stromwandler 27 beeinflußt die Wirkungsweise der Vorrichtung nicht, sondern er hat nur die Aufgabe, den Strom in der Kreuzspule 22 auf einen Wert zu senken, der mit Rücksicht auf die Zuleitungen zur Spule 22 und ihren normalen Leiterquerschnitt zweckmäßig ist.

Bei der dargestellten Vorrichtung ist der Strom in der Feldspule 21 und in der Kreuzspule 22 immer verhältnisgleich und in Phase mit dem Strom von der Elektrode ζ zum Ofenboden, während der Strom in

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der Kreuzspule 23 verhältnisgleich und in Phase mit der Spannung zwischen der Elektrode ζ und dem Ofenboden ist. Der Mittelwert der elektromagnetischen Kräfte am Umfang der Kreuzspulen 22 und 23 wird hierdurch in bekannter Weise verhältnisgleich mit dem Quadrat des Elektrodenstromes bzw. der Wirkleistung zwischen Elektrode und Ofenboden.

Die richtkraftlosen Kreuzspulen 22, 23, die einen festen Winkel β miteinander bilden, drehen sich in bekannter Weise in eine Gleichgewichtslage, in der die Momente der Kräfte sich aufheben, wobei der Ausschlag α des Instruments 20 eine eindeutige Funktion des Quotienten der Kräfte wird, die auf die Kreuzspulen 22, 23 wirken. Der Instrumentenausschlag ist also ein Maß für den Quotienten der Wirkleistung und das Quadrat des Stromes in dem betreffenden Teil des Ofens 10. Dieser Quotient ist jedoch definitionsgemäß gleich der Resistanz zwischen der Elektrode ζ und dem Ofenboden, so daß das Meßinstrument direkt in Ohm geeicht werden kann. Da weder die Ofeninduktanz noch die Frequenz in die Gleichung für den Zeigerausschlag eingeht, veranlassen diese Größen keine Fehlanzeigen in der vorliegenden Vorrichtung.

Die Erfindung ist in keiner Weise an das gezeigte Schaltbild oder die gezeigte Ausführung des Quotientenmessers gebunden, sondern es können zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden, ohne daß sich die Wirkungsweise der Vorrichtung ändert. Die beschriebene Schaltung hat sich indessen als besonders vorteilhaft erwiesen, während der gezeigte Quotientenmesser mit Vorteil durch die moderne Ausführungsform mit zwei mechanisch gekuppelten, aber magnetisch getrennten Wattmetersystemen ersetzt werden kann. Indem man den Winkel β zwischen den Kreu/.-spulen 22 und 23 kleiner als 90° macht, kann man gcwohnlich eine Linearisierung der Skalades Instruments innerhalb des in Frage kommenden Meßbereiches erzielen. Der günstigste Wert des Winkels β wird da- durch abhängig von dem Verhältnis zwischen der größten und kleinsten Resistanz, die man messen will. Das Aussehen der Skala kann auch in bekannter Weise durch eine besondere Ausbildung der Polschuhe in den zwei Wattmetersystemen eines modernen Quotientenmessers geändert werden.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Messung der Resistanz in Elektrodenschmelzöfen während des Betriebes mit Hilfe eines elektrodynamischen Quotientenmessers mit einer Feldspule und zwei Kreuzspulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldspule und die eine Kreuzspule direkt oder indirekt mit einer der Elektroden des Ofens in Reihe geschaltet sind, während die andere Kreuzspule direkt oder indirekt an der Spannung der gleichen Ofenelektrode angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen