DE328357C

DE328357C - Circuit for electric ovens in which the electrodes are fed with transformed multiphase alternating current

Info

Publication number: DE328357C
Application number: DE1915328357D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1914-02-24
Filing date: 1915-02-23
Publication date: 1920-10-27

Description

Die Erfindung· betrifft eine Schaltung für elektrische öfen·, bei welchen die oberen und unteren' Elektroden mit transformiertem Mehrphasenwechselstrom, gespeist werden und die Elektroden zum Teil mit dem einen und zum Teil mit dem anderen Ende der^Sekundärwicklung eines Transformators verbunden sind. Der Mittelpunkt dieser Sekundärwicklung ist dabei mit der unteren Elektrode verbunden, so daß der durch diese, das Ofenfutter und das Bad gehende Strom durch Heben oder Senken der an das eine Ende der Sekundärwicklung gelegten Elektrode oder . Elektroden geändert werden- kann.. - -The invention relates to a circuit for electric ovens, in which the upper and lower 'electrodes are fed with transformed multiphase alternating current, and the electrodes partly with one end and partly with the other end of the secondary winding of a transformer are connected. The center of this secondary winding is with the lower electrode connected so that the current passing through them, the furnace lining and the bath Raising or lowering the electrode placed at one end of the secondary winding or . Electrodes can be changed - can .. - -

Statt einer unteren Elektrode kann der Ofen auch mehr als eine haben, Von bekannten Schaltungen für solche Öfen- unterscheidet sich die gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß mehr als zwei obere Elektroden, und zwar in einer durch zwei teilbaren Anzahl verwendet werden·.. Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Schaltung gemäß der Erfindung ist die, daß die Strommenge, welche die untere Elektrode oder die unteren Elektroden durchfließt, außerdem noch durch Phasenänderung der die oberen Elektroden speisenden Ströme verändert werden kann. Hierdurch wird erreicht, daß die durch die untere Elektrode gehende Strommenge in weiten Grenzen'veränderlich wird und der unteren Elektrode eine bestimmte Energiemenge zugeführt werden kann, ohne daß die Anlage aus dem Gleichgewicht kommt.Instead of a lower electrode, the furnace can have more than one of known ones Circuits for such ovens differ from those according to the present invention in that more than two upper electrodes, in a number divisible by two can be used · .. An advantageous embodiment of this circuit according to the Invention is that the amount of current which the lower electrode or the lower Electrodes flows through, in addition still by phase change of the upper electrodes feeding currents can be changed. This ensures that the through the The amount of current going to the lower electrode is variable within wide limits and the lower electrode a certain amount of energy can be supplied without the Plant gets out of whack.

Eine Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 2 der Zeichnung. Hier bedeutet F einen Ofen. . A\ A², B¹, B² sind die vier Elektroden (im nachfolgenden als obere Elektroden bezeichnet), welche auf dem Metallbad usw. den Bogen erzeugen. N dagegen ist eine Elektrode," die in die Ofenfütterung eingebettet ist (im folgenden die untere Elektrode genannt).An embodiment of the invention is shown in FIG. 2 of the drawing. Here F means an oven. . A \ A ² , B ¹ , B ² are the four electrodes (hereinafter referred to as upper electrodes) which generate the arc on the metal bath, etc. N, on the other hand, is an electrode "which is embedded in the furnace lining (hereinafter referred to as the lower electrode).

Der Ofen, wird mit Zweiphasenstrom von zwei Einphasentransformatoren a, b gespeist. Von den Sekundärenden des Transformators α ist das eine mit der Elektrode A¹, das andere mit der Elektrode A² verbunden. Der Mittelpunkt der Sekundärwicklung des ■ Transformators α steht mit der unteren Elektrode N in Verbindung. In ähnlicher Weise sind die Sekundärenden des Transformators & mit den Elektroden B¹, B² verbunden, der Mittelpunkt aber mit der unteren Elektrode N (Fig. 2)". Es leuchtet ein, daß, falls beide Elektroden A¹, A² dem Ofen Strom gleicher Größe zuführen, durch die untere Elektrode N kein Strom fließt. Die Elektroden A¹ und A^s können so geregelt werden, daß die StrömeThe furnace is fed with two-phase electricity from two single-phase transformers a, b. ^{One of} the secondary ends of the transformer α is connected to the electrode A 1, the other to the electrode A ² . The center of the secondary winding of the transformer α is connected to the lower electrode N. Similarly, the secondary ends of the transformer & are connected to electrodes B ¹ , B ² , but the center point is connected to the lower electrode N (Fig. 2) ". It is evident that if both electrodes A ¹ , A ^{2 are in} the furnace Apply current of the same magnitude, no current flows through the lower electrode N. The electrodes A ¹ and A ^s can be regulated in such a way that the currents

in ihnen nicht gleich sind und deshalb Strom durch den Draht fließt, der an den Mittelpunkt des Transformators α gelegt ist und durch die untere Elektrode N. Um einen Grenzfall zur Erläuterung anzunehmen, kann die Elektrode A² hochgehoben sein, so daß sie dem Ofen keinen Strom zuführt, sondern der ganze Strom in der Elektrode A¹ durch das Bad geht und zum Mittelpunkt des Transformators α zurückkehrt. Dieselbe Regelung läßt sich mit den Elektroden B¹ und B², die vom Transformator b aus gespeist werden, vornehmen. Wie auch immer man die vier oberen Elektroden regelt, welches auch im- - 15 mer der Strombetrag sei, der durch die unteren Elektroden fließt, so wird das elektrische . System doch nicht ungleichmäßig belastet sein, wenn die Transformatoren α und b gleiche Energiemengen dem.Ofen zuführen. Die Erfindung kann auch so ausgeführt sein, daß der Mittelpunkt nur eines Transformators mit der Elektrode N verbunden ist.are not the same in them and therefore current flows through the wire which is placed at the center of the transformer α and through the lower electrode N. To assume a borderline case for explanation, the electrode A ^{2 can be} raised so that it does not enter the furnace Supplies current, but all the current in electrode A ¹ goes through the bath and returns to the center of the transformer α. The same regulation can be carried out with the electrodes B ¹ and B ² , which are fed from the transformer b. However you regulate the four upper electrodes, whatever the amount of current flowing through the lower electrodes, that becomes electrical. The system cannot be loaded unevenly if the transformers α and b supply the same amount of energy to the furnace. The invention can also be embodied in such a way that the center point of only one transformer is connected to the electrode N.

Die Anordnung, welche eben zur Fig. 2 beschrieben ist, kann so geändert werden, daß der Ofen mit Dreiphasenstrom gespeist wird. In diesem Falle wurden statt der beiden Paare der oberen Elektroden — also im ganzen vier —, drei Paare oberer Elektroden — also im ganzen sechs — vorhanden sein.- Es würde drei Sekundärwicklungen der"Transformatoren geben und' ähnlich der Zweiphasenanordnung würden die Enden der Sekundärwicklungen an-eine von jeder der oberen Elektroden gelegt werden. Der Mittelpunkt von einer, zwei oder allen drei Sekundärwicklungen würde aber mit der unteren Elektrode zu verbinden sein.The arrangement which has just been described for FIG. 2 can be changed so that the furnace is fed with three-phase electricity. In this case, instead of the two Pairs of the upper electrodes - so a total of four -, three pairs of upper electrodes - so a total of six - be present.- There would be three secondary windings of the "transformers give and 'similar to the two-phase arrangement would be the ends of the secondary windings to be applied to one of each of the upper electrodes. The middle-point one, two or all three secondary windings would have to be connected to the lower electrode.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt die Fig. 1. Der Hatiptunterschied gegenüber der von Fig. 2 ist, daß in Fig. 2 zwei Transformatoren vorhanden sind, in Fig. ι einer dieser Transformatoren aber durch zwei kleinere Transformatoren ersetzt ist, so daß es im ganzen drei Transformatoren gibt, α ist in Fig. 1 der größere Transformator und b¹, b^z- sind die kleineren Transformatoren. An das Speisenetz wird der Transformator b² mittels der Schalter k und I abgeschlossen. Vier obere Elektroden sind vorhanden, nämlich A¹, A², B¹, B² und eine untere Elektrode N. Die beiden Sekundärenden des Transformators α stehen bzw. mit den Elektroden A¹ und A² in Verbindung. Der Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Transformators α ist.an die untere Elektrode N angeschlossen. Der Transformator b¹ hat eine Sekundärwicklung, deren eines Ende mit der oberen Elektrode!?¹ in Verbindung steht, und in ähnlicher Weise ist das eine Ende der Sekundärwicklung des Transformators b² mit der Elektrode B² verj bunden. Das übrigbleibende Ende des Transformators b¹ steht mit dem übrigbleibenden , Ende des Transformators b² in Verbindung , und das so entstehende gemeinschaftliche Ende wird an die. untere Elektrode N angeschlossen. Die Transformatoren α und &¹ j sind an die Speiseleitungen 1, 2, 3 angeschlossen, so daß die Sekundär ströme Zweiphasenströme sind, der Winkel zwischen den Stromvektoren also 90⁰, .ausmacht. Mittels der. Wechselschalter k und I wird der Transformator &^a so an die Speiseleitung gelegt, daß sein Sekundärstrom mit dem Sekundärstrom des Transformators b¹ entweder zusammenfällt oder aber genau entgegengesetzt ist. Wird der Schalter k geschlossen, I dagegen geöffnet, so bestehen zwischen den oberen Elektroden Phasenbeziehungen, wie sie im Vektordiagramm (Fig. 3) eingetragen sind. Haben bei dieser Stellung die vier Ströme gleiche Größen, so geht kein Strom durch die untere Elektrode N. Indessen lassen sich die vier Elektroden A¹, A², B¹, B² so regeln, daß die Ströme nicht alle die gleiche Größe haben, und dies ergibt einen Strom durch die untere. Elektrode N. Mit den Elektroden B¹, B² kann erreicht werden, daß die Elektrode, welche schwächeren' Strom hergibt, auf entsprechend höherer Spannung gehalten wird. Werden noch stärkere Ströme durch die untere Elektrode N erfordert, so wird der Schalter k geöffnet, I geschlossen, was die Phasenbeziehungen der Ströme in den vier oberen Elektroden, wie sie in dem Vektordiagramm (Fig. 4) gezeichnet sind, ergibt. Bei dieser Stellung wird der gesamte Strom, welchen die beiden Transformatoren &¹, b² hergeben, durch die untere Elektrode N geleitet. Wie auch immer die Größe und die Phasenbeziehung der Ströme, die dem Ofen zufließen, untereinander sein mögen (Fig. 3 oder Fig. 4), so wird es doch niemals eine ungleichmäßige Belastung¹ des Speisenetzes geben, vorausgesetzt, daß der Transformator α ebensoviel Energie hergibt, wie die zwei Transformatoren b¹, b² zusammen. Offenbar kann die Verbindung von der unteren Elektrode iV nach dem Mittelpunkt des Transformators a no fortgelassen werden und in diesem Falle wird der gesamte Strom durch die untere Elektrode von den Transformatoren b¹, b² hergegeben.Another embodiment of the invention is shown in FIG. 1. The hatipt difference compared to that of FIG. 2 is that two transformers are present in FIG. 2, but one of these transformers is replaced by two smaller transformers in FIG There are three transformers, α in Fig. 1 is the larger transformer and b ¹ , b ^z - are the smaller transformers. The transformer b ^{2 is connected to} the supply network by means of the switches k and I. There are four upper electrodes, namely A ¹ , A ² , B ¹ , B ² and a lower electrode N. The two secondary ends of the transformer α are or are connected to the electrodes A ¹ and A ² . The center of the secondary winding of the transformer α is connected to the lower electrode N. The transformer b ¹ has a secondary winding, one end of which is connected to the upper electrode !? ¹ is connected, and similarly, one end of the secondary winding of the transformer b ^{2 is} connected to the electrode B ² verj. The remaining end of the transformer b ¹ is connected to the remaining end of the transformer b ² , and the resulting common end is connected to the. lower electrode N connected. The transformers are α and j ¹ to the supply lines 1, 2, 3 connected such that the secondary currents are two-phase currents, the angle between the current vectors so 90 ⁰ .ausmacht. Using the. Changeover switches k and I , the transformer & ^a is connected to the feed line in such a way that its secondary current either coincides with the secondary current of the transformer b ¹ or is exactly opposite. If switch k is closed, but I is opened, there are phase relationships between the upper electrodes, as shown in the vector diagram (FIG. 3). If the four currents have the same size in this position, no current passes through the lower electrode N. However, the four electrodes A ¹ , A ² , B ¹ , B ^{2 can} be regulated so that the currents are not all the same size, and this gives a current through the lower. Electrode N. With the electrodes B ¹ , B ^{2 it} can be achieved that the electrode, which produces a weaker current, is kept at a correspondingly higher voltage. If even stronger currents are required through the lower electrode N , the switch k is opened and I is closed, which gives the phase relationships of the currents in the four upper electrodes as shown in the vector diagram (FIG. 4). In this position, the entire current produced by the two transformers & ¹ , b ^{2 is conducted} through the lower electrode N. Whatever the magnitude and phase relationship of the currents flowing into the furnace with one another (Fig. 3 or Fig. 4), there will never be an uneven load ^{1 on} the supply network, provided that the transformer α has as much energy how the two transformers b ¹ , b ² together. Obviously, the connection from the lower electrode iV to the center point of the transformer a no can be omitted and in this case the entire current through the lower electrode is provided by the transformers b ¹ , b ² .

Die in Fig. 1 beschriebene Anordnung läßt sich so ändern, daß der Ofen sechs obereElektroden hat und mit Dreiphasenstrom gespeist •wird. Eine solche Anordnung zeigt Fig. 5. Hier sind vier Transformatoren as, b, c¹ und c² in der Schaltung nach dem Schaltungs-The arrangement described in Fig. 1 can be modified so that the furnace has six upper electrodes and is fed with three-phase power. Such an arrangement is shown in Fig. 5. Here are four transformers as, b, c ¹ and c ² in the circuit after the circuit

schema mit den oberen Elektroden A^x, A², B\B\ C¹ und C² verbunden. Ist der Schalter k geschlossen, so sind die Phasenstellungen der Ströme in den sechs vorhandenen 5 oberen Elektroden die von Fig. 6. Haben die Ströme dieselbe Größe, so fließt kein Strom durch die untere Elektrode N. Wenn aber die Elektroden C¹ und C² _ nicht gleiche Ströme dem Ofen zuführen, so fließt auchdiagram connected to the upper electrodes A ^x , A ² , B \ B \ C ¹ and C ² . If the switch K is closed, then the phase positions of the currents in the six available 5 upper electrode of Fig. 6. If the currents of the same size, so no current flows through the lower electrode N. However, if the electrodes C ¹ and C ² _ Do not feed equal currents to the furnace, that is how it flows

ιό durch die untere Elektrode Strom.. Wird k geöffnet und I geschlossen, so ergeben sich die Phasenbeziehungen der Fig. 7 und in diesem Falle geht der gesamte Strom aus .den Elektroden C¹, C² durch die untere Elektrode N. ιό current through the lower electrode .. If k is opened and I is closed, the phase relationships of FIG. 7 result and in this case the entire current goes from the electrodes C ¹ , C ² through the lower electrode N.

Es ergibt sich keine ungleichmäßige Belastung des Speisenetzes, vorausgesetzt, daß jeder der Transformatoren α und &-ebensoviel Energie hergibt, wie die gesamte Energie aus den Transformatoren c¹ und c² beträgt. Die An-Ordnung läßt sich auch so treffen, daß entweder einer oder beide Transformatoren a und b ihren Mittelpunkt an die untere Elektrode angeschlossen haben, und ebenso derart, daß entweder ein oder beide dieser Transformatoren durch zwei kleinere Transformatoren, welche ähnlich wie die Transformatoren c¹ und c² angeordnet sind, ersetzt sind.There is no uneven loading of the supply network, provided that each of the transformers α and & - produces as much energy as the total energy from the transformers c ¹ and c ² . The arrangement can also be made in such a way that either one or both transformers a and b have their midpoint connected to the lower electrode, and also in such a way that either one or both of these transformers are replaced by two smaller transformers, which are similar to transformers c ¹ and c ² are arranged, are replaced.

