DE1221200B

DE1221200B - Device for voltage regulation of electrostatic precipitators

Info

Publication number: DE1221200B
Application number: DEL46687A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Jacobs
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1963-12-30
Filing date: 1963-12-30
Publication date: 1966-07-21

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

BOIdBOId

Deutsche Kl.: 12 e - 5German classes: 12 e - 5

Nummer: 1221200Number: 1221200

Aktenzeichen: L 46687ΙΠ/12 eFile number: L 46687ΙΠ / 12 e

Anmeldetag: 30. Dezember 1963Filing date: December 30, 1963

Auslegetag: 21. Juli 1966Opening day: July 21, 1966

Die Hauptpatentanmeldung und die auf diese Hauptpatentanmeldung bezogene erste Zusatzpatentanmeldung betreffen eine Einrichtung zur Spannungsregelung von elektrostatischen Abscheidern.The main patent application and the first additional patent application related to this main patent application relate to a device for regulating the voltage of electrostatic precipitators.

Die Erfindung betrifft eine zweckmäßige Weiterbildung der Einrichtung gemäß der Hauptpatentanmeldung und der ersten Zusatzpatentanmeldung, und zwar des Teiles dieser Patentanmeldungen, die die Spannungsregelung von elektrostatischen Abscheidern beim Auftreten von Lichtbogenüberschlägen oder Kurzschlüssen im Abscheider betrifft.The invention relates to an expedient further development of the device according to the main patent application and the first additional patent application, namely the part of these patent applications which the Voltage regulation of electrostatic precipitators when arcing occurs or short circuits in the separator.

Bei derartigen Kurzschlüssen erzeugt nach der Hauptpatentanmeldung und der ersten Zusatzpatentanmeldung die bei Überschlagen entstehende Potentialänderung über einen Grenzwertmelder ein Signal, das über einen Kondensator den Steuereingang eines Verstärkers sperrt. Parallel zu dem Kondensator befindet sich die Reihenschaltung eines steuerbaren Schaltelements mit einem Potentiometer, über die nach dem Löschen des Lichtbogens der Kondensator entladen und somit die Sperrung des Verstärkers aufgehoben wird.With such short circuits generated after the main patent application and the first additional patent application the change in potential that occurs in the event of a flashover via a limit indicator sends a signal, which blocks the control input of an amplifier via a capacitor. Located in parallel with the capacitor the series connection of a controllable switching element with a potentiometer via which After the arc has been extinguished, the capacitor discharges and the amplifier is thus unlocked will.

Eine an einem anderen Steuereingang des Verstärkers liegende Spannung wird während dieser Zeit, die meistens in der Größenordnung von Bruchteilen einer Sekunde liegt, über ein i?C-Glied mit einer Zeitkonstanten in der Größenordnung von Minuten abgesenkt, wobei wegen dieser sehr großen Zeitkonstanten der im Abscheider fließende Strom nur geringfügig abgesenkt wird. Es kann also je nach der Art des zu reinigenden Gasgemisches unter ungünstigen Umständen sofort ein neuer Überschlag entstehen. Eine Verringerung der Zeitkonstanten des den zweiten Steuereingang beeinflussenden i?C-Gliedes ist nicht möglich, da dies eine zu große Spannungssenkung beim Auftreten von kurzen Überschlagen (Wischern) bewirken würde.During this time, a voltage applied to another control input of the amplifier is which is usually on the order of fractions of a second, via an i? C element with a Time constants on the order of minutes decreased, because of these very large time constants the current flowing in the separator is only slightly reduced. So it can depend on the Type of gas mixture to be cleaned, under unfavorable circumstances a new flashover occurs immediately. A reduction in the time constants of the i? C element influencing the second control input is not possible, as this will reduce the voltage too much when brief flashovers occur (Wiping) would cause.

Diesen Nachteil vermeidet der Gegenstand der Erfindung, der dadurch gekennzeichnet ist, daß durch das Steuersignal, das beim Auftreten eines stehenden Lichtbogenüberschlags ansteht, zusätzlich über einen vom Steuersignal gesteuerten Nebenschluß die Entladezeitkonstante des bei Wischern wirksamen Regelkondensators um einen vorgegebenen Betrag verkleinert wird. Nach einer weiteren Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung besteht der Nebenschluß aus der Reihenschaltung eines steuerbaren Schaltelements und eines Potentiometers.This disadvantage avoids the subject of the invention, which is characterized in that the control signal, which is present when a static arc flashover occurs, additionally via a The shunt controlled by the control signal determines the discharge time constant of the regulating capacitor that is effective for wipers is reduced by a predetermined amount. After further training of the According to the invention, the shunt consists of the series connection of a controllable circuit Switching element and a potentiometer.

