DE2052772A1 - Symmetriereinrichtung für Induktionsofen - Google Patents

Symmetriereinrichtung für Induktionsofen

Info

Publication number
DE2052772A1
DE2052772A1 DE19702052772 DE2052772A DE2052772A1 DE 2052772 A1 DE2052772 A1 DE 2052772A1 DE 19702052772 DE19702052772 DE 19702052772 DE 2052772 A DE2052772 A DE 2052772A DE 2052772 A1 DE2052772 A1 DE 2052772A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
balancing
compensation
reactive power
capacitors
coils
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702052772
Other languages
English (en)
Inventor
Karl; Schmidtke Harald; 4600 Dortmund; Mauve Hans Werner 4607 Brambauer Brinkmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri France SA
Original Assignee
BBC Brown Boveri France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri France SA filed Critical BBC Brown Boveri France SA
Priority to DE19702052772 priority Critical patent/DE2052772A1/de
Priority to CH1235071A priority patent/CH527540A/de
Priority to FR7138213A priority patent/FR2113189A5/fr
Priority to GB4976971A priority patent/GB1375013A/en
Priority to SE1357771A priority patent/SE383470B/xx
Publication of DE2052772A1 publication Critical patent/DE2052772A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1828—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepwise control, the possibility of switching in or out the entire compensating arrangement not being considered as stepwise control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

EROVVN1 BOVERI & CIE · AKTIENGESELLSCHAFT ^: Λ 1 J ν"Γ>
MANNHEIM BROWN BOVuHI
Mp.-Nr.: 654/70 Mannheim, den 23. Okt. 1970
PAT/Kh/Hz
Symmetriereinrichtung für Induktionsofen
Die Erfindung betrifft eine Symmetriereinrichtung für einen mehrphasig an das Netz angeschlossenen Induktions-Ofen, dessen Teilspulen durch Kondensatoren kompensiert sind.
Bei einem derartigen Induktionsofen ist die Wirk- und Blindleistungsaufnahme vom Püllungs- oder Beschickungsgrad und von der Leitfähigkeit sowie von der magnetischen Permeabilität des Einsatzgutes abhängig.
Bei dreiphasigem Anschluß eines Induktionstiegelofens an das Netz nach dem in Figur 1 dargestellten Prinzipsschaltbild, der zum Erreichen einer größeren Badbewegung für die Durchführung metallurgischer Reaktionen bei kleinerer Wirkleistung vorteilhaft ist, nehmen die 3 angenommenen Teilspulen stark unterschiedliche. Leistungen auf, da sie magnetisch sehr eng gekoppelt sind. Dabei weisen die einzelnen Teilspulen stark voneinander abweichende Wirkleistungen auf, die unter Umständen auch negativ 3ein können, also zu Energielieferungen in das Netz führen, wobei natürlich die Gesamtwirkleistung des Ofens immer positiv ist. Bei einem solchen Ofen wird Jede Teilspule automatisch kompensiert. Außerdem muß die unsymmetrische Wirkleictungsbelastung des Netzes symmetriert werden.
Die Symmetrierung einer ungleichen Drehstrombelastung ist bekanntlich möglich, indem man entsprechend bemessene Drosseln bzw. Kondensatoren den einzelnen Teilspulen parallelschaltet.
Die Große und das Vorzeichen der einzelnen Symmetrierleistungen werden entweder aus den Netzatrömen über Zerlegung
2098 ΐ 97 O Ϊ2Ϊ ~
- 2 - . 654/70
in Mit- und Gegensystem oder noch einfacher, wenn die Einphasenleistungen zwischen den Außenleitern des Netzes meßtechnisch zugänglich sind, direkt aus diesen einzelnen Wirkleistungen bestimmt. Um für den letzten Fall auf .die Formeln für die Bestimmung der Symmetrierungs-Blindleistungen zu kommen, kann man folgenden Weg einschlagen:
Die drei einzelnen Wirkleistungen zwischen je 2 Phasen des Netzes werden nacheinander in der bekannten Art durch Drossel und Kondensator, symmetriert, wie es in Pig. 2a-c dargestellt ist, und dann zur Gesamtschaltung überlagert.
Es ergibt sich zwischen R und S
die Wirkleistung Pfis
P -P
die Symmetrierungsblindleistung QRg = ST TR
(Induktive Blindleistung positiv, kapazitive Blindleistung negativ gerechnet),
zwischen S und T
die Wirkleistung PgT
die Symmetrierungsblindleistung QST = PTR~PRS
und zwischen T und R
die Wirkleistung TR
die Symmetrierungsblindleistung QTR = PRS~PS3?
Werden mit diesen Bezeichnungen die erforderlichen Symmetrierungsblindleistungen für verschiedene Ofenzustände berechnet, so bekommt man für jede einzelne Teilspule einen Bereich, der vom kapazitiven Höchstwert Qcmax über 0 biü zum induk-
209819/0221
654/7C
tiven Höchstwert Qimax-geht. Dabei ist für jeden einzelnen
j Ofenzustand die Summe aus induktiven und kapazitiven Symmetrie rungsblindleistungen gleich O.
Bei den bisher bekannten Symmetriereinrichtungen waren immer zusätzliche Kondensatoren und Drosseln erforderlich. Dies machte einen zusätzlichen Aufwand an teuren Teilen notwendig«
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher benötigten Kondensatoren und Drosseln einzusparen.
Pur die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die zur Symmetrierung erforderlichen Blindleistungen durch die Umschaltbarkeit eines Teils der Kompensationskondensatoren verfügbar sind.
Dabei ist es nach der Erfindung auch noch möglich, daß die von den erforderlichen Symmetrierblindleistungsbereichen der Teilspulen abhängigen Teile der Kompensationsbatterien zu Symmetrierbatterien zusammengefaßt sind, aus denen der aus Kompensation und Symmetrierung resultierende Restkondensatorbedarf der einzelnen Teilspulen gedeckt wird.
Weiterhin können erfindungsgemäß auch noch die Istwerte für Symmetrierung und Kompensation durch Gegen- bzw. Umschalten einer kapazitiven Blindleistung so verfälscht werden, daß eine Trennung der Regelbereiche von Kompensation und Symmetrierung erfolgt, trotzdem aber Symmetrierung und Kompensation voll erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Schaltung nach Pig. 3 nachfolgend besprochen.
Die einzelnen Teilspulen des Ofens sind durch die Wirkwiderstände R1-R, und durch die Blindwiderstände X1-Xv dargestellt. C1-CU sind die Pestkondensatoren und C.-Cg die schaltbaren Kondensatoren der einzelnen Teilspulen. An die Stromwandler
- 4 2 0 9a19/Π 2 2 1
205277?
654/70
f-j-f, sind die nicht dargestellten Kompensationsregler und an die Stromwandler f^-fg die nicht gezeigten Symmetrierregler angeschlossen. C-.Q und C-,·, sind ein Teil der insgesamt erforderlichen Kondensatoren für die Symmetrierung, die jeder für sich durch die Schalter S^-Sg auf eine der Teilspulen ge-" schaltet werden können. Die Leistung der Kondensatoren C^-Cq entspricht dem Betrag von Qimasjder jeweiligen Teilspule.
Wenn man bei den folgenden Betrachtungen von dem üblichen Fall ausgeht, daß die Blindleistung der Teilspulen voll auskompensiert ist, so ergibt aich für die obere Teilepule folgendes Bild»
Der nicht dargestellte Kompensationsregler bekommt vom Stromwandler f, einen Strom als Istwert, in dem der Strom des Kondensators C™ doppelt enthalten ist. Der Regler regelt also von den Meßwerten her auf Q=O, tatsächlich jedoch auf Q=Qimax. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Schaltmarken des Reglers auf Qimax einzustellen und den Strom vom Kondensator C nicht doppelt durch f1 zu führen. Dann würde der Regler jedoch beim Absenken der Betriebsspannung, wie es im Ofenbetrieb häufig vorkommt, auf die konstante Blindleistung Qimax regeln, also Kondensatoren abschalten. Das ist jedoch unerwünscht, da sich dadurch der Gesamtleistungsfaktor des Ofens verschlechtern würde. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 werden die Schaltmarken des Reglers auf Q«Q eingestellt. Bei einer Spannungsabsenkung ändert sich der Zeigerausschlag nicht und ea werden auch keine Kondensatoren geschaltet.
Der nicht gezeigte Symmetrierregler erhält seinen Istwert aus dem Stromwandler t.t durch den der Strom vom Kondensator C~ in umgekehrter Richtung, also induktiv wirkend, geführt ist. Wird vom Symmetrierregier z.B. die Symmetrierblindleistung 0 angefordert, so werden Kondensatoren mit einer Leistung von Qimax an die obere Teilspule angeschaltet. Damit ist die resultierende Durchflutung vom Stromwandler f1*0, er gibt also
- 5 - 654/70
auch den Ietwert 0 ab. Tatsächlich ist jedoch von der Symmetrierkondensatorbatterie die Kondensatorleistung Qimax an die obere Teilspule angeschlossen. Die Gesamtblindleistung ist also an der oberen Teilspule = 0, wie es sein soll.
Wenn die Symmetrierblindleistung kapazitiv sein muß, werden weitere Kondensatoren zugeschaltet, dagegen aber bei induktiver Symmetrierblindleistung abgeschaltet.
Soll der Ofen i-nduktiv gefahren werden, wird durch den Stromwandler f-, , f2 und I1, ein entsprechend höherer Kondensatorstrom von O7, Cg und Cq geführt. Dieser erhöhte Strom darf jedoch nicht auch durch f., f,- und fg fließen!
Es ist immer die ganze Symmetrierkondensatorbatterie eingeschaltet, geändert wird nur die Verteilung auf die einzelnen Teilspulen.
Die Symmetrierkondensatorbatterie hat einen erheblichen Aufwand an Schaltgeräten, da man ja jeden Kondensator an jeder Seilspannung betreiben muß. Es sind daher entsprechend umfangreiche Verriegelungseinrichtungen erforderlich, um Fehlschaltungen zu vermeiden.
Wenn man diesen aufwendigen Aufbau vermeiden will, kann man jeder Teilspule eine Symmetrierkondensatorbatterie mit einer Leistung von Qimax-Qcmax zuordnen.(Induktive Blindleistung positiv, kapazitive Blindleistung negativ gerechnet.) Der Mehraufwand an Kondensatoren ist dann gleich der Summe aller Qcmax. Auch bei dieser vereinfachten Schaltung werden also immer noch Syrametrierleistungsglieder gespart gegenüber den bekannten Einrichtungen.
Der nicht wiedergegebene Syrametrierregler kann z.B. mit 3 leiatungsmeßwerken auf gemeinsamer Welle ausgeführt sein. Der Faktor
der sich aus den vorangehenden Gleichungen
ergibt, muß dann bei der Auslegung der Meßwerke berücksichtigt
- 6 -20981970221
654/70
werden. Die Schaltwerke werden auf Q=O eingestellt, bei Spannungsänderungen wird also genau wie beim Kompensationsregler nichts geschaltet. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Leistungen mit Meßwertumformern in Gleichströme umzuformen und den Leistungsvergleich nicht mechanisch - wie oben beschrieben - sondern elektrisch durch galvanische Überlagerung der 3 Ströme in einem einfachen-Gleichstromregler vorzunehmen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß für -die Symmetrierung die Kondensatoren, die zur Kompensation sowieso vorhanden sind, anders auf die Teilspulen verteilt, verwendet werden, ohne daß dabei die Kompensationswirkung beeinträchtigt wird. Weiterhin wird durch zweckmäßige Schaltungsmaßnahmen erreicht, daß trotz der Doppelfunktion eines Teils der Kondensatoren die automatische Kompensationsund Symmetrierregelung unabhängig voneinander arbeiten.
209819/0221

Claims (3)

  1. - 7 - 654/70
    Patentansprüche:
    Symmetriereinrichtung für einen mehrphasig an das Netz angeschlossenen Induktionsofen, dessen Teilspulen durch Kondensatoren kompensiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Symmetrierung erforderlichen Blindleistungen durch die Umsehaltbarkeit eines Teils der Kompensationskondensatoren verfügbar sind.
  2. 2. Symmetriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den erforderlichen Symmetrierblindleistungsbereichen der Teilspulen abhängigen Teile der Kompensationsbatterien zu Symmetrierbatterien (Ci0* ^11^ zusammengefaßt sind, aus denen der aus Kompensation und Symmetrierung resultierende Restkondensatorbedarf der einzelnen Teilspulen gedeckt ist.
  3. 3. Symmetriereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Istwerte für Symmetrierung und Kompensation durch Gegen- bzw. Umschaltung einer kapazitiven Blindleistung so verfälscht sind, daß eine Trennung der Regelbereiche von Kompensation und Symmetrierung erfolgt, trotzdem aber Symmetrierung und Kompensation voll erreicht ist.
DE19702052772 1970-10-28 1970-10-28 Symmetriereinrichtung für Induktionsofen Pending DE2052772A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702052772 DE2052772A1 (de) 1970-10-28 1970-10-28 Symmetriereinrichtung für Induktionsofen
CH1235071A CH527540A (de) 1970-10-28 1971-08-23 Schaltungsanordnung zur Blindstromkompensation eines mehrphasig an ein Netz angeschlossenen Induktionsofens
FR7138213A FR2113189A5 (de) 1970-10-28 1971-10-25
GB4976971A GB1375013A (de) 1970-10-28 1971-10-26
SE1357771A SE383470B (sv) 1970-10-28 1971-10-26 Kopplingsanordning for utbalansering av en till ett trefasnet flerfasigt ansluten induktionsdegelugn

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702052772 DE2052772A1 (de) 1970-10-28 1970-10-28 Symmetriereinrichtung für Induktionsofen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2052772A1 true DE2052772A1 (de) 1972-05-04

Family

ID=5786315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702052772 Pending DE2052772A1 (de) 1970-10-28 1970-10-28 Symmetriereinrichtung für Induktionsofen

Country Status (5)

Country Link
CH (1) CH527540A (de)
DE (1) DE2052772A1 (de)
FR (1) FR2113189A5 (de)
GB (1) GB1375013A (de)
SE (1) SE383470B (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4605890A (en) * 1985-06-24 1986-08-12 Vernitron Corporation Synchro power amplifier and control circuit for automatically tuning an inductive load
FR3130233B1 (fr) 2021-12-09 2023-11-03 Psa Automobiles Sa Procédé et dispositif de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse d’un véhicule

Also Published As

Publication number Publication date
CH527540A (de) 1972-08-31
FR2113189A5 (de) 1972-06-23
SE383470B (sv) 1976-03-08
GB1375013A (de) 1974-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2252379C3 (de) Transduktorschaltungsanordnung
DE2052772A1 (de) Symmetriereinrichtung für Induktionsofen
CH345069A (de) Einrichtung zur Regelung von Stromrichtern in einer Kraftübertragungsanlage mit hochgespanntem Gleichstrom
EP0037027B1 (de) Thyristorgestellte Drosselspulenanordnung
DE755023C (de) Anordnung zur Herleitung einer konstanten Amperewindungszahl aus einer schwankenden Wechselspannung
DE2226197A1 (de) Schaltungsanordnung fuer gleichrichter und glaettungskondensator
DE974154C (de) Wandler fuer vorzugsweise kleine Gleichstromgroessen auf Magnetverstaerkergrundlage
DE1129228B (de) Regelbarer Blindwiderstand
DE956145C (de) Gleichrichter-Schaltungsanordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern mit elektrischem Lichtbogenbetrieb
DE644721C (de) Anordnung zur Gittersteuerung bei Umrichtern
AT125042B (de) Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung einer mittel- oder unmittelbar aus einer Wechselstromquelle gespeisten elektrischen Vorrichtung.
DE649727C (de) Einrichtung zur lastabhaengigen Kompoundierung der von Stromrichtern abgegebenen Spannung
DE724109C (de) Regeleinrichtung fuer Stufentransformatoren mit Kollektorregler fuer elektrische Lokomotiven
AT222236B (de) Zweipunktregler zur Konstanthaltung von Gleichspannungen
DE609911C (de) Spannungsregeleinrichtung fuer Synchronmaschinen
AT235401B (de) Drehstrombrückenschaltung
DE818214C (de) Elektrischer Regler fuer alle physikalischen Groessen, die durch Zeigerinstrumente gemessen werden, bei dem der Ausschlag des Zeigerinstruments als Impulsgeber dient
DE1513836A1 (de) Wechselrichter und Ladegeraet
AT232137B (de) Stromversorgungsgerät
DE904794C (de) Umformer oder Stromrichter mit Schaltdrosseln
DE872358C (de) Roehrenverstaerker, insbesondere fuer Regelzwecke
AT116667B (de) Anordnung zur Speisung eines Stromkreises veränderlichen Wilderstandes mittels zweier kompensierter Ein- oder Mehrphasenkommutatormaschinen.
DE973475C (de) Steuer- bzw. Regeleinrichtung fuer mechanische Stromrichter mit Schaltdrosseln
DE488462C (de) Verfahren zur stetigen Spannungsregelung in Wechselstromnetzen mittels einer Reihenschaltung von zwei verschieden abgestuften Zusatztransformatoren und einem Induktionsregler
AT240475B (de) Stromrichteranordnung mit mehreren Gruppen gesteuerter Gasentladungsventile