DE570140C - Einrichtung zur Spannungsregelung an Induktionsoefen mit geschlossener Schmelzrinne - Google Patents

Description

Beim Betrieb von Induktionsöfen ist eine sehr weitgehende Regelung der Betriebsspannung notwendig; in den Betriebspausen muß nämlich die Spannung heruntergeregelt und beim Anfahren stufenweise gesteuert werden. Bei offenen Rinnenöfen hat man schon eine Spannungsregelung durch Anzapfung der Ofenprimäre vorgeschlagen, im übrigen aber zur Spannungsregelung besondere Regeltransformatoren außerhalb des Ofens benutzt. Bei der Benutzung von Regeltransformatoren in Scottscher Schaltung ist dabei zur Vermeidung einer Verschiebung des Nullpunktes der Basis eine symmetrische Abschaltung und damit eine symmetrische Anzapfung der Primärspule aus elektrischen Gründen notwendig. Bei geschlossenen Rinnenöfen, den heute am meisten benutzten Induktionsöfen, liegt die Primärwicklung in die feuerfeste Auskleidung eingebettet. Die Primärwicklung ist also nicht zugänglich.

Gemäß der Erfindung sind die Windungen der Primärwicklung unter Vermeidung eines außerhalb des Ofens liegenden Stufentransformators im Innern des Ofens derart angezapft, daß in jeder Schaltstufe der eingeschaltete Teil der Primärwicklung symmetrisch zur Ebene der Schmelzrinne liegt.

Die Symmetrie der Anzapfungen ist von besonderer Bedeutung im Hinblick auf die Bauart des Induktionsofens mit geschlossener Schmelzrinne. Die mit einem kleinen Querschnitt versehene Schmelzrinne umschließt nämlich als einzige Sekundärwindung die räumlich bedeutend ausgedehntere Primärwicklung. Infolgedessen ist eine Rinne von verhältnismäßig kleinem Querschnitt als einzige Sekundärwindung um eine Primärwicklung von vielen Windungen und großer Länge herumgelegt. Da nun gleichzeitig der Rinnenquerschnitt bei Induktionsöfen mit geschlossener Schmelzrinne einen allseitig geschlossenen Hohlraum bildet, der von dem Schmelzgut vollkommen ausgefüllt ist, so hat die symmetrische Anzapfung der Primärwicklung gemaß der Erfindung den besonderen Vorteil, daß in keiner Schaltstufe eine senkrecht zur Rinnenebene liegende Schubkraft auf den Rinneninhalt ausgeübt wird, die einen ungünstigen Einfluß auf die Bewegung des Schmelzgutes in der Rinne verursachen würde, wie dies bei einer unsymmetrischen Anzapfung der Spule der Fall wäre.

Diese senkrecht zur Rinnenebene liegende Schubkraft ist an sich bekannt und wird in entsprechend geregelter Form zur Erzeugung einer Umlaufbewegung bei Induktionsöfen mit geschlossener Rinne bereits benutzt. Die Anwendung dieser Schubkraft auf Öfen mit offener horizontaler Rinne ist dagegen in bekannter Weise nicht möglich, und hier hat infolgedessen eine unsymmetrische Anzapfung keine Folgen.

Bei Transformatoren ist es ferner bekannt, die abschaltbaren Wicklungsteile konzentrisch gewickelter Transformatoren zur Ver-

meidung axialer Kurzschlußkräfte nicht an das Ende, sondern in die Mitte der Wicklung zu verlegen.

Ohne schädliche schmelztechnische Einwirkungen auf den eigentümlichen, bei Induktionsöfen mit geschlossenen Rinnen entstehenden Rinnenraum wird demgegenüber bei dem Erfindungsgegenstand eine gleichmäßig fortschreitende Regelung unter Vermeidung eines ίο besonderen, innerhalb des Ofens liegenden Stufentransformators möglich.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt

Abb. ι einen Längsschnitt durch einen Induktionsofen mit geschlossener Heizrinne unter schematischer Andeutung der dabei vorhandenen Teile.

Abb. 2 zeigt die schematische Anordnung in einem Querschnitt durch einen Induktionsofen mit geschlossener Heizrinne zusammen mit einem Schaltungsschema mit der mit zahlreichen Regelungsstufen angezapften Primärspule.

In den Darstellungen ist α das eiserne Joch zwischen der gewickelten Primärspule b und der mit flüssigem Metall erfüllten Sekundärschleife c. Die Sekundärschleife c ist dabei als Kanal in einer meist gestampften Ofenzustellung erzeugt, der U-förmig gebogen mit seinen beiden Enden in den Herdraum übergeht. Diese die geschlossene Heizrinne c bildende Ofenzustellung umgibt auch zugleich die Primärspule b, so daß diese Primärspule b fast unzugänglich in dem Ofenkörper liegt. Während gemäß Abb. 2 die Primärspule b aus einer großen Zahl von nebeneinanderliegenden Windungen besteht, die eine beträchtliche Länge besitzen, weist die als Sekundärschleife-benutzte Heizrinne c nur eine ganz geringe Breitenausdehnung auf.

Die Primärspule b ist durch die Leitungen ι bis 4 und 1' bis 4' gemäß der Erfindung symmetrisch zu dem als Sekundärschleife dienenden geschlossenen Schmelzkanal c angezapft. Die Leitungen 1 bis 4 sind dabei an die Kontakte d, e, f, g und die Leitungen 1' bis 4' an die Kontakte d', e', f, g' eines Doppelzellenschalters geführt. Der Doppelzellenschalter besitzt außerdem noch die beiden Schleifsegmente k und /, die mit der Netzspannung in Verbindung stehen. Mit diesem Doppelzellenschalter oder einem ähnlichen Gerät wird es möglich, nur symmetrisch zur Mittelebene der Heizrinne c liegende Windungsteile gleichzeitig einzuschalten, wodurch vermieden ist, daß beim Schalten eine senkrecht zur Rinnenebene liegende Schubkraft in bekannter Weise auf den Rinneninhalt ausgeübt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPiiUClf:

   Einrichtung zur Spannungsregelung an Induktionsöfen mit geschlossener Heizrinne, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Primärwicklung (&) unter Vermeidung eines Stufentransformators im Innern des Ofens derart angezapft sind, daß in jeder Schaltstufe der eingeschaltete Teil der Primärwicklung symmetrisch zur Ebene der Schmelzrinne (c) liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen