DE3508323A1 - Einrichtung zur speisung einer oder mehrerer elektroden eines ein- oder mehrphasigen elektrothermischen ofens - Google Patents
Einrichtung zur speisung einer oder mehrerer elektroden eines ein- oder mehrphasigen elektrothermischen ofensInfo
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Description
Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH
Theodor-Stern-Kai 1
D-6000 Frankfurt 70
Theodor-Stern-Kai 1
D-6000 Frankfurt 70
Krn/schb B 85/7 Krn
Einrichtung zur Speisung einer oder mehrerer Elektroden eines ein- oder mehrphasigen elektrothermischen Ofens
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Speisung der Elektrode respektive der Elektroden eines
ein- respektive mehrphasigen elektrothermischen Ofens über einen Haupt- und Zusatztransformator, wobei der
Primärwicklung respektive den Primärwicklungen des Haupttransformators
die Netzspannung zugeführt wird, eine erste Sekundärwicklung respektive erste Sekundärwicklungen zur Übertragung der Hauptspannung für die Elektrode
(n) und eine zweite Sekundärwicklung respektive zweite Sekundärwicklungen zur Verfügungstellung einer einstellbaren
Zusatzspannung vorgesehen sind, und wobei mittels des Zusatztransformators diese Zusatzspannung mit der
Hauptspannung summiert wird. Eine Summierung der Haupt- und Zusatzspannung erfolgt jedoch im Anschnittbetrieb des
Thyristorstellers nur durch eine Entkopplung der Primärwicklung des Zusatztransformators von dem(n) Sekundärkreis
(en) der Hochstromwicklungen mit Hilfe der mit Reihenkondensator oder Drosselspule betrieben Wicklung des Zus
atztrans formators.
Die Einstellung der Zusatzspannung geschieht bislang durch einen Laststufenschalter, der in jeder Stufe einen bestimmten
Teil der in die zweiten Sekundärwicklungen induzierten Spannungen abgreift.
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Die Erfindung ist sowohl auf Lichtbogenöfen als auch Reduktionsofen
anwendbar.
Der Anteil der Elektrostahlerzeugung in Lichtbogenöfen
nimmt ständig zu. Um jedoch eine möglichst wirtschaltliche Erzeugung im Vergleich zum Sauerstoffkonverter für
die Erzeugung von Massenstählen zu erreichen (Wärmewirkungsgrad), wurden die Ofenkapazitäten und die Transformatoranschlußleistungen
ständig gesteigert. Eine wesentliehe Voraussetzung für den Betrieb großer Öfen ist jedoch
ein genügend starkes Netz, um Netzrückwirkungen (Spannungsschwankungen,
Unsymmetrien) weitgehend auf die allgemeine Energieversorgung und deren Verbraucher auszuschließen.
Ist keine genügend große Netzkurzschlußleistung vorhanden, so sind kostenintensive dynamische Kompensationsanlagen,
die parallel zum Lichtbogenofen geschaltet werden und die Blindlastschwankungen kompensieren
sollen, zu installieren.
Diese Blindlastschwankungen treten besonders in der Einschmelzphase,
u.a. verursacht durch das Nachrutschen des Schrottes und den damit verbundenen ein-, zwei- oder
dreiphasigen Kurzschlüssen mit Stromabrissen auf.
Neueste Entwicklungen gehen dahin, günstigere Betriebsbedingungen mit Hilfe von thyristorgesteuerten Gleichstromöfen
zu erreichen. Messungen haben gezeigt, daß durch diese Öfen die Netzspannungsschwankungen wesentlich reduziert
werden können.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Öfen liegt jedoch vor allem darin, daß diese Öfen zumeist nur eine Elektrode
besitzen, so daß die Gegenelektrode, die den Rückstrom zur Thyristoranlage aufnehmen muß, im Ofenboden angeordnet
ist.
Eine aufwendige Kühlung der Bodenelektroden und ein zeit- und kostenaufwendiger Bodenelektrodenwechsel sind hiermit
verbunden.
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Im Gegensatz zum Dreielektroden-Ofen wird bei Lichtbogenlöschungen
im vorgenannten Einelektrodenofen die Wirkleistungsschwanlcung sehr stark ausgeprägt (zwischen Null
und maximaler Wirkleistung) sein. Dieser diskontinuierliehe Leistungseinsatz wird sich vor allem negativ auf
die Produktivität (Schmelzzeityerlust) sowie Ofen und
Netzbeanspruchung (Stromstöße) auswirken.
Hohe Investitionskosten, vor allem verursacht durch IQ Stromrichteranlagen, die für die volle Ofenleistung ausgelegt
werden müssen, verhindern u.a. derzeit den Bau größerer Einheiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine
geringe Netzrückwirkung, eine bessere Stromkonstanthaltung und bei Mehrelektrodenöfen auch eine individuelle
Steuerung der Wirkleistungen unter den Elektroden erreicht wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei Mehrelektroden-Öfen durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs
aufgeführten Merkmale, bei Öfen mit nur einer Elektrode durch die im Kennzeichen des nebengeordneten Patentan-Spruchs
2 gelöst.
Die durch die Einrichtung gemäß der Erfindung erreichten Vorteile sind folgende:
1. Aufgrund der geringen Netzrückwirkung mit der thyristorgeregelten
Stromkonstanthaltung entsteht eine wesentliche Verbesserung der Netzanschlußbedingungen
unter Beibehaltung der bewährten Drehstrom- bzw. Wechselstrom-Ofentechnik für bereits bestehende Anlagen
und Neuanlagen.
Besonders wichtig ist, daß bei Störungen in der elektronischen Regelung oder im Thyristorste11er die Anlage,
falls dies gewünscht wird, durch eine einzige
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Umschaltung in herkömmlicher Weise, das heißt mit Trafostufenschalter weiterbetrieben werden kann.
2. Die bessere Stromkonstanthaltung in Verbindung mit der Lichtbogen-Spannungsregelung bewirkt bei Lichtbogenofen einen geringeren Graphit-Elektrodenverbrauch
durch weitgehende Vermeidung von Berührungen mit dem Bad und dem Schrott sowie von Elektrodenbrüchen
infolge von nicht leitendem Schrott.
Bei Reduktionsofen kann durch die bessere Stromkon-:
stanthaltung weitgehend eine Minimierung der Elektrodenverstellung
(Bewegung) im Ofenmöller, bedingt durch Netzspannungsschwankungen und Verschiebung
des Ofensternpunktes, erzielt werden.
3. Betrieb bedingte Netzspannungsschwankungen in der übergeordneten Energieversorgung bewirken bei konventionellen
Drehstrom-Lichtbogenöfen eine Leistungsabnähme, die je nach Regeleinrichtung proportional
oder quadratisch mit dem Spannungsverlust sinkt.
Gemäß der Erfindung wird es möglich, die Leistung im Ofen auch bei Netzspannungsabsenkung konstant
zu halten.
4. Sind mehrere Elektroden vorhanden, so ergibt sich durch die individuelle Steuerung der Wirkleistung
unter den Elektroden eine gute Verschleißsymmetrie im Ofen, wodurch die teure Feuerfestauskleidung
geschont wird.
5. Durch die hohe Ansprechgeschwindigkeit der Regeleinrichtung auf betriebsbedingte Elektrodenkurzschlüsse
ergibt sich eine Reduzierung der Schalthäufigkeit und Kontaktbelastung des Ofenschalters..Betriebsbedingte
Abschaltungen werden durch Gegenschaltung der Aus-
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gangsspannung des Zusatztransformators zum Haupttransformator
weitgebend vermieden, so daß SpezialSchalter mit hoher Schalthäufigkeit (bis 80 .Schaltungen pro Tag)
nicht mehr erforderlich sind.
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6. Die hohe Ansprechgeschwindigkeit der Stromregelung ermöglicht es, mit Elektrodenverstellgeschwindigkeiten
zu arbeiten, die auch mit motorischen Einrichtungen zu erzielen sind·
Dadurch kann bei der Modernisierung bestehender Ofenanlagen auf die sonst übliche, kostenintensive Umrüstung
von motorischen auf hydraulische Elektrodenverstelleinrichtungen verzichtet werden.
7. Im Vergleich zu der oben genannten Thyristorsteuerung
von GS-Öfen, die für die volle Leistung des Ofens zu bemessen ist, wird erfindungsgemäß nur eine kleine
Bauleistung der Thyristoranlage erforderlich. Durch die Anordnung im Zusatzkreis (Zwischenkreis) ist sie
etwa für die Hälfte der Ofenanschlußleistung auszulegen.
8. Es erfolgt eine Verringerung der Geräuschemission, da durch die regelungstechnischen Möglichkeiten lärmverursachende
Stromabrisse und Neuzündungen (Stromlücken) weitgehend verhindert werden können.
9. Auf einen respektive drei herkömmliche Laststufenschalter
im Transformator, mit dem (denen) ein hoher Wartungsaufwand aufgrund seines (ihres) mechanischen
Verschleißes durch hohe Schaltspielzahl(en) verbunden ist (sind), kann verzichtet werden.
10. Automatisierung der Fahrweise jeder Elektrode nach einem individuellen Ofenfahrdiagramm .je Schmelze.
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11. Mit Hilfe der Anordnung des (der) Thyristorsteller(s)
im Zwischenkrei's und der tertiären Wicklung (en) des
Zusätztransformators wird in optimaler Weise verhindert, daß ein Lücken des Elektrodenstromes bei Teilaussteuerung
der Thyristoren entsteht· Dies wird zum einen verhindert aufgrund der Überlagerung
eines 180° Sinusstromes des Haupttransformators mit dem gesteuerten Teilstrom des Zusatztransformators,
zum anderen durch die Ausnutzung der sekundären Hochstromwicklungen als Glättungsdrosseln.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung wird im nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung
näher erläutert.
Es ist in der Figur mit 1 ein Drehstrom-Lichtbogenofen bezeichnet, der über einen Zwischenkreistransformator,
bestehend aus Haupttransformator 3 und Zusatztransformator 2 an ein Hochspannungs-Drehstromnetz RST mittels Ofenschalter
4 angeschlossen ist. Über zusätzliche Wicklungen 5 sind an einer Mittelspannung Filterkreise 6 für die
Leistungsfaktor- und Klirrfaktorverbesserung angeschlossen.
Im Zwischenkreis geschaltete einphasige Thyristorsteller
7,8,9 sind in Dreiecksschaltung gemäß Einzelheit Fig. 2 angeordnet.
In der Figur 1 ist diese Anordnung der Thyristorsteller
übersichtlichkeitshalber nur einphasig dargestellt.
Die Zwischenkreiswicklungen β^β'^,β111 des Haupttransformators
3 speisen die im Dreieck geschalteten Primärwicklungen 5 ',5'',5 ' · · des Zusatztransformators 2 mit
den in Reihe geschalteten Thyristorstellern 7,8,9 und Zwischenkreisstromwandlern 48,48',4S11 ein. Mit Hilfe der
zweipoligen Umschalter 10,11,12 wird je "nach Schaltstellung die Phasenlage (Zu- oder Gegenschaltung) bestimmt.
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Mit den Umschaltern 10,11,12, vgl. Fig. 2, wird die Zu- und Gegenschaltung 'der Zwischenkreisspannungen UzwJc ^ 2
ausgeführt. Hiermit erzielt man einen Spannungsstellbereich von Null Volt bis zum maximalen sekundären Spannungswert.
Die Bedingung Ofenausgangsspannung "Null Volt" wird bei Phasenopposition der Spannungen der sekundären Wicklung
des Zusatztransformators 2 mit den Spannungen der sekundären Wicklung des Haupttransformators 3 erzielt. Schaltet
man zum Schutz gegen zu hohe Berührungsspannung den" dreipoligen Erdungskurzschließer 13 auf der Hochstromseite
ein, so sind betriebsbedingte Arbeiten ohne die sonst notwendigen Ausschaltungen des Ofenleistungsschalters
4 möglich. Zur Überwachung eines störungsfreien Schaltens auf Spannung "Null Volt" und zur Gewährleistung
eines spannungslosen Arbeiteris am' Ofen sind die Überstromrelais 14 bis 19 und Überspannungsrelais 20 bis
22 eingesetzt.
Treten Störungen während des Gegenschaltens der Zusatzwicklungen (Stromrelais 17,18,19 melden Strom unzulässig
hoch)auf, oder fließen bei eingeschaltetem Kurzschließer 13 in den Relais 14,15 oder 16 unzulässig hohe Ströme
bzw. steigt an den Spannungsrelais 20,21 oder 22 die Sekundärspannung unzulässig an, so wird eine Zwangsausschaltung
des Ofenleistungsschalters unverzüglich eingeleitet.
Mit dieser Einrichtung wird der Anschluß von Ofentransformatoren
an Höchstspannungsnetze, ohne daß spezielle Leistungsschalter für hohe Schalthäufigkeiten, wie sie derzeit
entweder auf der Primärseite oder im Zwischenkreis von Ofentransformatoren erforderlich wären, ermöglicht.
Die Regeleinrichtung je Elektrode ist im wesentlichen wie folgt aufgebaut:
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Über Stromwandler 23 und nachgeordnetem Meßglied 24 wird der Sekundärstrom im« einer Phase im Transformatoraggregat
erfaßt, "gleichgerichtet und sowohl der· Summationssteile
25 als Istwert -Ximp» als auch dem Mikroprozessor 27
als Eingabe über den A/D-Wandler 47 zugeführt.
Der Sollwert des Transformatorsekundärstromes Wi„,_ wird
entweder über eine digitale Vorgabe 26 im Mikroprozessor 27 gespeichert oder im Mikroprozessor automatisch
über eine vorgegebene spezifische Ofeneinschmelzleistung, Ofeneinsatzgewicht und Ofeneinschmelzzeit gebildet. Er "
wird dann über einen D/A-Wandler 28 der Summationssteile
25 als analoge Führungsgröße +WiT_ zugeführt, deren
Ausgang mit dem Eingang des Stromreglers 29 verbunden ist.
Das Ausgangssignal des vorzugsweise als PI-Regler beschalteten Stromreglers 29 wird auf den Eing"ang des Steuerimpulsgebers
30 gegeben.
Der Stellbefehl Y gelangt vom Ausgang des Steuerimpulsgebers 30 über den Knotenpunkt 31 zu dem antiparallel geschalteten
Thyristorsteller 7.
Vom Knotenpunkt 31 wird das Stell-Signal Y zwecks Überprüfung
der Betriebsbedingungen:
- der Stellbefehl Y ist bei Stromistwert -xiT2 gleich Null
sehr groß (Ofenanfahrbedingung)
- der Stellbefehl Y ist bei geringem Zwischenkreisstrom
iZwj- groß (Zu- oder Gegenschaltbedingung)
über den A/D-Wandler 31* dem Mikroprozessor 27 zugeführt.
Der £trom iZwk wird über einen Stromwandler 48 im Zwischenkreis
erfaßt und über ein Meßglied 49 mit folgendem A/D-Wandler 50 zum Mikroprozessor 27 übertragen.
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Ist eine der beiden oben genannten Betriebsbedingungen erfüllt, z.B. zu Beginn jeder Schmelze, wird vom Mikroprozessor
der Feldeffekttransistor leitend gemacht.
Die Source-Elektrode des FETs 33 ist über die Stromanpassung 34 mit folgendem Meßglied 35 mit dem Stromwandler
23 verbunden, wobei der Ausgang des Meßgliedes 35 noch über einen A/D-Wandler 51 mit dem Mikroprozessor 27
verbunden ist.
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Die Drain-Elektrode des FETs 33 führt auf einen Summa- · tionspunkt 46. Das Signal +xiQf der Drain-Elektrode dient
zur Impedanz-Regelung der Elektrode 42.
