Anordnung zur Speisung von Hochfreqüenzöfen Bei den. bekannten Gleichrichteranordnungen,
die beispielsweise an ein Drehstromnetz angeschlossen sind, besteht die Notwendigkeit,
dieselben über einen im Zickzack oder ähnlich geschalteten Transformator oder aber
über Drosseln aus diesem Netz zu speisen, um einen geschlossenen Gleichstromkreis
zu erhalten und solcherweise dem bei der Gleichrichtung entstehenden Gleichstrom
die Möglichkeit des Fleßens zu geben. Andere bekannte Anordnungen arbeiten mit besonderen,
den einzelnen Entladungsstrecken zugeordneten Phasenwicklungen eines oder mehrerer
Transformatoren. Durch derartige Maßnahmen werden die Anordnungen aber umfangreich
und teuer.Arrangement for feeding high frequency ovens. known rectifier arrangements,
that are connected to a three-phase network, for example, there is a need to
the same via a zigzag or similar connected transformer or else
To feed from this network via chokes to create a closed direct current circuit
and thus the direct current generated during rectification
to give the opportunity to eat. Other known arrangements work with special,
one or more phase windings associated with the individual discharge paths
Transformers. Such measures, however, make the arrangements extensive
and expensive.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Speisung von Hochfrequenzöfen
aus einem Wechselstromnetz der gebräuchlichen niederen Frequenz, insbesondere Drehstromnetz.
Erfindungsgemäß erfolgt die Frequenzumformung mit Hilfe eines Schwingkreises ohne
Zwischenschaltung von Transformatoren und Gleichstromkreisen lediglich mit Hilfe
von Entladungsstrecken, die unmittelbar über und zur Unterdrückung von hochfrequenten
Strömen dienende Drosselspulen an das speisende Wechselstromnetz angeschlossen sind.
Bei der Umformungseinrichtung im Sinne der Erfindung werden somit weder besondere
Phasenwicklungen noch ein Sternpunkt noch etwa sonstige Transformatoren oder Drosseln
benötigt, ebensowenig ist in der Anordnung ein Gleichstromzwischenkreis vorgesehen.
Die vorerwähnten 'Nachteile werden also vermieden.The invention relates to an arrangement for feeding high-frequency furnaces
from an alternating current network of the customary low frequency, in particular three-phase network.
According to the invention, the frequency conversion takes place with the aid of an oscillating circuit without
Interconnection of transformers and DC circuits only with the help
of discharge paths that are immediately above and to suppress high frequency
Stream serving inductors are connected to the feeding AC network.
In the case of the shaping device within the meaning of the invention, neither special
Phase windings nor a star point nor any other transformers or chokes
Neither is a direct current intermediate circuit provided in the arrangement.
The aforementioned disadvantages are thus avoided.
Zum besseren Verständnis soll an Hand der Abbildungen auf den Erfindungsgedanken
eingegangen werden. Die in diesen Abbildungen - dargestellten Ausführungsbeispiele
enthalten gittergesteuerte Entladungsstrecken mit im wesentlichen reiner Elektronenentladung.
Die Anordnung gemäß Abb. i zeigt :einen mit Hilfe von drei Entladungsstrecken gespeisten
Hochfrequenzschwingungskreis, der einen Hochfrequenzofen speist, wobei dieser Schwingungskreis
unmittelbar an das Drehstromnetz angeschlossen ist. Mit i, 2 und 3 sind die vorhandenen
Klemmen des Drehstromnetzes q., 5 und 6 technischer Frequenz, z. B. 5o Hz, biezeichnet
worden. Der Kreis 7 stellt den Belastungskreis mit der Heizwicklung 8 eines Induktionsofens,
der eine Leistung von etwa ioo kW und eine verhältnismäßig hohe Frequenz von 5okHz
benötigt, und den AbstimmkondensatOr 36 dar. Erregt wird diese Heiz-
Wicklung
8 von einem Schwingkreis 18, der ferner die drei Entladungsstrecken 9, 1 o und i
j mit den Kathoden 12, den Gittern 13 und den Anoden 14 umfaßt. Jede Entladungsstrecke
ist zwischen zwei Phasen des Netzes angeschlossen, d. h. also, die Entladungsstrecke
9 an den Klemmen i und 2 der Phasen ¢ und 5, die Entladungsstrecke io zwischen 2
und 3 der Phasen 5 und 6 usw. Um hochfrequente Störungen im niederfrequenten Netz
zu vermeiden, sind Drosselspulen 15 im Anodenkreis jeder Entladungsstrecke vorgesehen.