Durch den Gegenstand der Erfindung ist es ermöglicht, die an der ersten Steuerwicklung des Vorverstärkers anstehende Spannung während der meist sehr kurzen Dauer eines Lichtbogenüberschlags wirk-The subject matter of the invention enables the preamplifier to be applied to the first control winding voltage present during the usually very short duration of an arc flashover

Einrichtung zur Spannungsregelung von
elektrostatischen AbscheidernDevice for voltage regulation of
electrostatic precipitators

Zusatz zurAddition to

Zusatzanmeldung: L 35859 ΠΙ/12 e —Additional registration: L 35859 ΠΙ / 12 e -

Auslegeschrift 1179 541Interpretation document 1179 541

Anmelder:Applicant:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1Licentia Patent-Verwaltungs-G. mb H.,
Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Gerhard Jacobs, RothemühleDipl.-Ing. Gerhard Jacobs, Rothemühle

sam zu senken, während die zweite Steuerwicklung wie bisher die Löschung des Lichtbogens bewirkt.to lower sam, while the second control winding causes the arc to be extinguished as before.

An Hand der Zeichnung ist nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing.

Ein Hochspannungstransformator 3, der primärseitig durch einen Schalter 2 an ein Wechselstromnetz 1 gelegt wird, erzeugt eine hohe Wechselspannung. Eine an die Sekundärseite des Transformators angeschlossene Gleichrichterbrücke 4 liefert die hohe Gleichspannung für den elektrostatischen Abscheider 5. Zur Regelung der Abscheiderspannung dient ein in den Primärkreis der Anlage geschalteter, als Endverstärker ausgebildeter Magnetverstärker P₁, der von dem Vorverstärker P₂ ausgesteuert wird. JeA high-voltage transformer 3, which is connected to an alternating current network 1 on the primary side through a switch 2, generates a high alternating voltage. A rectifier bridge 4 connected to the secondary side of the transformer supplies the high DC voltage for the electrostatic precipitator 5. A magnetic amplifier P ₁ , which is connected to the primary circuit of the system and designed as a power amplifier and is controlled by the preamplifier P ₂ , is used to regulate the separator voltage. Ever

nach der zu steuernden Leistung kann man gegebenenfalls zwischen den Verstärkern P₁ und P₂ noch mindestens einen Zwischenverstärker vorsehen. An Stelle der Magnetverstärker können grundsätzlich auch die anderen Verstärkertypen, wie Röhren-, Transistor-, Maschinenverstärker, Anwendung finden. Der Vorverstärker P₂ besitzt drei Steuerwicklungen 25, 26, 27, von denen die Wicklung 25 über das Potentiometer 14 von einem aus der Gleichspannungsquelle 15 gespeisten konstanten Vormagnetisierungsstrom durchflossen wird, der den Vorverstärker P₂ beim Einschalten der Netzspannung schließt. Die Steuerwicklung 27 steuert die Filterspannung in Abhängigkeit von der Uberschlagshäufigkeit; außerdem begrenzt sie den Primärstrom des Hochspannungstransformators 3 auf den eingestellten Grenzwert. Dazu dient der über den Stromwandler 16 in den Primärkreis des Hochspannungs-Depending on the power to be controlled, at least one intermediate amplifier can optionally be provided between the amplifiers P ₁ and P _2. Instead of the magnetic amplifier, other types of amplifiers, such as tube, transistor and machine amplifiers, can basically also be used. The preamplifier P ₂ has three control windings 25, 26, 27, of which the winding 25 is traversed via the potentiometer 14 by a constant bias current fed from the DC voltage source 15, which closes the preamplifier P ₂ when the mains voltage is switched on. The control winding 27 controls the filter voltage as a function of the flashover frequency; in addition, it limits the primary current of the high-voltage transformer 3 to the set limit value. This is done via the current transformer 16 in the primary circuit of the high-voltage

