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Einrichtung zur Speisung von Hochfrequenzinduktionsöfen Zur Speisung
von Hochfrequenzinduktionsöfen benutzt man heute durchweg Hochfrequenzmaschinen,
die von Asynchronmotoren angetrieben werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser Speisungsart
liegt darin, daß die Hochfrequenzmaschiue ihre volle Leistung nur bei einer ganz
bestimmten Frequenz abgibt. In Übereinstimmung hiermit schaltet man in Reihe mit
oder parallel der Ofenspule eine Kapazität und stimmt den so erhaltenen Schwingungskreis
auf die Frequenz der Maschine ab. Ändert sich als Folge des Schmelz- oder Glühvorganges.
die Induktivität der Ofenspule, so erfordert die Erhaltung der Resonanzlage einen
entsprechenden kapazitiven Ausgleich. Dieser wird in einem recht umständlichen und
dabei grobstufigen Schaltprozeß vollzogen. Es werden unter vorübergehender Unterbrechung
des Schmelz-oder Glühvorganges einzelne Kondensatoren oder Kondensatorgruppen zu-
oder abgeschaltet.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Speisung von Hochfrequenzinduktionsöfen
über steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecken zu betreiben. Diedabei vorgesehenen
Schaltungen
würden eine freqü:enzunabhängige, willkürlicheLeistungsregelung nur unter Zuhilfenahme
entsprechender Regelapparaturen auf der Eingangs- oder Ausgangsseite der Entladungsstreckenanordnung,
beispielsweise mittels einer Stufenschaltung am speiseseitigen Eingangstransformator,
gestatten. Es leuchtet aber ohne weiteres ein, da.ß eine solche Regelung wegen des
mit ihr verbundenen Regelaufwandes für die Praxis ausscheidet.
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Die Erfindung betrifft eineEinrichtung zur Speisung von Hochfrequenzinduktionsäfen
vermittels steuerbarer Gas- oder Dampfentladungsstrecken, bei der die Unzulänglichkeiten
der vorstehend beschriebenen Einrichtungen in ebenso einfacher wie zweckmäßiger
Weise ausgeschaltet sind. Sie gestattet jede beliebige, willkürliche und dabei stetige
Regelung zwischen den beiden Grenzfällen der Frequenzregelung bei konstant gehaltener
Leistung und der Leistungsregelung bei konstant gehaltener Frequenz. Sie kommt damit
in erheblich weitgehenderem Maße als die bekannten Speiseeinrichtungen den Forderungen
entgegen, die vom metallurgischen Standpunkt aus an eine Einrichtung zur Speisung
von Hochfrequenzinduktionsäfen zu stellen sind. Sowohl die Frequenz- als auch die
Spannungs- oder Leistungsregelung gehen praktisch ohne Leistungsaufwand vor sich.
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Erfindungsgemäß sind an den SteuereIektroden der niederfrequent gespeisten
Gas-oder Dampfentladungsstrecken Zündimpulse von der Frequenz des Ofenstromes in
Abhängigkeit von einer steuerkreisseitigen Spannung wirksam, die der niederfrequenten
SpeisespanXiung frequenzgleich ist.
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Es ist an sich bekannt, zur Speisung von Hoehfrequenzinduktionsäfen
einen Umformer zu verwenden, der mit steuerbaren Gas- oder Dampfentladungsstrecken
arbeitet. Die für diesen Zweck bekanntgewordenen Umformer haben jedoch nicht die
Eigenschaft, daß Zündirnpulse an den Steuerelektroden der niederfrequent gespeisten
Entladungsstrecken in Abhängigkeit von einer Spannung wirksam sind, die der niederfrequenten
Speisespannung frequenzgleich ist. Sie geben daher auch nicht wie die Erfindung
die Möglichkeit, die Leistung des Ofens in einfacher und vorteilhafter Weise zu
regeln.
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Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung wird vorteilhaft in den
Steuerkreis oder in einen mit dem Steuerkreis der Entladungsstrecken verbundenen
Hilfsstromkreis eine Wechselspannungsquelle geschaltet, deren Frequenz mit der des
Ofenstromes übereinstimmt und deren Amplitude in der Frequenz der Entladungsstreckenspeisespannung
veränderlich ist. Es ist dies zweckmäßig erreicht durch Einschaltung eines Widerstandes
in den Stromkreis der ofenstromfrequenten Spannungsquelle und seine Überbrückung
durch eine Schaltvorrichtung, die in der Frequenz der Entladungsstreckenspeisespannung
und phasenveränderlich betätigt ist.
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Als Schaltvorrichtung dient erfindungsgemäß ein mit steuerbaren Hilfsentladungsstrecken,
vorzugsweise gas- oder dampfgefüllten Entladungsstrecken, arbeitender Doppelweggleichrichter,
der speiseseitig über einen Transformator an die Endpunkte des Widerstandes ,angeschlossen
ist. Er besitzt eine Kurzschlußverbindung zwischen Anoden und Kathoden und ist in
der Frequenz der Speisespannung der Hauptentladungsstrecken phasenveränderlich gesteuert.
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Die Wahl einer solchen Schaltvorrichtung sichert höchste Genauigkeit
des Zündeinsatzes der Hauptentladungsstrecken und damit in der Regelung der dem
Ofen zugeführten Spannung oder Leistung. Vermöge der gewählten Anschlußart der Doppelweggleichrichter
an die Widerstände im Stromkreis der ofenstromfrequenten Spannungsquelle kä$nen
die Hilfsentladungsstrecken (die Doppelweggleichrichter sind in einer Anzahl vorgesehen,
die der Phasenzahl der niederfrequenten Speisespannung entspricht) in einem einzigen
Hilfsentladungsgefäß vereinigt werden.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. i ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Einrichtung nach der Erfindung.
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Die dreiphasige und beispielsweise 5operiodige Wechselspannungsquelle
i speist über den Transformator a die paarweise zusamrnengefaßten und sämtlich in
einem Gefäß 3 vereinigten Hauptentladungsstrecken. In jeder Anodenzuleitung des
Hauptentladungsgefäßes 3 liegt außerdem eine Sekundärwicklung des Transformators
q ; dessen Primärwicklung ist an die Ofenspule S angeschlossen. Der sekundäre Sternpunkt
des Transformators 2 ist über die Stabilisierungsdrossel 6 mit der Kathode des Hauptentladungsgefäßes
verbunden. Die Anoden der zu einem Parallelwechselrichter zusammengefaßten Hauptentladungsstrecken
sind durch je einen Kondensato@r 7 überbrückt. 8 und 9 bedeuten beziehentlichGittervorwiderstände
und Gittervorspannungsquelle des Hauptentladungsgefäßes. Die einem Parallelwechselrichter
zugeordneten Gitter sind an die Sekundärwicklung eines Transformators io angeschlossen,
der über eine sekundärseitige Mittenanzapfung mit der Gittervorspannungsquelle 9
verbunden ist. Jeder dieser Transformatoren io steht primärseitig mit je einem Widerstand
i i in Reihen-, mit der Spannungsquelle
12- von; Ofenstromfrequenz
und bezogen auf die anderen Transformatoren: io jedoch in Parallelverbindung. Die
Spannungsquelle 12, kann dabei ein frequenzverände.rb:arer Röhrenoszillato-r sein.
Die Enden jedes Widerstandes ii sind zu einer Schaltvorrichtung, gebildet aus einem
Doppelweggleichrichter 13
mit anodenseitigem Transformator 1q., geführt. Die
(Hilfs-)Entladungsstrecken sämtlicher Doppelweggleichrichter 13 sind ebenso wie
die Hauptentladungsstrecken innerhalb eines einzigen Gefäßes 15 mit Quecksilberdampffüllung
angeordnet. Zwischen den Anoden und der Kathode von 15 besteht über die sekundärseitigen
Mittenanzapfungen der Transformatoren 1q. und die Gittervo:rs.pannungsquelle 16
eine Kurzschlußverbindung. Die beiden Gitter jedes Gleichrichters 13 besitzen
eine gemeinsame Leitungsverbindung zur Vorspannungsquelle 16. Sie enthält einen
Transformator 17, der über. einen verstellbaren Phasendreher 18 von einer Phase
der 5operiodigen Spannungsquelle i erregt ist. Durch i9 sind Giitervorwide,rstände
angedeutet.
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Zur Wirkungsweise: Erreicht eine der über 17 den Gleichrichtern
13 zugeführten SteuerphasenspannungenZündwert, so zündet jene Anode des entsprechendenGleichrichters,
an der zuerst über 1q. eine positive Spannungshalbwelle von der Frequenz des Ofenstromes
erscheint. Damit wird der zugehörige Widerstand i i kurzgeschlossen und in weiterer
Folge die Erregung des mit 1q. verbundenen Transformators io auf einen Wert gebracht,
der die Steuerspannungsamplitude des zugehörigen Wechselrichters 3 auf Zündwert
vergrößert. Es zündet jene Hauptentladungsstrecke, an deren Gitter die positive
Halb welle der erhöhten Steuerspannung zuerst auftritt. Kehrt die Erregung des bisher
betrachteten Transformators 14 ihre Richtung um, so findet ein Stromführungswechsel
zwischen den Anoden des gerade arbeitenden Gleichrichters 13 statt, der Kurzschluß
des Widerstandes i i wird aufrechterhalten. Gleichzeitig damit tritt am Gitter der
bisher stromführenden Haup.tentladun:gss.trecke die Steuerspannung mit vergrößerter
negativer Amplitude auf, während die andere der zum betrachteten Wechselrichter
gehörenden Hauptentladungs.strecke mit erhöhter positiver Steuerspannungsamplitude
beaufschlägt wird. Es zündet also die letztere. Die Löschung der bisher brennendenHauptentladungsstrecke
übernimmt der zugehörige Kondensator 7. Als Folge des soweit geschilderten Vorganges
erscheint an der ofenseitigen Wicklung von q. eine volle Spannungswelle von der
Frequenz der Spannungsquelle 12. Das Spiel setzt sich innerhalb des bisher arbeitenden
Gleichrichters 13 wie auch Wechselrichters von 3 fort, bis eine andere der über
17 dem Gefäß 15
zugeführten Steuerphasenspannungen auf Zündwert angestiegen
ist. Die Stromführung geht dann. zum entsprechenden Gleichrichter 13 und entsprechenden
Wechselrichter von 3. über. Mit einer Verstellung des Phasendrehers 18 hat man es
in der Hand, den ersten Zündeinsatz innerhalb jeder speisenden Phasenspannung von
3 stetig zu verschieben. Das kommt aber einer stetigen Regelung der an die Ofenspule
abgegebenen Spannung bzw. Leistung gleich. 'Unabhängig davon ist eine stetige F'requenzregelung
des Ofenstromes mittels 12 möglich. Der unterbrechungslose Stromübergang von einem
zum anderen Wechselrichter ist durch die stabilisierende Wirkung- der Drossel 6
sichergestellt.
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In dem Ausführungsbeispiel der Fig. i sind die Widerstände 8 und i
i vorteilhaft veränderbar ausgebildet. Mittels entsprechender Wahl dieses Widerstandsverhältnisses
kann das Verhältnis der Hauptsteuerspannungsamplituden während der Sperr- und Öffnungszeiten
der Haup,tentladungsstrecken auf beliebige Werte gebracht werden:. Ferner kann der
dreiphasige Betrieb des Ausführungsheispie:les in einen Betrieb beliebiger Phasenzahl
übergeführt werden. Sofern die Phasenzahl ra größer als 2 ist, deckt sich dabei
die Anzahl der Wechselrichter und Gleichrichter nebst zugehörigen Schaltelementen
mit n. Bei einphasigem Betrieb sind die erwähnten Vorrichtungen in zweifacher Ausführung
vorgesehen.
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Die Speiseeinrichtung nach der Erfindung ist nicht auf das, gezeigte
und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere kann der Wirkungszusammenhang
zwischen den beiden Steuerspannungen anders gewählt werden. Beispielsweise kann
den Steuerelektroden der Hauptentladungsstrecken eine amplitudenkonstante Wechselspannung
von der gewünschten Frequenz des Ofenstromes sowie eine phasenveränderliche Rechteckspannung
von der Frequenz der Speisespannung zugeführt werden. Dabei sind diese beiden Komponenten
so zu bemessen, daß erst die Rechteckspannung die Hochfrequenzimpulse auf Zündhöhe
hebt. Ein anderes Beispiel wäre die Zuführungssperrung hochfrequenter und amplitudenko:nstanter,
dabei aber zur Zündung ausreichender Gleichspannungsimpulse im Takt einer phasenveränderlichen
Steuerspannung von Speise,spann.ungsfrequenz.
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In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist der in
der Zuführungsleitung der niederfrequenten Steuerspannungskomponente gelegene Phasendreher
mit einem temperaturgesteuerten Regler verbunden. Dieser
ist erfindungsgemäß
mit einer Einstellvorrichtung zur willkürlichen Festlegung der Regelgrenzeausgerüstet.
DieErfindungerzielt damit in einfachster Weise einen Überhitzungsschutz der Ofenschmelze
bzw. des Ofengutes.
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Es wird nach Erreichung einer willkürlich vorgegebenen Ofentemperatur
die von der Einrichtung nach der Erfindung gelieferte Spannung selbsttätig soweit
heruntergeregelt, daß der Ofen nur noch seine Verlustleistung zugeführt erhält.
Erwähnte Temperatur ist festgelegt durch die einstellbare Regelgrenze des temperaturgesteuerten
Reglers. Die Ofentemperatur bleibt dann weiterhin konstant. Die beschriebene 'Uwärtsregelung
der Spannung erfolgt praktisch leistungslos.
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Die erweiterte Erfindung erfährt eine besonders zweckentsprechende
Ausgestaltung durch Wahl eines ruhenden Phasendrehers, beispielsweise einer Anordnung
sättigungsfähiger Magnetkreise, die eine temperaturabhängige Zusatzerregung, insonderheit
eine temperaturabhängige Gleichstromerregung besitzen. Die Einstellmöglichkeit der
Regelgrenze ist erfindungsgemäß und in einfacher Weise gegeben durch Verwendung
sättigungsfähiger Magnetkreise mit einer Differentialerregung. Dabei ist die letztere
zusammengesetzt aus einer temperaturabhängig gesteuerten Komponente, beispielsweise
aus einem Thermoelement, und einer willkürlich veränderbaren Komponente, beispielsweise
aus einer regelbaren Gleichspannungsquelle.
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Zig. 2 gibt ein Ausführungsbeispiel der erweiterten Erfindung wieder.
Schaltelemente, die aus der Fig. i wiederkehren, sind mit den gleichen Kennziffern
wie dort ausgezeichnet.
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Jede Phase der niederfrequenten Steuerspannung ist beziehentlich über
die Anschlußpunkte R, S, T und einen Phasengeber 2o dem entsprechenden Transformator
17 zugeleitet. Dabei ist als Phasengeher eine Brückenschaltung aus Induktivitäten
21 und Widerständen 22 gewählt. Ihr Diagonalkreis enthält die Primärwicklung des
Transformators 17. Die Spulen 2i sind auf einem Kern aus hochpermeablem Werkstoff
aufgebracht und weisen durchweg eine zweite Wicklung auf. Sämtliche zweiten Wicklungen
liegen in Reihenschaltung an einer Gleichstromerregungsquelle. Als solche dient
eine Differentialanordnung, bestehend aus den über die Widerstände 23 und 24 gegeneinandergeschalteten
Spannungsquellen 25 und 26. 25 kann dabei eine der bekannten Anordnungen zur Umwandlung
einer Temperatur- oder Lichtstrahlungsänderung in eine Änderung elektrischen Stromes
oder elektrischer Spannung, beispielsweise ein Thermoelement, sein. 26 ist ein Widerstand
mit Regelabgriff, gespeist von der Gleichspannungsquelle 27. Zweckmäßig ist noch
ein Verstärker 28 und eine Gleichrichterstrecke 29, beispielsweise ein Trockengleichrichter,
vorgesehen.
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Zur Erklärung der Wirkungsweise sei eine Einstellung des Abgriffes
26 angenommen, die der Spannungsgleichheit an den Widerständen 23 und 24 bei einer
Ofentemperatur von 8oo° entspricht. Wird der Ofen durch Einlegung eines Hilfsschalters
in Betrieb genommen, so fließt durch die reihengeschalteten Wicklungen der Spulen
2i ein Strom, dessen Stärke durch die Differenz einer Ofentemperatur von 8oo° und
der augenblicklichen Ofentemperatur bestimmt ist. Als Folge hiervon und einer geeigneten
Bemessung der Spulen 21 erreicht deren Induktivität und damit die Phasenvorverlegung
der niederfrequenten Steuerspannungskompanente in schnellem Anstieg einen Wert,
der einer hohen bzw. vollen Aussteuerung der Hauptentladungsstrecken entspricht.
Der Ofen ist mit hoher Leistung beschickt. Nähert sich in weiterer Folge die Ofentemperatur
dem Werte 8oo°, so nimmt in gleichem Maße der Strom durch die zweiten Wicklungen
der Spule 2 1 ab. Die Induktivität der Spulen 21, d. 1i. die Phasenvoreilung der
niederfrequenten Steuerspannungskompo:nente und damit die Aussteuerung der Hauptentladungss.trecken,
geht auf einen Gleichgewichtswert zurück, der einer reinen Verlustleistungszuführung
zum Ofen entspricht. Eine Richtungsumkehr erwähnten Differenzstromes ist durch die
Gleichrichterstrecke 29 unterbunden. Die Erfindung sieht weiterhin die Kupplung
oder Verbindung des in der Zuführungsleitung der niederfrequenten Steuerspannungskomponente
gelegenen Phasendrehers mit einer Vorrichtung vor, die eine selbsttätige und in
einer gewünschten Gesetzmäßigkeit sich vollziehende Phasenänderung der niederfrequenten
Steuerspannungskomponente bewirkt. Damit ist in einfachster Weise eine Temperaturregelung
des Ofengutes nach einem vorgegebenen Programm erreicht, für dessen Festlegung im
einzelnen metallurgische Gesichtspunkte ausschlaggebend sind.
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Dabei ist wiederum sehr zweckmäßig eine Anordnung sättigungsfähiger
Magnetkreise als ruhender Phasendreher herangezogen. Die sättigungsfähigen Magnetkreise
weisen eine selbsttätig in der gewünschten Gesetzmäßigkeit sich ändernde Zusatzerregung
auf. Diese kann beispielsweise eine widerstandsgeregelte Gleichstromerregung sein,
deren Widerstandsabgriff in einer Kupplungsverbindung mit dem Schleifkontakt am
Rande einer umlaufenden Scheibe steht. Die Formgebung des Scheibenrandes entspricht
der gewünschten Gesetzmäßigkeit.
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In einem weiteren Ausbau der Erfindung
ist der Phasendreher
der niederfrequenten Steuerspannungskomponente mit einem vom Ofenstrom gesteuerten
Regler in Verbindung gesetzt. Dieser ist mit einer Sollwerteinstellvorrichtung versehen.
Die Erfindung schafft damit die Möglichkeit einer beliebigen und praktisch leistungslosen
Konstantregelung des Ofenstromeos. Auch in diesem Fäll benutzt die Erfindung zweckmäßig
einen ruhenden Phasendreher. Als solcher kann, entsprechend dem bereits beschriebenen
Temperaturregler, eine Anordnung sättigungsfähiger Magnetkreise dienen. Diese besitzen.
nunmehr eine ofenstromabhängig gesteuerte Zusatzerregung, insonderheit eine ofenstromgesteuerte
Gleichstromerregung. Erfindungsgemäß ist die Möglichkeit einer Einstellharkeit auf
verschiedene Konstantwerte des Ofenstromes das Ergebnis zweier Zusatzerregungen
der Magnetkreise. Von diesen ist die eine fest vorgegeben und derart gewählt, da"
ß; einer vollen Aussteuerung der Hauptentladungsstrecke entspricht. Die andere stellt
eine der ersteren entgegengesetzt gerichtete Differentialerregung dar. Sie ist gebildet
aus einer ofenstromabhängigen Komponente und einer willkürlich wählbaren Komponente.
Die letztere bestimmt den Ofenstromsollwert und kann. einer regelbaren Gleichspannungsquelle
entnommen werden. Die Gewinnung der ofenstromabhängigen Komponerite kann mit Hilfe
eines Stromwandlers erfolgen, der primärseitig im Stromkreis der Ofenspule gelegen
ist.
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Die Fig.3 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel. Der Einfachheit
halber sind dabei die Entladungsgefäße 3 und 15 der Fig. z und 2 fortgelassen.
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Der im Stromkreis der Ofenspule gelegene Wandler 3o ist über einen
Gleichrichter 3 r an einen Widerstand 32 angeschlossen. Ein zweiter Widerstand 33
ist mit dem ersteren unmittelbar sowie über einen dritten Widerstand 34 verbunden.
33 liegt außerdem am Regelabgriff eines gleichstromgespeisten Widerstandes 35. Die
Stellung des Regelabgriffes legt den einzuregelnden Wert des Ofenstromes fest. 34
ist in den negativ Vorgespannten Steuerkreis einer Verstärkerröhre 37 eingefügt,-
über die die reihengeschalteten zweiten Wicklungen der Spulen 2z aus der Gleichspannungsquelle
38 gespeist werden. Die dritten Wicklungen der Spulen 21 liegen, ebenfalls in Reihenschaltung,
an der weiteren, fest vorgegebenen Gleichspannungsquelle 39. Deren Bemessung ist
so getroffen, daß sie, für sich genommen, den Spulen 2 1 einen Induktivitätswert
und damit der niederfrequenten Steuerspannungskomponente eine Phasenlage erteilt,
die der vollen Aussteuerung der Hauptentladungsstrecken entspricht. Der Stromkreis
der Spannungsquelle 39 enthält außerdem noch eine Zeitgeberanordnung in Gestalt
des Widerstandes 4o und des Kondensators 41. Wie, beim Ausführungsbeispiel der Fig.
a bilden die Spulen 2 1 das eine Paar, Ohmsche Widerstände 22 das andere Paar gegenüberliegender
Zweige von Phasenbrükken 2o. Auch hier erfolgt die Abnahme der niederfrequenten
Steuerphasenspannungen an Transformatoren 17, die in dieDiagonalzweige der Phasenbrücke
2o geschaltet sind.
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Schließlich ist noch an den. Gleichrichter 3 1 das Überstromschaltrelais42
angeschlossen. Es hat in der Spule 48, dem Zeitrelais, 50 und den Kontaktschaltern
45, 49 eine' Selbsthaltevorrichtung, wobei das Zeitrelais, Öffnung und Schließung
des Kontaktschalters 49 steuert. Die Erregung des Zeitrelais erfolgt mit der Überführung
der Hebelschalter 45 aus der rechten in die linke Polung. Der Schalthebel 46 dient
der Ein- und Abschaltung der Steuerspannungsquedle 5 r von der Frequenz des Ofenstromes.
Als Folge seiner Überführung in die linke Polungslage sinken die Steuerspannungen
der Hauptentladungsstrecken unter Zündwert herab. Die Umpolungen der Schalthebel
44 bis 46 gehen mit dem gleichen Richtungssinn. vor sich.
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Die Wirkungsweise sei ohne Berücksichtigung der Zeitgeberanordnung
40, 41 und des Überstromschaltrelais, 42 erklärt.
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Überschreitet bei ansteigendem Ofenspulenstrom die Spannung am Widerstand
32 den Wert des Spannungsabfalls am Widerstand 33, so vollzieht der Spannungsabfall
an 34 einen Richtungswechsel. Der Widerstand 34 führt dem Gitter der Verstärkerröhre
37 nun nicht mehr eine negative, sondern eine positive Spannung zu. Die Folge ist
ein Stromfluß durch die zweiten Wicklungen der Spulen 2,1, der dem Stromfluß durch
deren dritte Wicklungen, herrührend von der Spannungsquelle 39, entgegengesetzt
gerichtet ist. Es erfolgt eine Induktivitätsabnahme der Spulen 21 und damit eine
Phasenänderung der 17 zugeführten Spannungen in dem Sinn, daß der Aussteuerungsgrad
der Hauptentladungsstrecken herabgesetzt wird. Der Ofenspudenstrom geht in seinem
Wert zurück, und zwar in einem Maße, daß dem Gleichwerden der Spannungsabfälle an
den Widerständen 32 und 34 entspricht. Er wird auf einen Wert eingeregelt, der durch
die Stellung des Regelabgriffes an 35 eindeutig festgelegt ist.
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Wie schon in Fig.3 angedeutet, sieht die Erfindung einen überstromschutz
des Ofenkreises vor. Es ist erfindungsgemäß der Ofenstromkreis mit einem Übers.tromschaltrelais
in Verbindung gebracht, das mit einer Selbsthaltung, gesteuert durch ein Zeitrelais,
ausgestattet ist. Der Erfolg dieser Maßnahme
besteht in einer augenblicklichen
Abschaltung undnachfolgender, zeitlich gesteuerter Wiederinbetriebnahme der Anlage
bei auftretenden überströmen. Der Hochfrequenzofen ist aui diese Art vor der Zerstörung
durch Überschläge an der Ofenspule geschützt. Die Einrichtung nach der Erfindung
steht damit in vorteilhaftem Gegensatz zu den bisher benutzten Speiseanlagen. Ein
praktisch verzögerungslos arbeitender Überstromschutz läßt sich bei diesen nicht
durchführen. Vorteilhaft ist das überstromschaltrelais in Wirkungsverbindung mit
dem Phasendreher der niederfrequenten -Steuerspannungskomponente gesetzt, und zwar
dergestalt, daß die Auslösung des Relais ihn in eine Mindeststellung überführt,
die der Gittersperrung der Hauptentladung gleichkommt.
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Dabei ist der Phasendreher mit einer Anlaufvorrichtung einstellbarer
Anlaufzeit ausgerüstet. Erfolgt in Auswirkung eines Ofen-. spulenüberstrornes eine
Abschaltung der Anlage bzw. eine steuerkreisseitigbewirkte Nullherabregelung der
dem Ofen zugeführten Spannung, so wird nach einer durch das Zeitrelais vorgegebenen
Pause die Generatorspannung in einem einstellbaren Anlaufvorgang wieder auf vollen
Wert hochgefahren.
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Bei Benutzung sättigungsfähiger Magnetkreise als Phasendreher werden
die Hauptschalter des überstromrelais und die Anlaufvorrichtung, hier beispielsweise
in Gestalt einer aus. Widerstand und Kapazität bestehenden Zeitgeberanordnung, zweckmäßig
in die zusätzlichen Erregerkreise der Magnetkreise gelegt, beispielsweise die Schalter
in beide Zusatzerregerkreise und die Zeitgeberanordnung allein in den Kreis der
fest vorgegebenen Zusatzerregung der Anordnung nach Fig.3.
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Es wurde schon erwähnt, daß ein Ausführungsbeispiel des überstromschutzes
im Schaltbild der Fig. 3 mit enthalten ist.
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Erreicht der Strom in der Ofenspule einen Wert, der durch die Auslegung
des Überstromschaltrelais festgelegt ist, so wird der Anker d.7 angezogen und damit
die Schalter -q. bis 46 aus der rechten in die linke Polungslage überführt. Den
Spulen 21 ist demzufolge jede Zusatzerregung genommen:. Auf Grund der Bemessung
der Phasenbrücken 2o geht der Phasenwinkel der niederfrequenten. Steuerspannungskomponente
auf einen Wert zurück, der einer Sperrung der Haupten.tladungsstrecken, gleichkommt.
Gleichzeitig damit wird das Zeitrelais 50 erregt, so daß der Schalter 49
und damit der Selbsthaltekreis des Relais 42 geschlossen wird. Die Spule 48 hält
den-Anker in der nunmehreingenommenen Lage fest, und zwar so lange, bis das Zeitrelais
nach einer an ihm einstellbaren Zeit den Schalter q.9 wieder öffnet. Damit gehen
die Schalter .44. bis -.b in ihre rechte Polungslage wieder zurück. Die Spulen 21
werden wieder zusätzlich erregt. Die der vollen Aussteuerung der Entladungsstrecken
entsprechende, von 39 herrührende Erregung erreicht dabei ihren Endwert in einer
durch ,4o, 41 regelbaren Zeit.
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An Stelle des gezeigten Spulenrelais kann auch ein Röhrenrelais mit
steuerbaren Entladungsstrecken benutzt werden.
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Die beschriebenen Stromregler können mit Vorteil auch auf anderen
Gebieten als dem der Ofenspeisung angewendet werden.