Fig. 5 zeigt die Transformatoren an das Netz in- Dreieckschaltung geschlossen. Zu gleichem Zwecke läßt sich auch "die Sternschaltung benutzen. In einem Ofen mit vier oberen Elektroden ist am meisten eine Stromspeisung mit Zweiphasenstrom, welcher vier Einphasentransformatoren entnommen wird, ratsam. Die Transformatoren sind paarweis, angeordnet, indem jedes Paar Zweiphasenstrom abgibt. Ein Paar der Transformatoren ist mit einem Ende jeden Transformators an eine obere Elektrode angeschlossen, die übrigen Enden sind verbunden an die untere Elektrode gelegt. Für sich betrachtet, liefert dieses Transformatorenpaar Strom auf die Art, die man im allgemeinen als »Zweiphasen-Drei-Leiter-System« bezeichnet, indem die beiden oberen Elektroden die äußeren Enden des Systems, die unteren Elektroden das gemeinschaftliche innere Ende bilden. In ähnlicher Weise wird das zweite Transformatorenpaar nach Art des Zweiphasen-Drei-Leiter-Systems angeordnet, indem die beiden äußeren Enden jedes Transformators an eine obere Elektrode angeschlossen und die beiden inneren Enden vereinigt und an die Leitung angeschlossen werden, welche, mit der unteren Elektrode in Verbindung steht. Die beschriebene Anordnung zeigt die Fig. 8 der Zeichnung, α und b sind das erste Transformatorenpaar, welches die oberen Elektroden A und B speist, c und'.ci dagegen sind das zweite Transformatorenpaar, , welches die Elektroden C und D speist. Wie vorher beschrieben,, sind die inneren Enden ι aller Transformatoren miteinander verbunden ! und an die untere Elektrode N angeschlossen. : In Fig. 8 sind 1, 2 und 3 die drei Leiter des j Dreiphasensystems und zwei Umschalter k und I dargestellt. Wird der Schalter k geschlossen, so sind die Transformatoren e und d an- die Speiseleitung in genau entgegengesetzter Weise wie das erste Paar der Transformatoren angeschlossen. In dieser Anordnung sind die Phasenbeziehungen der Ströme in den vier oberen Elektroden diejenigen, welche das Vektordiagramm Fig. 9 der Zeichnung zeigt, d. h. jeder Strom hat einen Strom, der ihm genau entgegengesetzt ist, oder eine Phasendifferenz von 180° hat. Wenn deshalb die Ströme gleicher Größe sind, so geht kein Strom durch die untere Elektrode N. Mit den Strömen, welche die Stellungen von Fig: 9 einnehmen, lassen sich - dieselben Regelungen wie mit den beschriebenen Anordnungen, welche in Fig. 1 und 2 dargestellt sind, vornehmen. Das elektrische Netz wird nicht ungleich belastet, wenn zwei Transformatoren α und c einen gleichen Energiebetrag der Gesamtenergie, welchen die Transformatoren b und d liefern, zuführen. Es leuchtet ein, daß das zweite Transformatorenpaar c und d mit den Speiseleitungen so verbunden werden kann, daß an. Stelle von beiden nur einer derselben in bezug auf den entsprechenden Transformator des ersten Paares umgekehrt wird. Bei dieser- Anordnung haben die Sekundärströme Phasenbeziehungen, wie sie das Vektordiagramm 10 zeigt. Es leuchtet auch ein, daß die Transformatoren in der Weise mit den Speiseleitungen verbunden werden können, daß sich die Phasenbeziehungen von Fig. 11 ergeben. Ist ioc das Primärnetz ein Dreiphasennetz, so sind außer den obigen einfachen Umkehr schaltungen für einen oder beide der Transformatoren c und d noch andere Anordnungen möglich. So nehmen in Fig. 8, wo 1, 2 und 3 als die drei Leiter eines Dreiphasensystems genommen sind, bei öffnung des Schalters k und Schluß des Schalters I die Sekundärströme die Phasenbeziehungen von Fig. 12 an. Geht man von der Stellung von Fig. 12 aus, und kehrt eine oder mehrere Phasen .um, so kommt man zu Stellungen wie sie Fig. 13, 14 und 15 darstellen. Andere Stellungen sind noch möglich. Schließlich aber sind sie irgendeiner der Stellungen von Fig. 13, 14 und 15 der Zeichnung gleich. In allen Stellungen liefern beide Paare der Transformatoren Strom nach dem Zweiphasen-Drei-Leiter-System. Angenommen nun, die vier Ströme hätten dieselbe Stärke, und ein jeder sei iacFig. 5 shows the transformers connected to the network in a delta connection. The star connection can also be used for the same purpose. In a furnace with four upper electrodes, a current supply with two-phase current, which is taken from four single-phase transformers, is most advisable. The transformers are arranged in pairs, with each pair delivering two-phase current Transformers are connected at one end of each transformer to an upper electrode, the other ends are connected to the lower electrode. Viewed separately, this pair of transformers supplies power in what is generally known as a "two-phase, three-wire system" in that the two upper electrodes form the outer ends of the system and the lower electrodes form the common inner end connected upper electrode and united the two inner ends and connected to the lead which communicates with the lower electrode. The arrangement described is shown in FIG. 8 of the drawing, α and b are the first pair of transformers, which feeds the upper electrodes A and B , while c and ci are the second pair of transformers, which feeds the electrodes C and D. As previously described, the inner ends of all transformers are connected to one another! and connected to the lower electrode N. : In Fig. 8 1, 2 and 3 the three conductors of the j three-phase system and two changeover switches k and I are shown. If the switch k is closed, the transformers e and d are connected to the feed line in exactly the opposite way to the first pair of transformers. In this arrangement, the phase relationships of the currents in the four upper electrodes are those shown in the vector diagram of FIG. 9 of the drawing, ie each current has a current that is exactly opposite to it, or has a phase difference of 180 °. If, therefore, the currents are of the same magnitude, no current passes through the lower electrode N. With the currents which assume the positions of FIG are, make. The electrical network is not unevenly loaded if two transformers α and c supply the same amount of energy as the total energy supplied by transformers b and d. It is evident that the second pair of transformers c and d can be connected to the feed lines in such a way that an. Instead of either, only one of them is reversed with respect to the corresponding transformer of the first pair. With this arrangement, the secondary currents have phase relationships, as shown in the vector diagram 10. It will also be understood that the transformers can be connected to the feed lines in such a way that the phase relationships of FIG. 11 result. If the primary network is a three-phase network, other arrangements are possible for one or both of the transformers c and d in addition to the above simple reverse circuits. Thus in FIG. 8, where 1, 2 and 3 are taken as the three conductors of a three-phase system, when switch k is opened and switch I closed, the secondary currents assume the phase relationships of FIG. If one starts from the position of FIG. 12 and reverses one or more phases, one arrives at positions as shown in FIGS. 13, 14 and 15. Other positions are still possible. Ultimately, however, they are equal to any of the positions of Figures 13, 14 and 15 of the drawings. In all positions, both pairs of transformers supply electricity according to the two-phase, three-wire system. Now suppose that the four currents are of equal strength and that each is iac

gleich der Einheit, so ergeben sich für den resultierenden Strom durch die untere Elektrode die folgenden Werte: Fig. 9: o; Fig. 10: 2,0; Fig. 11: 2,82; Fig. 12: 0,73; Fig. 13:1,41; Fig. 14: 2,73; Fig. 15: 2,45.equal to the unity, then result for the resulting current through the lower electrode has the following values: Fig. 9: o; Fig. 10: 2.0; Figure 11: 2.82; Fig. 12: 0.73; Figure 13: 1.41; Figure 14: 2.73; Figure 15: 2.45.