Der zweite Meßwert, die für die Impedanzregelung erforderliche Führungsgröße -Wi- wird folgendermaßen aus
dem Istwert der Elektrodenspannung gewonnen:
Über ein Meßglied 37 wird die Elektrodenspannung -Xu einem analogen Dividierer 38 als Dividend zugeführt. Vom Mikroprozessor
27 wird über einen D/A-Wandler 39 der Divisor +Wz dem Dividierer 38 zugeführt. Er wird in der digitalen
Vorgabe 26 vorgegeben. Ist der FET 33 leitend, so wird der von der digitalen Vorgabe 26 vorgegebene SoIlwert
+Wu der Spannungsregelung, der vom Mikroprozessor über den D/A-Wandler 40 zur Summationsstelle 46 gelangt,
vom Prozessor 27 unwirksam gemacht.
Das Ausgangssignal des Meßgliedes 37 -Xu wird noch über einen A/D-Wandler 37' dem Mikroprozessor 27 zugeführt.
Ist in der Summationsstelle 46 der Eingang des Regelverstärkers
negativ, d.h. der Sollwert -WiOi: größer als der
Istwert +χ^θ£» so wird der Ausgang des Leistungsverstärkers
41, der dem Regelverstärker 36 nachgeordnet ist, ein negatives Signal -Ai auf das Stellglied der Elektrodenverstelleinrichtung
42', z.B. einen hydraulischen Tauchspulenregler, gegeben.
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Dieser bewirkt über das hydraulische Elektrodenantriebssystem 42 ·' ein Senken der Elektrode 42, bis am Eingang
des RegelVerstärkers 36 in der Summationsstelle 46 SoIl-
und Istwert gleich groß sind und der Steuerwasserschieber des Elektrodenantriebssystems durch seine Nullagenposition
die Elektrodenbewegung stoppt.
Ist das Eingangssignal im Regelverstärker 36 nach der
Summationsstelle 46 positiv, so wird die Elektrode 42 gehoben, bis die Regelabweichung zu Null wird.
Nach dem Anfahrbetrieb bzw, zu Beginn der Einschmelzphase, wenn der Strom -XiT2 einen Wertt der im Regelbereich
des Thyristorstellers liegt, erreicht hat, erfolgt vom Mikroprozessor 27 die Umschaltung von Impedanzregelung
auf Elektrodenspannungsregelung wie folgt: der FET-Schalter 33 wird geöffnet, der Istwert -Xu gelangt durch
Vorgabe eines positiven Wertes +k über den Divisor 38 als Istwert -Xu zum Eingang des RegelVerstärkers 36. Gleichzeitig
wird vom Mikroprozessor 27 ein positiver Sollwert Wu über den D/A-Wandler 40 auf den Eingang des Regelverstärkers
36 geschaltet. Der Sollwert Wu kann entweder in der digitalen Vorgabe 26 vorgegeben werden oder automatisch
im Mikroprozessor wie der Stromsollwert Wim? gebildet
werden.
Besteht eine positive Abweichung zwischen Sollwert Wu und Istwert -Xu, so wird die Elektrode 42 so lange gehoben,
bis die Regelabweichung +Δυ am Ausgang des Regelverstärkers
36 bzw. am Eingang des Leistungsverstärkers 41 zu Null gemacht ist.
Bei negativer Regelabweichung, wenn die Elektrodenspannung -Xu größer als der vorgegebene Sollwert ist, wird,
bis zur Regelabweichung AU = 0, die Elektrode 42 gesenkt.
Sämtliche Ein-'und Ausgaben, Alarm und Statusanzeige,
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können per Ziffernanzeige 52 und Bildsichtgerät 53 angezeigt und überwacht werden.
Die Wirkleistung der drei Elektroden und Verschleißsymmetrie des Ofens können über einen längeren Zeitraum
beobachtet und mit Hilfe unterschiedlicher Sollwertvorgaben mit der digitalen Vorgabe 26 gesteuert bzw. korrigiert
werden.
Zur Erzielung eines automatischen Betriebes werden die Wirkleistungen der drei Elektroden aus den Meßwerten
der Meßglieder 35 und 3 7 im Mikroprozessor gebildet, und mit den Sollwerten, die sich der Mikroprozessor aus dem
vorgegebenen Ofeneinsatzgewicht und einer über Bildsichtgerät 53 vorgewählten spezifischen Einschmelzleistung je
Charge errechnet hat, verglichen.
Zur Erlangung einer kurzestmöglichen Einschmelzzeit wird
beim Erreichen der gewünschten Einschmelzenergie automatisch vom Mikroprozessor die Sollwertvorgabe -WiT2 und
Wu verändert. Pro Ofencharge und Elektrode erhält man je nach Einschmelzgewicht, eingegeben über Bildsichtgerät 53,
ein individuelles Ofenfahrdiagramm zur Erlangung der kürzestmöglichen
Einschmelzzeit und möglichst symmetrischen Wirkverbrauchs je Elektrode.
Fig. 3 zeigt die Anordnung einer einphasigen Elektrodenanordnung, die beispielsweise für einen Einelektrodenofen
oder Mehrelektrodenofen verwendet werden könnte.
Der Haupttransformator 3 besteht aus Primärwicklung 31,
Zwischenkreiswicklung 6' und Sekundärwicklung 3'1. Der
Zusatztransformator 2 mit seiner Primärwicklung 5' wird von der Zwischenkreiswicklung 6' über eine Umschalteinrichtung
10 mit Thyristorsteller 7 und Stromwandler 48 versorgt. Die Sekundärwicklung 2' des Zusatztransformators
2 wird je' nach Schaltzustand des Umschalters 10
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der Ofenspannung der Sekundärwicklung 3" zu- bzw. gegengeschaltet.
Die Freilauf- und. Kompensationswicklung 2'1 mit dem Reihenkondensator
C isit^Tertiärwicklung im Zusatztransformator
vorgesehen (siehe auch Figur 1).
Als Variante ist es möglich, zum Beispiel für einen 3-Elektrodenofen
drei Einphasenanordnungen gemäß Fig. 3 zu wählen, wobei der Zwischenkreis jedoch wie in Fig. 2 gezeigt,
geschaltet ist. Zur Einsparung einer Bodenelektrode könnten die sekundären Wicklungen der Einphasentransformatoren
ofenseitig im Dreieck geschaltet werden.
Claims (9)
1. Einrichtung zur Speisung einer oder .mehrerer Elektroden
eines ein- oder mehrphasigen elektrothermischen Ofens über einen Dreiphasen-, Einphasen- oder mehrerer
Einphasen-Haupt- und Zusatztransformator(en), wobei den Primärwicklungen des Haupttransformators die Netzspannung
zugeführt wird, erste Sekundärwicklung(en) zur übertragung der Hauptspannung für die Elektrode(en),
zweite Sekundärwicklung(en) (Zwischenkreiswicklung(en)
zur Verfügungstellung einer einstellbaren Zusatzspannung vorgesehen (ist) sind und dritte Sekundärwicklung
(en) als Frei!aufwicklung mit Reihenkondensator
oder Drosselspule betrieben werden, wodurch mittels des Zusatztransformators diese Zusatzspannung mit der Hauptspannung
summiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch folgende Mittel geschieht:
a) es wird je Phase der Strom der Sekundärwicklung gemessen, gleichgerichtet und als Stromistwert einem
Summierpunkt (25) zugeführt, in dem die Differenz zwischen Stromsollwert und dem Istwert gebildet
2 B 85/7 Krn
wird; es wird die Regelabweichung einem Regler (29) zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Steuerimpulsgeber
(30) zugeleitet wird, der entsprechende Zündimpulse für einen Einphasenthyristorsteiler (7) erzeugt,
wobei der Thyristorsteller in Reihe mit einer Zwischenkreiswicklung (61) des Haupttransformators
(3) und der zugehörigen Primärwicklung (5-) des Zusatztransformators (2) geschaltet ist;
b) je Zwischenkreiswicklung ist ein Umschalter (10 bzw.
11,12) vorgesehen, mit dem die Zusatzspannung der Hauptspannung zu- oder gegengeschaltet wird;
c) pro Elektrode werden mit Hilfe eines Mikroprozessors (27) wahlweise von Hand oder automatisch die
Sollwerte für den Strom (-WiT2) und die Spannung
(-Xu) den Summierpunkten (25 bzw. 46) nach einem Ofenfahrdiagramm, das den Wirkleistungsverlauf
je Elektrode als Funktion der Zeit bestimmt, vorgegeben.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristorsteller (7,8,9)
für einen dreiphasigen elektrothermischen Ofen im Zwischenkreis in Dreiecksschaltung 6Fig. 2) oder Sternschaltung
angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Thyristorsteller für einen einphasigen oder mehrphasigen elektrothermischen
Ofen im Zwischenkreis zwischen Haupt- und Zusatztransformator (Fig. 3) angeordnet ist (sind).