609 590/334609 590/334

transformators geschaltete Strommesser 17 mit einstellbarem Grenzwertmelder. Dieses Amperemeter 17 betätigt mittels seines Zeigers eine Gleichspannungsquelle 28 derart, daß, solange sich der Zeiger unterhalb eines eingestellten Grenzwertes bewegt, die Steuerspannungsquelle 28 eine konstante Ladespannung liefert. Überschreitet der Zeiger den Grenzwert, so hört die Nachladung auf, und die Spannung am Kondensator 10 sinkt langsam, bis der Grenzwert unterschritten wird. So pendelt der Istwert auf den Grenzwert (Sollwert) ein. Die Impulse von Wischerüberschlägen werden parallel zum Strommesser 17 vom Impulsverstärker 8 aufgenommen und in Einheitsimpulse konstanter Höhe und Dauer umgewandelt. Über den Spannungsteiler 20 öffnen sie den Transistor 11, wodurch der Istwert abgesenkt wird, d. h. eine Tieferregelung einsetzt. Es wird bei Öffnung des Transistors 11 der Kondensator 10 über den Transistor 11 und das Potentiometer 12 entladen. Die Diode 9 verhindert, daß sich Kondensator? mitentlädt. Die Spannung am Kondensator? wird nun so lange langsam sinken (und damit der geregelte Istwert), bis die Spannung am Kondensator 10 nach Schließen des Transistors 11 die Spannung am Regelkondensator 7 wieder erreicht hat. Die Spannung am Regelkondensator 7 bestimmt zusammen mit dem Widerstand 6 den Regel-Istwert an der Steuerwicklung 27.transformer-switched ammeter 17 with adjustable Limit monitor. This ammeter 17 actuates a DC voltage source by means of its pointer 28 such that as long as the pointer moves below a set limit value, the Control voltage source 28 supplies a constant charging voltage. If the pointer exceeds the limit, so the recharging stops, and the voltage on the capacitor 10 slowly decreases until the limit value is fallen below. The actual value thus levels off at the limit value (setpoint). The impulses of wiper rollovers are recorded in parallel with the ammeter 17 by the pulse amplifier 8 and converted into unit pulses constant height and duration converted. About the voltage divider 20 they open the Transistor 11, whereby the actual value is lowered, d. H. a lower regulation uses. It will be upon opening of the transistor 11, the capacitor 10 via the transistor 11 and the potentiometer 12 is discharged. The diode 9 prevents the capacitor? also discharges. The voltage on the capacitor? will now slowly decrease (and with it the regulated actual value) until the voltage on the capacitor 10 after the transistor 11 has closed, the voltage on the regulating capacitor 7 has been reached again. the The voltage at the control capacitor 7, together with the resistor 6, determines the actual control value at the Control winding 27.

Bei Lichtbogendurchschlägen oder Kurzschlüssen im elektrostatischen Abscheider fällt der Zeiger des Voltmeters 18 mit einstellbarem Grenzwertmelder unter den Grenzwertfühler, worauf die Gleichspannungsquelle 29 Spannung abgibt. Diese bewirkt über den Schutzwiderstand 24 und die Wicklung 26 eine Sperrung des Vorverstärkers P₂, wodurch nach einer gewissen Zeit der Lichtbogen gelöscht wird. Gleichzeitig wird erfindungsgemäß über den Spannungsteiler 19 der Transistor 22 geöffnet, so daß sich der Regelkondensator 7 über den Transistor 22 und das Potentiometer 23 entlädt. Das Potentiometer 23 istIn the event of arcing or short circuits in the electrostatic precipitator, the pointer of the voltmeter 18 with the adjustable limit indicator falls below the limit sensor, whereupon the DC voltage source 29 emits voltage. This causes the preamplifier P ₂ to be blocked via the protective resistor 24 and the winding 26, as a result of which the arc is extinguished after a certain time. At the same time, according to the invention, the transistor 22 is opened via the voltage divider 19, so that the regulating capacitor 7 is discharged via the transistor 22 and the potentiometer 23. The potentiometer 23 is

z. B. so bemessen, daß während der Lichtbogenlöschung die Spannung am Kondensator 7 um einen solchen Betrag abgesenkt wird, daß der Abscheiderstrom nach Aufhebung der Sperrung um etwa 10% niedriger liegt als vorher.z. B. dimensioned so that the voltage across the capacitor 7 by one during the arc extinguishing is reduced to such an extent that the separator flow rate by about 10% after the blockage is lifted. is lower than before.

Der Taster 30 überbrückt den Widerstand 13 und gestattet es, im Betrieb zu Prüfzwecken von Hand die Höhenregelung einzuleiten. Ferner kann durch Betätigung dieses Tasters die Anlaufzeit der Automatik verkürzt werden.The button 30 bridges the resistor 13 and allows manual testing during operation initiate altitude control. Furthermore, by pressing this button, the start-up time of the automatic be shortened.

Mit dem Taster 32 kann die Tieferregelung eingeleitet werden (Nachbildung von Wischer-Überschlägen). Sie geht langsam mit der dem Regelkreis eigenen großen Zeitkonstanten vor sich. Der Taster 31 ist zur Nachbildung von Lichtbogenüberschlägen vorgesehen (Sperrung des Vorverstärkers P₂ und rasche Absenkung des Regel-Istwerts).The lowering control can be initiated with the button 32 (simulation of wiper rollover). It proceeds slowly with the large time constant inherent in the control loop. The button 31 is provided to simulate arcing (blocking of the preamplifier P ₂ and rapid lowering of the actual control value).

Claims

Patent claims:

ao 1. Device for voltage regulation of

electrostatic precipitators according to additional patent application L 35 859 HI / 12 e (German Auslegeschrift 1179541), characterized in that by the control signal that occurs when of a standing arc flashover is pending, additionally via one controlled by the control signal Shunt (22, 23) the discharge time constant for the control capacitor (7) by one specified amount is reduced.

2. Device according to claim 1, characterized in that the series connection of a controllable switching element (22) and a potentiometer (23) is provided as a shunt.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized by such a setting of the potentiometer (23) that the current flowing in the separator after the discharge of the regulating capacitor (7) via the controllable switching element (22) and the potentiometer (23) to approximate Is reduced by 10%.

1 sheet of drawings