In Fig. 8 sind zwei Schalter vorhanden, so daß von den sieben möglichen Stellungen die -Stellungen von Fig. 9 und 10 als Alternativstellungen zur Verfügung stehen. Έ-s leuchtet aber ein, daß mit zwei Schaltern irgend zwei der sieben Stellungen, sich erhalten lassen und daß durch Vermehrung der Schalterzahl eine größere Anzahl Stellungen - zur Auswahl verfügbar ist. Bei den meisten metallurgischen Verfahren ist es sehr vorteilhaft, Schalter zu besitzen, welche eine Änderung der Phasenbeziehungen nach Wunsch erlauben. Doch läßt sich die Erfindung auch ohne solche Schalter ausführen. So können bei der An-Ordnung, welche eben beschrieben wurde, und welche in Fig. 8 zeichnerisch dargestellt ist, die Transformatoren beständig an die Speiseleitungen geschaltet sein, so daß die Stromvektoren die der Fig. '12 sind.
Ein Ofen mit sechs oberen Elektroden kann von sechs Transformatoren, in drei Paaren angeordnet, gespeist werden, indem jedes Paar Strom nach dem Zweiphasen-Drei-Leiter-System abgibt. Diese Anordnung zeigt Fig. 16, wo zwei Schalter k und I gezeichnet sind. Wird Schalter k geschlossen, so ergeben sich für die Stromvektoren die Stellungen von Fig. 17. In dieser Anordnung geht kein Strom durch die untere Elektrode, wenn die sechs oberen Elektroden Ströme gleicher Stärke abgeben. Ersichtlicherweise ist eine große Anzahl anderer Stellungen möglich und folglich können verschiedene Strombeträge durch die untere Elektrode geführt werden, ohne daß die oberen Elektroden Ströme ungleicher Größe ihrerseits führen müssen. Ist der Schalter k in Fig. 16 geöffnet, der Schalter / aber geschlossen, so ergeben sich Stromvektoren nach Fig. 18. Haben die sechs Ströme gleiche Größe, so beträgt die Stromstärke in der unteren Elektrode 0,73 der Stromstärke in jeder der oberen Elektroden. Ein Ofen mit sechs oberen Elektroden kann mit Strömen gespeist werden, die die Vektorstellungen von Fig. 17 haben, indem man die Transformatoren statt mit Zweiphasen- mit Dreiphasenstrom speist. Bei der Ausführung der Erfindung in dieser Weise werden drei der Elektroden A₁ B und C mit Strömen in Dreiphasensternschaltung gespeist, wobei der Neutralpunlft an die untere Elektrode gelegt wird. Die Gruppe der Transformatoren, welche die Elektroden A₁ B₁ C speisen, sind auf der Primärseite an die Speiseleitungen im Stern geschaltet. Die Gruppe der Transformatoren, welche die Elektroden B₁ F und D speisen, geben ebenfalls sterngeschaltete Sekundärströme ab, wobei der Neutralpunkt an die untere Elektrode angeschlossen ist. Im Gegensatz zu den Transformatoren zur Speisung der Elektroden A, B und C sind die Transformatoren zur Speisung der Elektroden B₁ F und D jedoch auf der Primärseite an die Speiseleitungen in Dreieckschaltung angeschlossen. Bei dieser Anordnung nehmen die Ströme in den sechs oberen Elektroden die Stellungen nach dem "Vektordiagramm 17 ein. Wie bereits bei der Zweiphasenanordnung gezeigt wurde, lassen sich außer der Umkehr von einer oder mehreren Phasen andere "Umstellungen erzielen. Gleichzeitig können die sechs Sekundärströme bei Anschaltung einer Gruppe der Transformatoren an das Speisenetz in Sternschaltung und der andern in Dreieckschaltung solche Werte annehmen, daß bei. Umkehr der Phase einer Gruppe und bei gleichzeitiger Umkehr einer oder mehrerer Phasen der anderen Gruppe ein viel kleinerer Strom _8jl_. durch die untere Elektrode fließt, als es möglich sein würde, wenn die sechs oberen Elektroden durch eine Gruppe von Transformatoren .gespeist würden, welche Dreiphasenströme in Sternschaltung in ■ gewöhnlicher Weise abgeben, oder wenn sie von zwei Transformatorengruppen aus gespeist würden, welche beide an die Speiseleiter' in derselben Weise angeschlossen wären. So beträgt z. B. in Fig. 17 der resultierende Strom, weleher, durch die untere Elektrode fließt, falls die Ströme B und C beide umgekehrt werden, 1,04, falls-der Strom in jeder der oberen Elektroden I beträgt.In Fig. 8 there are two switches, so that of the seven possible positions the positions of Fig. 9 and 10 are available as alternative positions. But it makes sense that any two of the seven positions can be retained with two switches and that by increasing the number of switches, a larger number of positions is available for selection. In most metallurgical processes it is very advantageous to have switches which allow the phase relationships to be changed as desired. However, the invention can also be carried out without such switches. Thus, with the arrangement which has just been described and which is graphically illustrated in FIG. 8, the transformers can be continuously connected to the feed lines, so that the current vectors are those of FIG. 12.
A furnace with six upper electrodes can be fed by six transformers arranged in three pairs, each pair delivering current according to the two-phase, three-wire system. This arrangement is shown in FIG. 16, where two switches k and I are drawn. If switch k is closed, the positions of FIG. 17 result for the current vectors. In this arrangement, no current passes through the lower electrode when the six upper electrodes emit currents of the same strength. Obviously, a large number of other positions are possible and consequently different amounts of current can be passed through the lower electrode without the upper electrodes having to carry currents of unequal magnitude on their part. If switch k in FIG. 16 is open but switch / is closed, the result is current vectors according to FIG. 18. If the six currents are of the same magnitude, the current intensity in the lower electrode is 0.73 of the current intensity in each of the upper electrodes . A furnace with six upper electrodes can be fed with currents having the vector positions of Fig. 17 by feeding the transformers with three-phase currents instead of two-phase currents. In practicing the invention in this manner, the electrodes A ₁ B and C wherein the Neutralpunlft is applied to the three lower electrode are supplied with currents in three-phase star connection. The group of transformers that feed the electrodes A ₁ B ₁ C are star-connected to the feed lines on the primary side. The group of transformers that feed the electrodes B ₁ F and D also emit star-connected secondary currents, the neutral point being connected to the lower electrode. In contrast to the transformers for feeding the electrodes A, B and C , the transformers for feeding the electrodes B ₁ F and D are connected on the primary side to the feed lines in a delta connection. With this arrangement, the currents in the six upper electrodes assume the positions according to the "vector diagram 17. As has already been shown in the two-phase arrangement, other" conversions can be achieved in addition to the reversal of one or more phases. At the same time, when one group of transformers is connected to the supply network in star connection and the other group in delta connection, the six secondary currents can assume such values that with. Reversal of the phase of one group and with simultaneous reversal of one or more phases of the other group a much smaller current _8jl_. flows through the lower electrode than would be possible if the six upper electrodes were fed by a group of transformers which output three-phase currents in a star connection in the usual manner, or if they were fed from two groups of transformers, both of which are connected to the Feeder 'would be connected in the same way. So z. For example, in Fig. 17 the resulting current which flows through the lower electrode if the currents B and C are both reversed is 1.04 if the current in each of the upper electrodes is I.