Die Kathode einer jeden Entladungsstrecke ist daher unmittelbar mit dem Netz verbunden,
während die Drosselspulen 15 über eine Zuleitung 16 die Kathode der einzelnen Entladungsstrecken,
z. B. 9, mit den Anoden der jeweils im Arbeitszyklus folgenden Entladungsstrecken,
z. B. io, verbinden. Ein Gitterableitwiderstand 17 verbinden die entsprechenden
Kathoden 12 und Gitter 13 miteinander. Zur Schwingungserzeugung in der gewünschten
Frequenzgröläe dient ein Schwingkreis 18, der die Induktivität ig und den dazu parallel
liegenden Kondensator 2o ,enthält. Die Induktivität 19 liegt einerseits mit der
Klemme 21 über die Verbindungsleitung 22 an den Anoden 14 der Entladungsstrecken
g bis i i, andererseits mit der Klemme 23 über die Verbindungen 24. an den Gittern
13. Die Mittelanzapfung 25, die zweckmäßigerueise geerdet wird, ist mit den Kathoden
der-.eiii-.-zelnen Entladungsstrecken verbunden. Nied@erfrequenzstörungen im Schwingkreis
18 werden durch die in den Zuleitungen 22 bzw. 24 zwischen den Einoden 14 und der
Klemme 21 bzw. den Gittern 13 und der Klemme 23 geschalteten Kondensatoren 26 bzw.
27 vermieden. Die Kathoden der einzelnen Entladungsstrekken sind über Kondensatoren
28 geerdet.For a better understanding, refer to the illustrations on the idea of the invention
To be received. The exemplary embodiments shown in these figures
contain grid-controlled discharge paths with essentially pure electron discharge.
The arrangement according to Fig. I shows: one fed with the aid of three discharge paths
High-frequency oscillating circuit that feeds a high-frequency furnace, this oscillating circuit
is directly connected to the three-phase network. With i, 2 and 3 are the existing ones
Terminals of the three-phase network q., 5 and 6 technical frequency, z. B. 50 Hz
been. The circuit 7 represents the load circuit with the heating coil 8 of an induction furnace,
which has an output of around 100 kW and a relatively high frequency of 5okHz
required, and the tuning capacitor 36. This heating
Winding
8 of an oscillating circuit 18, which also has the three discharge paths 9, 1 o and i
j with the cathodes 12, the grids 13 and the anodes 14. Every discharge path
is connected between two phases of the network, d. H. so, the discharge path
9 at terminals i and 2 of phases ¢ and 5, the discharge path io between 2
and 3 of phases 5 and 6 etc. To high-frequency interference in the low-frequency network
To avoid this, choke coils 15 are provided in the anode circuit of each discharge path.
The cathode of each discharge path is therefore directly connected to the network,
while the choke coils 15, via a lead 16, the cathode of the individual discharge paths,
z. B. 9, with the anodes of the respective discharge paths following in the working cycle,
z. B. io, connect. A grid bleeder resistor 17 connect the respective
Cathodes 12 and grid 13 together. To generate vibrations in the desired
Frequency size is a resonant circuit 18, the inductance ig and parallel to it
lying capacitor 2o contains. The inductance 19 is on the one hand with the
Terminal 21 via the connecting line 22 to the anodes 14 of the discharge paths
g to i i, on the other hand with the terminal 23 via the connections 24 on the grids
13. The center tap 25, which is more conveniently grounded, is connected to the cathodes
der-.eiii -.- connected to the individual discharge paths. Low frequency interference in the resonant circuit
18 are through the in the supply lines 22 and 24 between the anodes 14 and the
Terminal 21 or the grids 13 and the terminal 23 connected capacitors 26 or
27 avoided. The cathodes of the individual discharge paths are via capacitors
28 grounded.
Beiläufig sei erwähnt, daß man die Kondensatoren 27 im Steuerkreis
zweckmäßigerweise so bemißt, daß sie einerseits einen hohen Widerstand für die Niederfrequenz,
andererseits einen niedrigen für die Hochfrequenz darstellen. Die Bemessung hat
jedoch -Rücksicht darauf zu nehmen, daß die Kondensatoren in Verbindung mit den
Gitterableitwiderständen keine die Leistungsabgabe der Anordnung schwächende Phasendrehung
der Gitterspannung gegenüber der vom Netz gelieferten Anodenspannung hervorrufen.It should be mentioned in passing that the capacitors 27 are in the control circuit
expediently dimensioned so that, on the one hand, they have a high resistance for the low frequency,
on the other hand represent a low one for the high frequency. The dimensioning has
However, take into account that the capacitors are in connection with the
Grid leakage resistors do not have a phase rotation which would weaken the power output of the arrangement
the grid voltage compared to the anode voltage supplied by the network.