4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die dritte(n) Wicklung(en)
(2") des Zusatztransformators als Freilaufwicklung und gleichzeitig als Kompensationswicklung betrieben
wird (werden); dreiphasige Anordnung(en) können in Dreieck-, Stern- oder einphasiger Schaltung (siehe Fig. 1)
ausgeführt werden.
5. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalter (10) für die Gegen- und Zuschaltung automatisch gesteuert werden,
so daß mit Hilfe der Thyristorsteller der Strom
im Zwischenkreis zu Null gemacht wird und der Umschalter lastlos in die eine oder andere Position gebracht
wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des (der) Thyristorsteller
(s ) und Umschalter(s) in Gegenschaltung die Transformatorausgangsspannung am Ofen ohne Ofenschalterbetätigung
zu Null gemacht wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektroden-Spannungsregelung
erfolgt mit Hilfe einer Elektrodenverstelleinrichtung mit automatischer Umschaltung auf Impedanzregelung
beim Verlassen eines vorgegebenen Kennlinienfeldes, Betriebsbereiches bzw. Grenzüberschreitung
(z.B. Ofenanfahrbetrieb, Wiederzündvorgang nach Lichtbogenabriß ).
8. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsregelung für Reduktionsöfen mit unstetigem Regler (Dreipunktregler)
statt des LeistungsVerstärkers (41) erfolgt.
9. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung über einen Mikroprozessor (27) mittels automatischer Sollwertvorgabe
(χ*Τ2» Xu) nach einem Ofenfahrprogramm zwecks Bestimmung
des Wirkleistungsverlaufs je Elektrode als Funktion der Zeit erfolgt.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853508323 DE3508323A1 (de) | 1984-03-09 | 1985-03-06 | Einrichtung zur speisung einer oder mehrerer elektroden eines ein- oder mehrphasigen elektrothermischen ofens |
| US06/753,356 US4677643A (en) | 1984-03-09 | 1985-07-09 | Device for feeding one or a plurality of electrodes in an electrothermal furnace |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3409133 | 1984-03-09 | ||
| DE19853508323 DE3508323A1 (de) | 1984-03-09 | 1985-03-06 | Einrichtung zur speisung einer oder mehrerer elektroden eines ein- oder mehrphasigen elektrothermischen ofens |
| EP85730160 | 1985-12-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3508323A1 true DE3508323A1 (de) | 1985-09-12 |
Family
ID=27191790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19853508323 Granted DE3508323A1 (de) | 1984-03-09 | 1985-03-06 | Einrichtung zur speisung einer oder mehrerer elektroden eines ein- oder mehrphasigen elektrothermischen ofens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3508323A1 (de) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0429774A1 (de) * | 1989-11-30 | 1991-06-05 | DANIELI & C. OFFICINE MECCANICHE S.p.A. | Mit gesteuertem Gleichstrom gespeister Gleichstromlichtbogenofen und Verfahren zum Speisen eines Gleichstromlichtbogenofens mit gesteuertem Strom |
| DE4135059A1 (de) * | 1991-10-24 | 1993-04-29 | Asea Brown Boveri | Vorrichtung zur kontinuierlichen spannungssteuerung |
| DE4309640A1 (de) * | 1993-03-25 | 1994-09-29 | Abb Management Ag | Gleichstrom-Lichtbogenofenanlage |
| US6058134A (en) * | 1992-02-25 | 2000-05-02 | Toivonen; Lassi | Method for measuring the electric quantities of an AC electric-arc furnace |
| US7212561B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-05-01 | Hatch Ltd. | System and method for controlling electrical power across multiple furnaces using variable reactors |
| WO2007048502A1 (de) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Sms Demag Ag | Steuervorrichtung für wechselstrom-reduktionsöfen |
| WO2017085330A1 (de) * | 2015-11-19 | 2017-05-26 | Sms Group Gmbh | Energieversorgungssystem für einen elektroofen |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1009735B (de) * | 1955-09-20 | 1957-06-06 | Siemens Ag | Einrichtung zur Stromversorgung von Lichtbogenoefen |
| DE1162943B (de) * | 1962-05-02 | 1964-02-13 | Licentia Gmbh | Anordnung zur Blindstromkompensation von wechselstromgespeisten Hochstromoefen, insbesondere Drehstromlichtbogenoefen |
| DE2034874A1 (de) * | 1970-07-07 | 1972-01-20 | Licentia Gmbh | Anordnung zur Speisung eines Lichtbo genofens |
-
1985
- 1985-03-06 DE DE19853508323 patent/DE3508323A1/de active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1009735B (de) * | 1955-09-20 | 1957-06-06 | Siemens Ag | Einrichtung zur Stromversorgung von Lichtbogenoefen |
| DE1162943B (de) * | 1962-05-02 | 1964-02-13 | Licentia Gmbh | Anordnung zur Blindstromkompensation von wechselstromgespeisten Hochstromoefen, insbesondere Drehstromlichtbogenoefen |
| DE2034874A1 (de) * | 1970-07-07 | 1972-01-20 | Licentia Gmbh | Anordnung zur Speisung eines Lichtbo genofens |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239554A (en) * | 1989-11-30 | 1993-08-24 | Danieli & C. Officine Meccanichi Spa | Direct-arc electric furnace fed with controlled current and method to feed a direct-arc furnace with controlled current |
| EP0429774A1 (de) * | 1989-11-30 | 1991-06-05 | DANIELI & C. OFFICINE MECCANICHE S.p.A. | Mit gesteuertem Gleichstrom gespeister Gleichstromlichtbogenofen und Verfahren zum Speisen eines Gleichstromlichtbogenofens mit gesteuertem Strom |
| DE4135059A1 (de) * | 1991-10-24 | 1993-04-29 | Asea Brown Boveri | Vorrichtung zur kontinuierlichen spannungssteuerung |
| US6058134A (en) * | 1992-02-25 | 2000-05-02 | Toivonen; Lassi | Method for measuring the electric quantities of an AC electric-arc furnace |
| DE4309640A1 (de) * | 1993-03-25 | 1994-09-29 | Abb Management Ag | Gleichstrom-Lichtbogenofenanlage |
| US5438588A (en) * | 1993-03-25 | 1995-08-01 | Abb Management Ag | Direct current-electric arc furnace system |
| US7257146B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-08-14 | Hatch Ltd. | System and method for controlling power across multiple electrodes in a furnace |
| US7212561B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-05-01 | Hatch Ltd. | System and method for controlling electrical power across multiple furnaces using variable reactors |
| US7212562B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-05-01 | Hatch Ltd. | System and method for controlling total electrical power across multiple furnaces using electrode positioning |
| WO2007048502A1 (de) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Sms Demag Ag | Steuervorrichtung für wechselstrom-reduktionsöfen |
| EP1808049A1 (de) * | 2005-10-26 | 2007-07-18 | SMS Demag AG | Steuervorrichtung für wechselstrom-reduktionsöfen |
| EA009868B1 (ru) * | 2005-10-26 | 2008-04-28 | Смс Демаг Аг | Устройство управления для восстановительных печей переменного тока |
| AU2006297088B2 (en) * | 2005-10-26 | 2010-01-07 | Sms Siemag Aktiengesellschaft | Control device for AC reduction furnaces |
| CN101099413B (zh) * | 2005-10-26 | 2011-06-15 | 西马克·西马格公司 | 交流电还原炉的控制装置 |
| NO337884B1 (no) * | 2005-10-26 | 2016-07-04 | Sms Group Gmbh | Styreanordning for vekselstrøms-reduksjonsovner |
| WO2017085330A1 (de) * | 2015-11-19 | 2017-05-26 | Sms Group Gmbh | Energieversorgungssystem für einen elektroofen |
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