DE1557010A1 - Regeleinrichtung fuer Speisegeraete von Elektrofiltern - Google Patents
Regeleinrichtung fuer Speisegeraete von ElektrofilternInfo
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Description
Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie-..«' Baden (Schweiz)
Regeleinrichtung für Speisegeräte von Elektrofiltern
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für Speisegeräte
von Elektrofliteral bei der die Filterspannung ständig
nahe der tJeberschlagssparmung gehalten wird.
Bei-dem' Betrieb von Elektrofiltern 1st man seit geraumer
Zeit dazu übergegangen-'die-.-J?£L&erspannung derart zu steuern,
dass auch bei.einer starken Schwankung der abzuscheidenden
Staubmenge ein optijial<ar Äbseheidungsgrad erreicht wird.
Da dar-A-bschsidimgsgr&d" mit steigender Filterspannung steigt,
die "Ueberschfegsspammng. während des Filterbetriebes aber
starken Schwankungen unterworfen sein kann, besteht die ■
Aufgabe di@ FIlterspaiMimg sfetodig auf einen Werf nahe der
Uebersehlagisspänung.
Zur liSsimg-dieser tofgab© werden: b@i -einer.-bekannten Ein-
<ä<gr Filterspaimung zwei d©n - Messwerten
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von Filterstrom und Filterspannung proportionale Signale
mit entgegengesetzten Vorzeichen entsprechend der einmal festgestellten FlIterimpedanz derart gemischt, dass das
Mischsignal im eingeregelten Zustand zu Null wird und bei Ueberschreitung von vorgegebenen Schwellwerten die nötige
Aenderung des Regelzustandes steuert. Dabei wird vorausgesetzt,
dass während des Betriebes sich die FiIterimpedanz
nur in einem so geringen Masse ändert, dass bei der dadurch hervorgerufenen Aenderung des Mischsignals die genannten
Schwellwerte nicht überschritten werden.
Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, dass bei betriebsmässig
zu erwartenden starken, jedoch relativ langsamen Schwankungen der Filterimpedanz diese Schwellwerte
so hoch angenommen werden müssen, dass die Regeleinrichtung mitunter bei Auftreten von schwachen Lichtbögen nicht anspricht.
Es 1st das Ziel der Erfindung eine Einrichtung anzugeben,
bile der dieser Nachteil nicht auftritt und die es erlaubt.
Elektrofilter unabhängig von der momentanen Filterimpedanz dauernd mit dem maximal möglichen Filterwirkungsgrad zu betreiben.
Die Einrichtung gemSsa der Erfindung ist gekennzeichnet durch ,mehrere dem Messwertwandler für eine erste Filterbetriebsgrösse
nachgeschaltete Integrationsglieder mit verschiedenen Zeitkonstanten, durch eine vom Ausgangssignal des Integrations«
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glledes mit der grossten Zeitkonstante als Ist-Wert gesteuerten
Filterspannungsregeleinrichtung, durch mindestens eine Vergleichssehaltung zur Bildung eines Mischsignals
aus den Aüsgangssignalen d«s Integratiraisgliedes mit
der gross ten Zeitkonstante und ©Ines weiteren- Integrations«»
- : ; ■ ■ ein
glledes .und durch mindestens/j^T-slner Vergleichsschaltung
über einen· Schwellwertschalter naehgesehaltütes -Zeitglied,
das nach Üebersehreiten einer zugeordneten Störunge»
schwelle des Filterbetriebes, während seiner vorgegebenen Ansprechzeit die FiIterspannungs»Speiseeinheit im Sinne
©in@r zugeordneten spezifischen Verringerung der FiIterspannung,
beeinflusst.
Zur Erläuterung <ä®r Erfindung- ist in ü®r Figur das Blockschema
eines bevorzugten Äus-führungsb©ispi©ls ά<$ν Erfindung
wiedergegeben. ; ·
Das Elektrofilter 1 erhält' sein® Betriebsspannung von einer
Speiseeinheit 2 über die-Gleichrichterschaltung 2-o Die
Speiseeinheit "2^.'die nach den Phas©n®.-ns"chnltfe@ir©s°f®hr©n
arbeitet» besteht dabei.wi®~üblich- im w©s<ssit.li@toB atas
zwei gegenslnnig--parallel - geschalteten fhy^ämtos'ea als
'©lekfcronisehen Schalter, und ©iB©m naohg©schalt@fcen ^ransforsis..fe©Fo
Die SpeisefinteIt,2 ist Ihrerseits über ©in@n laupt»
% an- ©in® W@efcs@Xsparinungsqu©ll@ --©ng©sehl©ssen.' Di©
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Messwertsignale für Filterstrom und FiIterspannung stehen
an den Klemmen 5-7 zur Verfügung.
Die Regeleinrichtung selbst enthält eine Auswerteschaltung,
die aus den gemessenen Filterbetrlebsgriissen die Steuergrössen für den eigentlichen Regler abieitel?. Die Auswerteschaltung weist einen Messwertumformer 8 nit Gegentaktausgang 9 auf, dem über seinen Eingang 10 ein zur
FiIterspannung proportionales Messsignal zugeführt wird.
Das negative Ausgangssignal des MesswertUmformers 8 wird
einem ersten Integratbnsglied 11 zugeführt, dessen Zeitkonstante 1000 ms beträgt, während das positive Ausgangssignal des Messwertumformers über das Dlodengatter 12 an die
Eingänge von zwei weiteren Integrationsgliedern 13, 14 geführt wird, deren Zeitkonstanten 20 ms bzw. 40 ms betragen.
Ein viertes Integratinnsglled 15 mit einer Zeitkonstante von 2o ms wird über die Klemmen 16 mit einem zum Filterstrom proportionalen Signal gespeist.
Die Ausgangssignale der Infcegrationsglieder werden entweder
mittelbar über Diodengatter 1^7 bzw, 18 oder unmittelbar
an äine Reihe von Vergleichsschaltungen 19 - 21 geführt.
Die Vergleichsschaltung 19 bildet aus den Ausgangssignalen
, des Integrationsgliedes 11 mit $9r grossten Zeitkonstante
(1000 ms) und des Integrationsgile&es 13 ein Mischsignal,
das über den Schmitt-Trigger 22 einen Zeitlcipper 2J steuert.
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Das Ausgangssignal des Zeitkippers 23 wird in der Vergleichsschaltung
24 mit dem von Potentiometer 25 abgegriffenen Sollwertsignal der Regeleinrichtung gemischt
und das Mischsignal in einer Vergleichsschaltung 26 mit dem Ausgangssignal des Integrationsgliedes 11, das als
Istwert der Regeleinrichtung dient, gemischt. Das daraus resultierende Mischsignal bildet das Regelsignal der Regeleinrichtung.
In den "Verglel chssclaLtung 20 und 21 werden aus den Ausgangssignalen
der Integrationsglieder 11 und Π bzw. 13
und 15 Mischsignale: gebildet, die Über zugehörig· Schmitt-Trigger
27» ,28 und ein Diodengatter 29 einen zweiten Zeitkipper
30 steuern, dessen Äusgangssignal über die Verstärker
31, 32 eine von den spezifischen Betxiebsverhältnissen
abhängige zusätzliche'Beeinflussung der beiden Reglerstufen 33 und 34 hervorruft. Die erste Reglerstufe
besteht aus einem Gegentaktverstärker mit PI Verhalten, dem das Regelsignal von der Vergleichsschaltung 26 zugeführt
wird* Die zweite Reglerstufe 34 1st ein Gittersteuersatz,
der nach dem Phasenanschnittsverfahren arbeitet und der, je nach der Höheres von der ersten Reglerstufe 33 zugeführten
Signals, Rechteeksignale verschieden langer Dauer abgibt, deren Länge den Zündzeitpunkt der Thyristoren
der Speiseeinheit 2 bestimmt. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 2\ steuert welters
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Über Schmitt-Trigger 28 die Auslösung des Hauptschalters 4
der Speiseeinheit 2.
Zum Umschalten von Automatik- auf Handbetrieb ist ein Schalter 34 vorgesehen. Seine Schaltstrecken 35 und 3ό
unterbrechen bei Handbetrieb das Signal zur fceitweiligen
Verkleinerung des Sollwertsignals bzw» das Istwertsignal,
während durch Oeffnung der Schalterstrecke 37 die Zeltkonstante der ersten Reglerstufe auf einen kleineren Wert
geschaltet wird.
Die Vergleichsschaltungen 19 - 21 sind so eingestellt, dass
die von Ihnen abgegebenen Aiisgangsslgnale bei störungsfreiem
Betrieb die Schwellwerte der nachgeschalteten Schmitt-Trigger 22, 27 und 28 nicht erreichen.
Bei Auftreten eines selbstlöschanden Lichtbogens* einem
sogenarnten "Wischer", bricht die Filterspannung kurzzeitig zusammen. Dies hat zur Folg·, dass das Ausgangssignal
des Integrationsgliedes 13 (Zeitkonstante 20 ms) in dieser kurzen Zelt schneller abnimmt ala das des Integrationsgliedes
11 (Zeitkonetante 1000 ms), derart, dass das Ausgangssignal
- de£ Vergleichsschaltung 19 den Ansprechwert des Schmitt-Trigger:
22 überschreitet, «reicher sein-erseits das Kippen des Zeitkippers 23 auslöst· Während seiner Kippzeit gibt der Zeltkipper 23 Über den geschlossenen Schalterkontakt 35 an die
Vergleichsschaltung 24 ein· Signal ab, «reiches den Sollwert
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der Regeleinrichtung bis zu einem negativen Wert erniedrigt,
wodurch die Filterspannung sehr schnell abgesenkt wird. Nach dem Zurückkippen des Zeitkippers 23 wird die Filterspannung
entsprechend der vorgegebenen Reglerohärakterlstik. wieder
hochgeregelt bis der nächste "Wischer " auftritt., wonach sieh
der Vorgang wiederholt. Auf diese Weise wird die Filterspannung Iromter etwas unter der Uebersehlagsspannung gehalten.
Entsteht ein nlchtlöschender Lichtbogen/ so bricht die Filterspannung ebenfalls zusammen· doch hält dieser SpannungsZusammenbruch
im Gegensatz zum "Wischer" an. Dies bewirkt, dass
einerseits so wie beim "Wischer" das Kippen des Zeitkippers 2j5
angestossen wird und andererseits das Ausgangssignal des Integreitionsgliedes
1% (Zeltkoirastamte 40 ms) sich in genügendem
Ausmass schneller verringert als das Ausgangsεignal des Integra
tionsglledes 11 (Zeltkonstaate lOOÖ ras);, dass das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 20 über den Schmitt-Trigger 2J
den Zeltkipper 30 zum Kippen bringt. Während seiner Kippzeit
gibt der Zeitkipper 50 Über den Verstärker 31 bzw. j52 an
die Reglerstufen 33 und 3^ ein Signal"ab, welches einerseits
in der Stufe 3^ die GittetdUopulse .der Phasenanschnittssteuerung
sperrt und andererseits In der :stufe 33 die Kapazität des RC-Glsdes:
der Rückführung des Gegentaktverstärkers kurz schlle'sst»
zur Folgen dass die Heg^leia^iehtung ηυη kurzzeitig'
reiner P Reglet- arbeitet* wobei TOrmÖge des auf einen; '■
Wert gesctoiteten Solls@r%<sigaEiiS die. FiXterspannung
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sehr rasch gegen Null geregelt wird. Spätestens am Ende der
Kippzeit des Zeitkippers 30 1st der Lichtbogen gelöscht.
Wegen der durch das# Kurzschliessen bedingten vollständigen
Entladung der Kapazität in der Rückführung des Gegentaktverstärker,
steigt nach Zurückkippen des ZeitlcLppers 30 die Filterspannung nur langsam an und ermöglicht auf
diese Weise eine weitgehende Entionisierung im Elektrofilter.
Die Erfassung von Kurzschlüßßen erfolgt durch Vergleich der
Ausgangssignale der Intejrationsglieder 13 und 15· Bei einem
Kurzschluss im Elektrofilter 1 steigt nur das Ausgangssignal des Integrationegjliedes 15 en, während das Ausgangs*
signal des Integrationsglledes^ Null bleibt. Dies bewirkt,
dass über die Vergleichsschaltung 21 und den Schmitt-Trigger 28 einerseits über das Diodengatter 29 das Kippen des Zeitkippers
30 angestossen wird, der daraufhin die selben Wirkungen auslöst wie beim Auftreten eines nichtlöschenden Lichtbogens
und andererseits die Oeffnung des Hauptschalters 4 ausgelöst und damit die Stromversorgung der Speiseeinheit 2 unterbrochen
wird.
Bei der Regelung des Filterbetriebes per Hand erfolgt die Auswertung der nichtlöechenden Lichtbögen und der Filterkurzschlüsse
auf gleiche Weise wie beim Automatikbetrieb, Andererseits wiud Jedoch durch Oeffnung der Kontakte 35
und 36 die Zuführung des Signals zur Verringerung des SoIlwertsignals
bzw. des Istwertsignals unterbrochen, sodass die
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Regeleinrichtung über die VerkleiQhssehaltun£en 24 und 2ό
inilein von dem vom Potentiometer 25 abgegriffenen Signal
gesteuert wird.
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Claims (4)
1. Regeleinrichtung für Speisegeräte von Elektrofiltern, bei
der die PiIterspannung ständig nahe der Ueberschlagspannung
gehalten wird, gekennzeichnet durch mehrere dem Messwertwandler (8) für eine erste Filterbetriebsgrösse nachgeschaltete Integrationsglieder (11,13*14) mit verschiedenen Zeitkonstanten«
durch eine vom Ausgangssignal des Integrationsgliedes (11) mit der grössten Zeitkonstante al3 Istwert gesteuerten Filterspannugsregeleinrichtung (33,34), durch mindestens eine
Vergleichsschaltung (19*20) zur Bildung eines Mischsignals aus den Ausgangssignalen des Integrationsgliedes (11) mit der
grössten Zeltkonstante und eines weiteren Integrationsgliedes (12«14) und durch mindestens ein einer Vergleichsschaltung über
einen Schwellwertschalter (22,27) nachgeschaltetes Zeitglied (23*30), das nach Ueberschreiten einer zugeordneten Störunge«
schwelle des Filterbetriebes« während seter vorgegebenen Ansprechzelt die Filterspannungs-Speiseeinheit (2) im Sinne einer
zugeordneten spezifischen Verringerung der PiIterspannung beeinflusst.
2. Regeleinrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichent,
dass das von dem Mischsignal aus dem Ausgangssignal der Integrationsglieder (11,13) mit der grössten bzw. der kleinsten
' Zeitkonetante gesteuerte Zeltglied (23) während seiner Ansprechzeit eine Verkleinerung des Sollwertsignals der
Regeleinrichtung {33*34) bewirkt.
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3. Regeleinrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzelehnet,
dass das von dem Mischsignal aus den AusgangsSignalen der
Integrationsglieder (11,14)" mit der grössten bzw, einer mittleren Zeitkonstante gesteuerte Zeitglied (30) während
seiner Ansprechzeit die Regeleinrichtung (33,34) zur Herabsetzung
der Filterspannung gegen Null steuert.
4. Regeleinrichtung gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen Messwertgeber für die zweite, zur ersten konjugierten
Filterbetriebsgrösse, insbesondere für den Filterstrom,
durch eine Vergleicheschaltung zur Bildung eines Mischsignals aus den Ausgangssignalen des Integrationsgliedes (13) mit
der kleinsten Zeitkonstante und eines weiteren dem zweiten Messwertwandler nachgeschalteten Integrationsgliedes (15)
mit im wesentlichen der gleichen Zeitkonstante, und einem
der Vergleichschaltung nachgeschalteten Schwellwertschalter (28)
zur Auslösung der Abschaltung der Filterspannung bei Filterkurzschluss.
Aktiengesellschaft B1RCWN, BOVERI 4 CIE.
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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