Möglich ist es, einen elektrischen Ofen, welcher sechs obere Elektroden hat, mit Zweiphasenstrom zu speisen, der von einer geringeren Zahl als sechs Transformatoren her genommen wird. So z. B. kann ein Ofen mit sechs oberen Elektroden mit Strömen, welche die Vektor Stellungen, der Fig. 18 haben, durch vier Transformatoren gespeist . werden, welche in zwei Paaren angeordnet sind, wobei jedes Paar Zweiphasenstrom abgibt. Diese Anordnung zeigt Fig. 19 ohne n° daß weitere Erklärung nötig wäre. Mit geschlossenem Umschalter k und offenem Umschalter I nehmen die Vektoren die Stellungen der Fig. 20 ein und bei Strömen, die der Einheit gleich sind, beträgt die Stromstärke des resultierenden Stromes, welcher durch. Elektrode N fließt, 0,73. Ist der Schalter k offen, I aber geschlossen, so gelten die Stromvektoren der Fig. 21, wobei die resultierende Stromstärke 2,13 beträgt. Das Netz ist nichtIt is possible to feed an electric furnace, which has six upper electrodes, with two-phase current, which is taken from fewer than six transformers. So z. For example, a furnace with six upper electrodes can be fed with currents having the vector positions of FIG. 18 through four transformers. arranged in two pairs, each pair emitting two-phase electricity. This arrangement is shown in FIG. 19 without further explanation being necessary. With the changeover switch k closed and the changeover switch I open, the vectors assume the positions of FIG. Electrode N flows, 0.73. If the switch k is open but I is closed, the current vectors of FIG. 21 apply, the resulting current strength being 2.13. The network is not

ungleichmäßig belastet, falls der Transformator α denselben Energiebetrag abgibt, wie der Transformator b_x und auch der Transformator c dieselben Energiemengen wie der Transformator d. Die Anordnung von Fig. 19 kann so geändert werden, daß einer der beiden Transformatoren α und b durch zwei kleinere Transformatoren ersetzt wird, so daß an Stelle von vier im ganzen fünf Transformatoren treten würden. In gleicher Weise kann ein Ofen mit acht oberen Elektroden von vier Transformatornpaaren aus gespeist werden, indem jedes Paar Zweiphasenstrom abgibt und es leuchtet ein, daß dieses Prinzip ausgedehnt werden kann, so daß ein Ofen mit irgendeiner geraden Anzahl oberer Elektroden durch die gleiche Anzahl von Transformatoren, die paarweise angeordnet sind, gespeist werden kann, wobei jedes PaarZweiphasenstrom abgibt. Es ist auch möglich, in gewissen Fällen die Anzahl der Transformatoren zu verringern, indem man zwei kleinere Transformatoren durch einen größeren ersetzt; so z. B. läßt sich die Anordnung der Fig. 1 aus der nach Fig. 8 durch den Ersatz zweier kleinerer Transformatoren durch einen größeren ableiten..unevenly loaded if the transformer α delivers the same amount of energy as the transformer b _x and also the transformer c the same amounts of energy as the transformer d. The arrangement of FIG. 19 can be changed so that one of the two transformers α and b is replaced by two smaller transformers, so that instead of four there would be a total of five transformers. Likewise, a furnace with eight top electrodes can be fed from four transformer pairs, each pair delivering two-phase current, and it is evident that this principle can be extended so that a furnace with any even number of top electrodes can be fed by the same number of transformers arranged in pairs, each pair delivering two-phase power. It is also possible in certain cases to reduce the number of transformers by replacing two smaller transformers with one larger one; so z. For example, the arrangement of FIG. 1 can be derived from that of FIG. 8 by replacing two smaller transformers with a larger one.

Die Anordnung läßt sich ferner so treffen, daß zwei obere Elektroden, welche von einer Phase gespeist werden, statt von einem Transformator, von zwei Transformatoren aus gespeist werden, und entweder ein oder beide dieser Transformatoren können in Umkehrschaltung mit dem Netz verbunden werden. Eine solche Schaltung zeigt Fig. 22 mit sechs oberen Elektroden A¹, A², B¹, B², C¹, C² und einer unteren Elektrode N. Die Transformatoren α und b geben an die Elektroden A¹, A², W und B² Ströme ab, welche zwei Äste einer-Sternschaltung bilden. Die • Transformatoren c¹ und c² geben einen Strom an die Elektroden C¹ und C² ab, welcher den übrigbleibenden Ast der Sternschaltung bildet.The arrangement can also be made so that two upper electrodes fed by one phase, rather than one transformer, are fed by two transformers, and either one or both of these transformers can be reverse connected to the mains. Such a circuit is shown in FIG. 22 with six upper electrodes A ¹ , A ² , B ¹ , B ² , C ¹ , C ² and a lower electrode N. The transformers α and b supply the electrodes A ¹ , A ² , W and B ^{2 from} currents which form two branches of a star connection. The • transformers c ¹ and c ² deliver a current to the electrodes C ¹ and C ² , which forms the remaining branch of the star connection.

In Fig. 22 sind die Schalter k, I, m und η dargestellt, die die Phasenbeziehungen der Ströme in den verschiedenen Arten, einrichten lassen. Ist k und m geschlossen, I und η dagegen offen, so nehmen die Ströme die Stellungen des Diagramms (Fig. 23) ein. Der einzige Strom, der durch die untere Elektrode fließt, ist der, welcher von der Differenz der Sekundärspannungen herrührt. Werden stärkere Ströme durch die untere Elektrode nötig, so werden die Schalter k und » geöffnet, dagegen I und m geschlossen und der Transformator c¹ gibt Strom in umgekehrter Weise ab. Die Stellungen der sechs Ströme entsprechen dabei der Fig. 24. In ähnlicher Weise wird durch öffnen der Schalter I und m und Schließen der Schalter h und η der Transformator c² Strom in umgekehrter Weise abgeben. Werden noch stärkere Ströme durch die untere Elektrode erforderlich, so" werden die Schalter k und m .geöffnet und die Schalter I und η geschlossen Und alsdann die Transformatoren c¹ und c² umgekehrt, so daß die Sekundärströme die Stellungen der Fig. 25 haben. Wie auch immer der Stromwert und die Einstellung der • Sekundärströme'sein mag, so wird doch das elektrische Netz nie ungleich belastet, vorausgesetzt, jeder der Transformatoren a und b gibt einen Energiebetrag ab, welcher gleich ist der totalen Energie, die die beiden Transformatoren c¹ und c² zuführen. In Fig. 22 ist die Primärseite der Transformatoren in Sternschaltung mit dem Speisenetz verbunden, es kann aber dafür auch die Dreieckschaltung gewählt werden.In Fig. 22 the switches k, I, m and η are shown, which allow the phase relationships of the currents in the various types to be established. If k and m are closed, but I and η are open, the currents assume the positions shown in the diagram (FIG. 23). The only current that flows through the lower electrode is that which comes from the difference in the secondary voltages. If stronger currents are required through the lower electrode, the switches k and »are opened, on the other hand I and m are closed and the transformer c ¹ outputs current in the opposite way. The positions of the six currents correspond to FIG. 24. Similarly, by opening the switches I and m and closing the switches h and η, the transformer c ² delivers current in the opposite way. Are even stronger currents through the lower electrode is required, "the switches are k and m .geöffnet and switches I and η closed and then the transformers c ¹ and c ² is reversed, so that the secondary streams have the positions of Fig. 25. Whatever the current value and the setting of the secondary currents, the electrical network is never unevenly loaded, provided that each of the transformers a and b emits an amount of energy that is equal to the total energy that the two transformers c ¹ and c ^2. In Fig. 22, the primary side of the transformers is connected to the supply network in a star connection, but the delta connection can also be selected for this.

Die neue Erfindung kann auch in ihren meisten Ausführungsformen mit mehr als einer unteren Elektrode ausgeführt werden. So kann z. B. die Schaltung· der Fig. 8 mit zwei unteren Elektroden ausgeführt werden. Dies gibt die Schaltung nach Fig. 26. Offensichtlicherweise ist die Schaltung nach Fig. 2,6 dieselbe wie nach Fig. 8, ausgenommen, daß die Schaltungen auf der Sekundärseite der Transformatoren geändert sind. So ist z. B. das innere (sekundäre) Ende des Transformators α nicht mit dem inneren Ende des Transformators, b verbunden, son-.dern mit dem inneren Ende des Transformators c, und das gemeinschaftliche ■ Ende, was auf diese Weise entsteht, ist mit der unteren Elektrode iV¹ verbunden. In ähnlicher Weise ist ein Ende des Transformators b mit einem Ende des Transformators d vereinigt und mit der unteren Elektrode iV² verbunden. Ist der Schalter k geschlossen, der Schalter I offen, so nehmen die Ströme die Stellungen nach Fig. 9 ein und es'fließt kein Strom durch eine der unteren Elektroden, vorausgesetzt, daß die vier Ströme die gleiche.Größe besitzen. lsi der Schalter k offen und der Schalter I geschlossen, so nehmen die Ströme die Stellungen der Fig. 12 ein. Wenn nun ein jeder der vier Ströme gleich 1 ist, so hat der re- iu sultierende Strom in den Elektroden A und C den Wert 1,73 und dieser Strom fließt durch die untere Elektrode N¹. In ähnlicher Weise ist der resultierende Wert der Ströme in - den Elektroden B und D 1,00 und dieser Strom fließt durch die untere Elektrode N². Die Transformatoren c und d können so an die Speiseleitungen angeschlossen werden, daß der Strom in der unteren Elektrode N¹ dieselbe Größe hat wie der Strom in der unteren 12cThe new invention in most of its embodiments can also be practiced with more than one lower electrode. So z. For example, the circuit of FIG. 8 can be implemented with two lower electrodes. This gives the circuit of Fig. 26. Obviously, the circuit of Fig. 2,6 is the same as that of Fig. 8, except that the circuits on the secondary side of the transformers are changed. So is z. B. the inner (secondary) end of the transformer α is not connected to the inner end of the transformer, b , but rather to the inner end of the transformer c, and the common ■ end that is created in this way is with the lower one Electrode iV ¹ connected. Similarly, one end of the transformer b is united with one end of the transformer d and connected to the lower electrode iV ² . If switch k is closed and switch I is open, the currents assume the positions according to FIG. 9 and no current flows through one of the lower electrodes, provided that the four currents are of the same size. If switch k is open and switch I is closed, the currents assume the positions of FIG. If each of the four currents is now equal to 1, the resulting current in electrodes A and C has the value 1.73 and this current flows through the lower electrode N ¹ . Similarly, the resulting value of the currents in - electrodes B and D is 1.00 and this current flows through the lower electrode N ² . The transformers c and d can be connected to the supply lines in such a way that the current in the lower electrode N ^{1 has the} same magnitude as the current in the lower 12c

Elektrode N². Bei den Schaltungen von Fig. 9 bis 15 mit den verschiedenen Phasenstellungen ist der resultierende Wert in der Elektrode A und einer der Elektroden C und D stets dem resultierenden' Wert des Stromes in der Elektrode B. und desjenigen der Elektroden D und C gleich. So z. B, ist in Fig. 12 der resultierende Wert der Ströme in den Elektroden A und D dem resultierenden Wert der Ströme in den Elektroden B und C gleich.. In Fig. 26 sind dieselben Primärschaltungen wie in Fig. 8 dargestellt, um zu zeigen, daß die Anordnung von Fig. 26 eine geänderte Ausführungsform von der nach Fig. 8 ist. Wie auch immer die Vektorstellungen der Ströme sind, die Transformatoren werden stets in zwei Paaren angeordnet, wobei ein jedes Paar Zweiphasenstrom abgibt. In ähnlicher Weise können beiElectrode N ² . In the circuits of FIGS. 9 to 15 with the different phase positions, the resulting value in the electrode A and one of the electrodes C and D is always the same as the resulting value of the current in the electrode B. and that of the electrodes D and C. So z. B, in Fig. 12 the resultant value of the currents in the electrodes A and D is equal to the resultant value of the currents in the electrodes B and C. In Fig. 26, the same primary circuits as in Fig. 8 are shown to show that the arrangement of FIG. 26 is a modified embodiment from that of FIG. Whatever the vector positions of the currents, the transformers are always arranged in two pairs, each pair delivering two-phase currents. Similarly, at

aa der Anordnung nach Fig. 2 zwei untere Elektroden vorhanden sein, eine mit dem Mittelpunkt eines jeden der beiden Transformatoren verbunden. Bei der äquivalenten. Dreiphasenanordhung können drei untere Elektroden vorhanden sein oder aber es werden zwei von ihnen miteinander verbunden, so daß es nur zwei gibt. Bei der Anordnung nach Fig. 1 können zwei untere Elektroden vorhanden sein, die eine an den Mittelpunkt des Transformators α angeschlossen, die andere an das gemeinschaftliche Ende der Transformatoren b¹ und Zr. In ähnlicher Weise können bei der Anordnung von Fig. 5 zwei oder drei untere Elektroden vorhanden sein. Bei der Anordnung· nach Fig. 16 können zwei -untere Elektroden vorhanden sein, eine in Verbindung stehend mit den inneren Enden der Transformatorn a, e und c und die andere in Verbindung mit den inneren Enden der Transformatoren V, d und f. Mit dieser Anordnung und mit den Strömen in der" Stellung nach Fig. 17 gibt es keinen Strom in einer dieser unteren Elektroden. Bei sämtlichen Ausführungsformen wird indessen vorteilhaft nur eine untere Elektrode verwendet. aa of the arrangement according to FIG. 2, two lower electrodes may be present, one connected to the center of each of the two transformers. In the case of the equivalent. Three-phase arrangement there can be three lower electrodes or two of them are connected together so that there are only two. In the arrangement according to FIG. 1, two lower electrodes can be present, one connected to the center point of the transformer α , the other to the common end of the transformers b ¹ and Zr. Similarly, in the arrangement of FIG. 5, there may be two or three lower electrodes. In the arrangement of Fig. 16 there may be two lower electrodes, one connected to the inner ends of transformers a, e and c and the other connected to the inner ends of transformers V, d and f Arrangement and with the currents in the "position of FIG. 17 there is no current in one of these lower electrodes. In all embodiments, however, only one lower electrode is advantageously used.

Claims

Patent Claims:

i. "Circuit for electric ovens, in which the upper and lower electrodes are fed with transformed multiphase alternating current and the upper electrodes are partly connected to one and partly to the other end of the secondary winding of a transformer, the center of which is connected to the lower electrode (N) is connected so that the lower electrode (resp.

6q electrodes), the kiln lining and the bath continuous current by raising or lowering the at one end of the Sekundärwickl ^un g Laid electrode or electrodes can be changed, characterized in that more than two upper electrodes (A ^1, A ^2, B ¹ ', B ² ), in a number divisible by two, can be used.

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the lower electrode (or electrodes) by the amount of current flowing through the phase change of those feeding the upper electrodes Currents' can be changed.

3. Circuit according to claim 1 and 2 for a furnace with four upper electrodes and a lower electrode, characterized by a power supply in the form of two-phase currents, which three single-phase transformers "are removed, and. through a device, to bring one of the transformers in reverse circuit (Fig. 1).

4. Circuit according to claim ι for a furnace mi, t six upper electrodes and 85 __. a lower electrode, characterized by a power supply in the form of three-phase currents that are four or more Transformers are taken, and a device to one or more

'To bring the transformers in reverse circuit ^ (Fig. 5).

5. Circuit hach claim 1 for one Furnace with four upper electrodes and one lower electrode, marked by a power supply with two-phase currents from four transformers, and facilities to the secondary currents to allow different phase relationships to be assumed, in particular by reversing one or several transformers (Fig. 8).

6. Circuit according to claim 1 for a furnace with six upper and one lower Electrode, characterized by a power supply by means of two-phase currents from six transformers (Fig. 16).

7. The circuit of claim 1 for a furnace with six top electrodes and 110-one lower electrode, characterized by a power supply from two transformer sets of which each set supplies three-phase currents in star connection ', * with one set to the supply line in star connection and · the other set to the feed line in delta connection is switched, and by means for reversing one or more phases.

8. A circuit according to claim ι for one Furnace with six upper electrodes and one lower electrode, characterized by a power supply in the form of Two-phase currents drawn from four or five transformers (Fig. 19).

9. Circuit according to claim 1 and 2 for a furnace with four or more upper ones Even number of electrodes and a lower electrode, characterized by a power supply with three-phase currents in star connection from four transformers and facilities for reverse switching of one or more transformers. (Fig. 22).

10. Circuit according to claim 1 for ovens according to claim 3 to 9, characterized by the arrangement of two or three lower electrodes (Fig. 26).

In addition 3 sheets of drawings.