DE281894C

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Publication number: DE281894C
Application number: DENDAT281894D
Authority: DE

Description

KA

HES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE-21A.-GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Juli 1913 ab.

Bei elektrischen Widerstandsöfen, die von Ein- oder Mehrphasen-Wechselstromnetzen aus gespeist werden, und die mehrere parallel geschaltete Elektroden für jede Netzphase besitzen, stellt sich häufig der Nachteil ein, daß die Stromaufnahme paralleler Elektroden verschieden wird. Falls z. B. die Beschickung an mehreren Stellen einen ungleichen Erwärmungsgrad hat, was ja bei kontinuierlichem

ίο Betrieb beim jedesmaligen Nachsetzen der Fall ist, so ist der Widerstand zwischen den Elektroden der kalten Zone höher als der zwischen einer anderen Gruppe von Elektroden, die zu jenen parallel an der heißen Stelle des Bades liegen. Da nun beiden Elektroden gruppen infolge der Parallelschaltung die gleichen Spannungen gegeben werden, so fließt durch die Elektroden der kalten Zone ein kleinerer Strom in das Bad als durch die anderen Elektroden. Es ergibt sich also die unerwünschte Folge, daß die ohnehin heiße Stelle des Bades mehr geheizt wird als die noch kalte. Der Fehler gleicht sich also nicht aus, verstärkt sich vielmehr. Das ist natürlich sowohl in ökonomischer als auch in metallurgischer Hinsicht schädlich.

Es ist also nötig, ein Mittel einzufügen, das zum mindesten eine gleiche Stromverteilung erzwingt. Gemäß der Erfindung werden ζ. B.

bei zwei Elektrodenpaaren pro Phase in die Verzweigung jeder Netzphase eine oder, bei η Phasen, wenigstens in η —ι Phasen Drosselspulen nach Fig. 1 eingeschaltet, welche bei ungleichen Widerstandsverhältnissen zwischen den Elektroden verschiedener Gruppen automatisch die Spannung an den Elektroden erhöhen, zwischen denen der größte Widerstand herrscht.

In Fig. ι bedeutet 1 den Transformator, der die Netzspannung auf den gewünschten Wert herabsetzt, 2 und 2' die Drosselspulen, in denen sich der Strom /, den der Transformator ι liefert, in zwei Hälften V₂ J₁ spaltet, 3 den Ofen mit den Elektroden 4 und 4'. Ist nun z. B. der Widerstand zwischen den Elektroden 4' größer als zwischen den Elektroden 4, so würde der Ofen aus den Elektroden 4' weniger Strom als aus den Elektroden 4 aufnehmen. Dadurch würden aber die Drosselspulen unsymmetrisch belastet werden, da die Amperewindungen der zwei Wicklungshälften sich dann nicht mehr aufheben. Daher bildet sich im Eisen dieser Drosselspulen ein Feld, und somit entstehen in ihren Wicklungen Spannungen derart, daß die Spannung zwischen den Elektroden 4' sich erhöht, die zwischen den Elektroden 4 sich erniedrigt.

Man kann die Verwendung dieser Spulen dem Ofen noch etwas spezieller anpassen.

Liegt nämlich eine Gruppe von Elektroden an einer Stelle, die betriebsmäßig kälter ist als andere Stellen, so kann man durch geeignete Wahl der Windungszahlen beider Wicklungshälften es erreichen, daß die Elektroden an der kälteren Stelle des Bades immer einen um einen bestimmten Prozentsatz höheren Strom erhalten müssen als die Elektroden an

der heißen Zone, so daß die kalte Stelle wesentlich mehr geheizt wird als die warme.

Hat man z. B. mehr als zwei Elektrodenpaare parallel, z. B. m Stück, so kann man durch Verwendung von m—ι Drosselspulen die Stromverteilung regulieren, man kann aber auch nur die Stromverteilung zweier oder mehrerer Elektrodengruppen gegeneinander einstellen. Fig. 2 zeigt eine solche Schaltung.

Hier erzwingen die Drosselspulen 2 und 2' ein gewisses Verhältnis des den Elektroden 4' zufließenden Stromes zu der Summe der in die Elektrodenpaare 4 eintretenden Ströme.

Bei Drehstrom lassen sich je drei Drosselspulen, die in den drei verschiedenen Phasen liegen, in einem Eisengestell vereinigen.

Man kann auch noch eine Vereinfachung vornehmen, die speziell den Vorzug der Billigkeit hat, indem man diese Drosselspulen sozusagen in den Haupttransformator hirieinbaut (Fig. 3). Hier stellt 1 die Primärwicklung des Transformators dar; die Sekundärwicklung ist in zwei Teile 2 und 2' geteilt, von denen jeder auf eine Gruppe von Elektroden arbeitet. Es ist wesentlich, daß diese Wicklungsteile 2, 2' usw. so zueinander liegen, daß ihre Streufelder möglichst wenig miteinander verkettet sind. Sind nun die Widerstände der verschiedenen Stromkreise ungleich, so heben sich auf dem Transformatorkerne die Amperewindungen der Sekundär- und Primärseite nicht mehr vollkommen auf. Es überwiegen dann z. B. an der Stelle, wo die Wicklung 2 (Fig. 3) sitzt, die sekundären, an Stelle der Wicklung 2' die primären Amperewindungen. Die Folge ist genau die gleiche wie bei den Drosselspulen: Die Spannung von 2' steigt, die von 2 fällt, bis wenigstens annähernd wieder Amperewindungsgleichheit hergestellt ist.

Natürlich kann man auch hier durch entsprechende Wahl der Windungszahlen eine beliebige Einstellung des Stromes in den einzelnen Elektroden, z. B. eine Stromverstärkung in den kalten Elektroden, erzielen.

Das hier geschilderte Pinzip ist auf beliebige Phasenzahl und beliebige Zahl der sekundären Wicklungsteile pro Phase anwendbar.

Ein anderes Mittel, eine unerwünschte Stromverteilung auf einzelne Elektrodengruppen willkürlich zu beeinflussen, besteht darin, daß in die Stromabzweigungen einer oder mehrerer Elektrodengruppen regulierbare Zusatztransformatoren oder Potentialregulatoren eingeschaltet werden. Die Einstellung dieser Apparate kann vor oder während des Betriebes nach Stromstärke, Spannung oder Leistung automatisch oder von Hand erfolgen.

In Fig. 4 bezeichnet 1 wiederum den Ofentransformator, 2 den Potentialregulator oder Zusatztransformator, 3 den eigentlichen Ofen,. und 4' die Elektroden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Anordnung zum Betriebe von Ein- und Mehrphasen - Wechselstrom - Widerstandsöfen mit mehreren parallelen Elektroden für jede Phase, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verzweigungen der η oder η—ι Phasen Drosselspulen, Potentialregulatoren oder Zusatztransformatoren derart geschaltet sind, daß ein bestimmtes Verhältnis der Ströme in den Elektroden erzwungen wird, insbesondere so, daß die Elektroden oder Elektrodengruppen, die in einer kalten Zone des Bades liegen, im Verhältnis zu anderen Elektroden oder Gruppen von solchen einen erhöhten Anteil vom Gesamtstrom erhalten, um hier eine stärkere Heizwirkung zu erzielen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Haupttransformators in zwei oder mehr entsprechend der erwünschten Stromverteilung bemessene Wicklungsteile für jede Phase aufgeteilt ist, die so angeordnet sind, daß ihre Streufelder möglichst wenig miteinander verkettet sind, und daß jeder dieser Teile mit einer oder mit mehreren der einzelnen Elektrodengrüppen verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.