DE1932182A1 - Device for the automatic control of a thermal electron beam system - Google Patents
Device for the automatic control of a thermal electron beam systemInfo
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EINRICHTUNG ZUR AUTOMATISCHEN STEUERUNG EINERDEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF A
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrowärmetechnik, insbesondere auf Einrichtungen zur automatischen Steuerung von thermischen Elektronenstrahlanlagen. The present invention relates to the field of electrical heating technology, in particular on facilities for automatic control of thermal electron beam systems.
Es sind Einrichtungen zur automatischen Steuerung von thermischen Elektronenstrahlanlagen bekannt, die eine mit einer Anordnung zur automatischen Wiedereinschaltung elektriech ,verbundene Sjjeisequelle enthalten.There are devices for the automatic control of thermal electron beam systems are known that have a an arrangement for automatic reclosing electrical, connected Sjjeisequelle included.
Ein Mangel der bekannten Einrichtungen besteht darin, daß bei einem Schaltungsaufbau der Speisequelle, der eine konstante Spannung an ihrem Ausgang ergibt, die Abschaltung der Anlage bei einem Kurzschluß momentan nach dem Kurzschluß erfolgt und die Wieder e inschal tmigs-Anordnung die Anlage nach gleichen Zeitinter?allen wieder einschaltet·A shortcoming of the known devices is that with a circuit structure of the supply source that results in a constant voltage at its output, the disconnection of the In the event of a short circuit, the system takes place immediately after the short circuit, and the system is switched on again same time interval? switches all back on again
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-Die vorliegende Erfindung bezweckt, den erwähnten Mangel zu beseitigen. The present invention aims to remedy the mentioned deficiency.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, eine Einrichtung zur automatischen Steuerung einer thermischen Blektronenstrahlaiilage zu entwickeln, die eine automatische Wiedereinschaltung der thermischen Elektronenstrahl· anlage bei möglichst geringer &aM d&r Abschaltungen der Speisequelle gewährleistet.The invention was based on the object of developing a device for the automatic control of a thermal electron beam system which ensures an automatic restart of the thermal electron beam system with the least possible number of disconnections from the supply source.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Einrichtung zur automatischen Steuerung einer thermischen Elektronenstrahl anlage, die eine mit der Anordnung zur automatischen Wiedereinschaltung elektrisch, verbundene Speisequelle enthält, erfindungsgemäß zur Speisung eine stromstabilisierte Speisequelie verwendet ist und die Anordnung zur automatischen Wiedereinschaltung Zeitverzögerungeglieder besitzt, die eine Verzögerung um vorgegebene Zeitintervalle zwischen Kurzschlüssen und nachfolgenden Abschaltvorgängen gewährleisten.This object is achieved in that in the device for automatic control of a thermal Electron beam system that has a supply source that is electrically connected to the arrangement for automatic restart contains, according to the invention a current-stabilized feed source is used for feeding and the arrangement for automatic restart time delay elements which has a delay by predetermined time intervals between short circuits and subsequent shutdowns guarantee.
Sie mit der Erfindung vorgeschlagene Einrichtung gestattet es, die Leistungsfähigkeit und den Wirkungsgrad der Anlage zu steigern und durch die Anwendung des Systems zur. automatischen Wiedereinschaltung sowie durch Verminderung der Anzahl d«r Speisequelleabschaltungen die Lebensdauer der Schalteinriehtungen zu vergrößern· , ; You proposed with the invention device allows to increase the performance and the efficiency of the system and through the use of the system for. auto-reclosing and "r by reducing the number d supply source shutdowns the life of the Schalteinriehtungen zoom ·;
Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausfuhrungs- r beispiel und an Hand 4m beigelegten Zeichnungen näherThe invention will be r at a Ausfuhrungs- example 4m and with reference to the enclosed drawings, in which
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erläutert. Hierbei zeigenexplained. Show here
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Einrichtung zur automatischen Steuerung einer thermischen Elektronenstrahlanlage} Fig. 2 ein Zeitdiagramm für den Betrieb der Anlage.Fig. 1 is a block diagram of the device for the automatic control of a thermal electron beam system} Fig. 2 is a timing diagram for the operation of the system.
In de.ii .elektrothermischen Anlagen mit Elektronenkahonen kann ein Kurzschluß durch einen Überschlag zwischen den Elektroden der Elektronenkanone .unmittelbar verursacht werden, der bei einer Speisequelle-Schaltüng mit konstantgehaltener Speisespannung in eine Starkstrom - Bogenentladung.In de.ii. Electrothermal systems with electron guns can cause a short circuit due to a flashover between the Electrodes of the electron gun. Directly caused be kept constant in the case of a supply source circuit with Supply voltage in a heavy current arc discharge.
übergeht.transforms.