Beim Betrieb der Anordnung gemäß Abb. i liegt die Niederfrequenzspannung
abwechselnd an den Entladungsstrecken 9 bis i i und liefert damit die für den Schwingkreis
notwendige Energie, wobei jede der einzelnen Entladungsstrecken während etwa i2o-
einer Periode Strom führt. Die Anoden-Kathoden-Kreise und die Gitter-Kathoden-Kreise
der Schwingkreisanordnungen sind induktiv durch die Verkeuung der zwei 21-25 und
25-23 der Schwingkreisspule i9 gekoppelt. Der Schwingkreis muß so bemessen sein,
daß ein Hochfrequenzstrom mit der gewünschten Frequenzzahl erzeugt und dem zweckmäßigerweise
auf die Resonanzfrequenz al,-gestimmten Verbraucher zugeführt wird.When operating the arrangement according to Fig. I, the low-frequency voltage is present
alternately at the discharge paths 9 to i i and thus supplies the one for the resonant circuit
necessary energy, with each of the individual discharge paths for about i2o-
carries current for one period. The anode-cathode circles and the grid-cathode circles
the resonant circuit arrangements are inductive due to the barring of the two 21-25 and
25-23 of the resonant circuit coil i9. The oscillating circuit must be dimensioned in such a way that
that a high-frequency current is generated with the desired number of frequencies and expediently
is fed to the resonance frequency al, -tuned consumer.
In der Anordnung gemäß Abb.2 sind außer den Entladungsstrecken 9 bis
i i drei weitere 29 bis 31 angeordnet. Während bei der einen Gruppe von Entladungsstrecken
g bis i i jede Kathode durch die Drossel 15 mit der Anode der im Arbeitszyklus folgenden
Entladungsstrecke, unter der Voraussetzung des Stromflusses in den Phasen 4 bis
6 im Uhrzeigersinn, verbunden ist, wird die andere Gruppe von Entladungsstrecken
29 bis 31 über die Drosseln 32 an die jeweilig vorhergehend arbeitenden Entladungsstrecken
angeschlossen. Die Anoden beider Gruppen von Entladungsstrecken sind über Kondensatoren
33, zwecks Verhütung von niederfrequenten Störungen im Hochfrequenzkreis, an die
Klemmen 2i gelegt; in ähnlicher Weise sind auch die Gitter über Kondensatoren 34.
an die Klemmen 23 angeschlossen, während die Kathoden der Entladungsstrecken über
Kondensatoren 3 5 an Erde liegen und so mit der 1Vdittelanzapfung 25 des Schwingkreises
verbunden sind. Die Arbeitsweise dieser Anordnung entspricht annähernd der der Abb.
i. Da jedoch in der Anordnung gemäß Abb.2 jeder der Anschlüsse 1, 2 und 3 mit der
Anode einer zweiten zusätzlichen Entladungsstrecke und diese mit der zeitlich vorher
arbeitenden Entladungsstrecke über leine Drossel verbunden ist, führt jede Entladungsstrecke
nur :etwa während 6o= Strom. Es wird daher :eine gegenüber der Anordnung in Abb.
i in ihrer Amplitude gleichmäßigere hochfrequente Spannung erzeugt.In the arrangement according to Fig. 2, in addition to the discharge paths 9 to
i i three more 29 to 31 arranged. While with one group of discharge paths
g to i i each cathode through the choke 15 with the anode of the one following in the working cycle
Discharge path, assuming the current flow in phases 4 to
6 clockwise, is connected, the other group of discharge paths becomes
29 to 31 via the chokes 32 to the respective previous discharge paths
connected. The anodes of both groups of discharge paths are via capacitors
33, for the purpose of preventing low-frequency interference in the high-frequency circuit to which
Terminals 2i placed; the grids over capacitors 34 are similar.
connected to terminals 23, while the cathodes of the discharge paths over
Capacitors 3 5 are connected to earth and so with the 1Vdittelanzapfung 25 of the resonant circuit
are connected. The mode of operation of this arrangement corresponds approximately to that of Fig.
i. However, since in the arrangement according to Fig. 2 each of the connections 1, 2 and 3 with the
Anode of a second additional discharge path and this one with the previous one
working discharge path is connected via a line choke, leads each discharge path
only: approximately during 6o = current. It will therefore be: one compared to the arrangement in Fig.
i generates high-frequency voltage that is more uniform in its amplitude.