Die Zeit, in der die Überschlagsfesti&keit; der Elektronenkanone ihren Nennwert wieder erreicht, ist vom Verhältnis der Menge der Dämpfe und der im Metall gelösten Gase, die in den Elektrodenzwischenraum aus der Arbeitskammer der Anlage gelangen und die sich beim Lichtbogenbrennen aus dem EleklTodenwerkstoff ausscheiden, und der Leistungsfähigkeit der Vakuumeinrichtung für die Elektronenkanone abhängig. Diese Zeit kann sich beim Schmelzvorgang ändern. Beim Schaltungsaufbau der Speisequeile, der einen konstanten Stromwert in der Belastung gewährleistet, ändert sich die Strömstärke im Stromkreis der Speisequelle beim Kurzrschluß der Belastung nicht. Infolgedessen beeinflußt zwar der Kurζschlußzustand, der durch einen bedeutenden Speisespannungsabfall in der Anlage gekennzeichnet ist, den Nor-The time in which the rollover festival; the electron gun reaches its nominal value again, depends on the ratio of the amount of vapors and gases dissolved in the metal that get into the space between the electrodes from the working chamber of the system and which result from the arc burning the electrode material, and the efficiency of the vacuum device for the electron gun addicted. This time can change during the melting process. The circuit structure of the supply source, which ensures a constant current value in the load, changes the current strength in the circuit of the supply source in the event of a short circuit not the burden. As a result, although the short-circuit condition is influenced by a significant drop in supply voltage marked in the annex, the north
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malablauf des technologischen Vorganges, ist aber kein Notzustand und erfordert aus nachstehend angeführten Gründen keine sofortige Abschaltung der Anlage.painting sequence of the technological process, but is not a Emergency state and does not require immediate shutdown of the system for the reasons listed below.
Beim Elektrodenüberschlag entsteht zwischen den Elektroden der Elektronenkanone eine Bogenentladung, die sich durch geringe Bogenleistung auszeichnet. Die dabei an den Elektroden ausgeschiedene Leistung ist nicht groß und ruft erfahrungaoäß keine merkliche Elektrodenzerstörung hervor.When the electrodes flash over, an arc discharge occurs between the electrodes of the electron gun, the is characterized by low arc performance. The one with it The power excreted at the electrodes is not great and, from experience, does not cause any noticeable electrode destruction emerged.
Die Brennstabilität der Lichtbogenentladung ist vom Verhältnis der Menge der Dämpfβ und der im Metall gelösten Gase, die in den Zwischenelektrodenraum aus der Arbeitskammer der Anlage gelangen und die eich aus dem Elektrodenwerkstoff ausscheiden, und der Leistungsfähigkeit der Vakuumeinrichtung für die Elektronenkanone abhängig.The burning stability of the arc discharge is from Ratio of the amount of damping and that dissolved in the metal Gases that get into the interelectrode space from the working chamber of the system and that are excreted from the electrode material and the performance of the vacuum device for the electron gun.
Zn mehreren Fällen ist die Lichtbogenentladung unruhig, und.der Normalbetrieb der Elektronenkanone wird automatisch nach einem Zeitabschnitt wiederhergestellt· Die Anwendung der bekannten Einrichtungen, von denen die Speisequellβ unmittelbar nach der Signalankunft von ihrem Ausgang abgeschaltet wird, ruft unter diesen Umständen unberechtigtes mehrmaliges Abschalten der Anlage hervor und führt aur Senkung ihrer Leistungsfähigkeit sowie zu größerem VorsohleIB der Schalteinrichtuzigta.In several cases the arc discharge is restless, and.normal operation of the electron gun becomes automatic restored after a period of time · The use of the known devices, of which the feed source is switched off immediately after the arrival of the signal from its output causes unauthorized multiple shutdowns of the system under these circumstances and leads to a reduction in its Performance as well as to a larger insoleIB of the Schalteinrichtuzigta.
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wird die oliermische Elektronenstrahlanlage 1 von einer ßtrom stabllisierten Speisequelle 2 gespeist, die von der Speisequelle-3teuerung\inheit 3 gesteuert wird.the oliermische electron beam system 1 is from a ßtrom Stabilized feed source 2 is fed, which is controlled by the feed source control unit 3.
Mit dem Ausgang der Speisequelle 2 ist die Wiedereins cnaltungs-Anordnung 4 elektrisch verbunden« die ZeIt-Verzögerungsglieder aufweist. Die Zeitverzögerungsglieder sind als ein ftlehrkreiszeitrelais (bzw. als mehrere Einkrels- -Zeitrelais) ausgeführt, dessen Ausgang mit der Speisequelle-Steuerungseinheit 2 verbunden ist.The reconnection arrangement 4, which has time delay elements, is electrically connected to the output of the supply source 2. The time delay elements are used as a teaching circuit time relay (or as several individual -Time relay), the output of which is connected to the supply source control unit 2.
Die erfindungsgemäß aufgebaute Einrichtung funktioniert folgenderweises Erfolgt in der Elektronenkanone 1 ein Überschlag im Zeitpunkt t^ (Pig.2), so bewirkt das Zeitverzögerungsglied die Abschaltung der stromstabilisierten Speiaequelle naoh einem bestimmten Zeitabschnitt ötj_ ι d.h. im falle, wenn ein relativ stabiler Kurzschluß entsteht.The device constructed according to the invention works If a flashover occurs in the electron gun 1 at time t ^ (Pig.2), the time delay element causes the current-stabilized ones to be switched off Speiaequelle after a certain period of time ötj_ ι i.e. in the event of a relatively stable short circuit.
Die erste automatische Wiedereinschaltung der Anlage erfolgt naoh dem Zeitabschnitt Λ t2* Wenn bis zum Zeitpunkt t, die tlberachlagafeatigkelt der Anlage 1 nicht ihren Nennwert wieder erreicht, so wird die Anlage 1 im Zeitpunkt tj, wieder abgeschaltet. Die zweite automatische Einschaltung der Anlage erfolgt erst nach dem Zeitabschnitt At1^ Erreicht die Ubersohlagafeatigkelt der Anlage 1 in dieser Zelt oder im Laufe der Zeit Δ t_ den entsprechenden Zustand nioht, ao wird die Anlage 1 im Zeitpunkt tg abgeschaltet und die Wiedorelnaohaltung erfolgt erst naoh Ablauf derThe first automatic restart of the system takes place after the time segment Λ t 2 * If the tlberachlagafeatigkelt of the system 1 does not reach its nominal value again by the time t, the system 1 is switched off again at the time tj. The second automatic switch-on of the system only takes place after the time segment At 1 ^ If the Ubersohlagafeatigkelt of the system 1 in this tent or in the course of time Δ t_ does not reach the corresponding state, the system 1 is switched off at time tg and the re-orelina maintenance takes place only afterwards Expiry of Zeit Λ t6.Time Λ t 6 .
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In den fällen, wenn die überschlatssfestitskeit des Zwiachenelekürodenraumes ihren Nennwert in der Zeit Δ tg oder Δ t„ nicht erreicht, wird die Anlage im Zeitpunkt ty wieder abgeschaltet. Gleichzeitig erfolgt auoh die Abschaltung der Wledereinschalt-Anordnung 4. Die nachfolgende Einschaltung der Anlage 1 kann nur vor der Hand erfolgen. Somit weist die erfindungsgemäß aufgebaute Einrichtung eine begrenzte Anzahl von Witfdereinachaltzyklen, wobei diese Anzahl auf Grund der Erfahrung beim Betrieb der Anlage näher bestimmt werden kann·In those cases when the overload resistance of the intermediate electrode space does not reach its nominal value in time Δ tg or Δ t ", the system is switched off again at time t y. At the same time, the switch-on arrangement 4 is switched off. The system 1 can only be switched on before hand. Thus, the device constructed according to the invention has a limited number of relay switch-on cycles, this number being able to be determined more precisely on the basis of experience in operating the system.
Wenn in den Zeitabschnitten Δ tQ nach der ernten Wiedereinschaltung oder Δ tg nach der zweiten Wiedereinschaltung in der Anlage Leine Überschläge erfolgen, so erreicht die Wiedereinschalt-Anordnung 4 mittels des Zeitvor^ögerungsgliedea wieder ihren Anfangszustand, der dem Zeitpunkt t entspricht.If flashovers occur in the system Leine in the time segments Δ t Q after the harvested restart or Δ tg after the second restart, the restart arrangement 4 returns to its initial state by means of the timer, which corresponds to time t.
Die erfindungagemäß aufgebaute Einrichtung ermöglicht eine unabhängige Regelung der Zeitabschnitte ά t^, Λ t2, Δ *£» Δ tg und A t1Q, deren optimale Dauer erfahrungsgemäQ bestimmt wird.The device constructed according to the invention enables independent regulation of the time segments ά t ^, Λ t 2 , Δ * £ »Δ tg and A t 1Q , the optimal duration of which is determined based on experience.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Wahl der Zeitintervalle Λ tg>iüt4>^a t2 eine groBe Betriebsstabilität der Anlage gewährleistet, da eine Wiederabschaltung der Anlage z.B. im Zeitpunkt At^ darauf hinweist, daß der Zeitabschnitt Δ t2 für dl« Wiederherstellung der Oberschlagsfestigkeit der Anlage bis zu ihrem Nennwert &\x kurz gewählt war.It should be pointed out that the choice of the time intervals Λ tg> iut 4 > ^ at 2 ensures great operational stability of the system, since a shutdown of the system, for example at time At ^, indicates that the time period Δt 2 for the restoration of the Flash resistance of the system up to its nominal value & \ x was chosen to be short.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |