Anordnung zur Regelung auf konstante Betriebsbedingungen bei Induktions-,
Schmelz- und Glühanlagen mit einem Resonanzkreis als Regelglied Es isst bekannt,
zur Heizung von Induktions-, Schmelz- und Glühanlagen elektrische Resonanzkreise
zu verwenden. Der Resonanzkreis wird von der die Heizleistung auf den zu heizenden
Körper transformatorisch übertragenden Induktionsspule und dem ihr parallel geschalteten
Kondensator gebildet. Bei solchen Anlagen herrschen keime konstanten Belastungsverhältnisse
vor, da der Leitwert im Heizspulenzweig durch die Erhitzung des Glüh-oder Schmelzgutes
im Feld der induzierenden Spule Schwankungen unterworfen ist. Um konstante Betriebsbedingungen
zu erhalten, muß während des Erhitzu gsvorganges eine laufende Nachstimmung des
Resonanzkreises erfolgen. Dies geschah in bekannten Anlagen dadurch, daß die der
Induktionsspule parallel liegende Kapazität aus mehreren Kondensatoren aufgebaut
wurde, die nach Maßgabe der Verhältnisse im induktiven Parallelzweig eimzeln zu-
und abgeschaltet wurden. Eine andere bekannte Möglichkeit der kontinwerlvchen Abstimmung
des Resonanzkreises beim Schmelzen besteht darin, daßeine mit dem Induktionsofen
in Reihe geschaltete Drosselspule mittels stromabhängiger Relais so geregelt wird,
daß der Blindwiderstand des *Stromkreises konstant bleibt. Eine zu der aus Drossel
und Ofenspule bestehenden Induktivität parallel geschaltete feste Kapazität kompensiert
dabei den Blindwiderstand dieser Induktivitäten. Die Drosselspule kann auch als
vormagnetisierbare Drossel vorgesehen -sein, deren Gleichstromvormagnetisierung
vom
Strom des Schwingkreises abhängig ist.Arrangement for regulation of constant operating conditions with induction,
Melting and annealing systems with a resonance circuit as a control element It eats known
for heating induction, melting and annealing systems, electrical resonance circuits
to use. The resonance circuit is used by the heating power to be heated
Body transformer-transmitted induction coil and her parallel connected
Capacitor formed. In such systems there are germs of constant load conditions
before, because the conductance in the heating coil branch is caused by the heating of the annealing or melting material
is subject to fluctuations in the field of the inducing coil. To constant operating conditions
To obtain, a continuous readjustment of the must be carried out during the heating process
Resonance circuit take place. This happened in known systems in that the
Induction coil parallel capacitance made up of several capacitors
which, depending on the conditions in the inductive parallel branch,
and were turned off. Another well-known possibility of continual voting
of the resonance circuit in melting is that one with the induction furnace
series-connected choke coil is regulated by means of a current-dependent relay in such a way that
that the reactance of the * circuit remains constant. One to the one from Thrush
and furnace coil existing inductance compensates fixed capacitance connected in parallel
the reactance of these inductances. The choke coil can also be used as a
Pre-magnetizable choke -be provided, their direct current bias
from the
Current of the resonant circuit is dependent.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung auf konstante Betriebsbedingungen
bei Induktions-, Schmelz- und Glühanlagen mit einem Resonanzkreis. als Regelglied,
dessen einer Zweig eine konstante Kapazität und dessen induktiver Zweig -die Heizspulen:
und zum Ausgleichen der durch Veränderungen des Schmelz- oder Glühgutes hervorgerufenen
Änderungen des :elektrischen Leitwertes eine gleichstromvormagnetisierte Drossel
enthält, deren Vormagnetisierungsstrom von 'den Strömen im kapazitiven und induktiven
Zweig des Resonanzkreises abhängig ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der
Vormagnetisierängsstrom der Drossel durch eine von den Strömen im Resonanzkreis
vormagnetisierte Drossel beeinflußt ist. Die Erfindung bezweckt den einfachen Aufbau
einer Ofenanlage, bei der komplizierte Schaltgeräte für die Abstimmung des S.chwmgkreises.
fortfallen. Der vormagnetisierende Gleichstrom wird dabei zur Erzielurig einer selbsttätigen
Regelung der Spuleninduktivität in Abhängigkeit von der Verstimmung in dem Resonanzkreis
von der Differenz .der in dem kapazitiven und dem induktiven Zweäig 'des Resonanzkreises
fließenden Ströme abhängig gemacht. Dies läßt sich dadurch ..erreichen, :daß als
zu regelnde Drossel eine von den über Gleichrichter geführten Strömen des Resonanzkreises
beeinflußte Wechselstromäros:sel geschaltet- wird. Der durch die Ströme des Resonanzkreises
b:eeinflußte Wechselstrom, der einem Netz entnommen werden kann, wird gleichgerichtet
und dann der zu regelnden Drossel zugeführt. Die so beeinflußte Wechselstromdrossel
übt somit die Funktionen eines magnetischen Verstärkers aus.The invention relates to an arrangement for regulating to constant operating conditions
in induction, melting and annealing systems with a resonance circuit. as a control element,
One branch of which has a constant capacity and its inductive branch - the heating coils:
and to compensate for those caused by changes in the melting or annealing material
Changes in: the electrical conductance of a direct current biased choke
contains whose bias current of 'the currents in the capacitive and inductive
Branch of the resonance circuit is dependent, which is characterized in that the
Pre-magnetizing longitudinal current of the choke through one of the currents in the resonance circuit
pre-magnetized choke is affected. The invention aims at a simple structure
a furnace system in which complicated switching devices for the coordination of the oscillation circuit.
fall away. The pre-magnetizing direct current is used to achieve an automatic one
Regulation of the coil inductance as a function of the detuning in the resonance circuit
of the difference in the capacitive and inductive branches of the resonance circuit
made dependent on flowing currents. This can be achieved by: that as
The choke to be controlled is one of the currents of the resonance circuit that are routed via rectifiers
Affected AC aros: sel switched- is switched. The one through the currents of the resonance circuit
b: Influenced alternating current, which can be drawn from a network, is rectified
and then fed to the throttle to be regulated. The AC choke thus influenced
thus performs the functions of a magnetic amplifier.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher
erläutert. Der von dem Motor 16 angetriebene Nieder- oder Mittelfrequenzgenerator
i bzw. ein Röhrengenerator für Hochfrequenz speist den Resonanzkreis; bestehend
aus der Konderisatorenbatterle z und der Glüh- oder Ofenspule 3. Mit .der Spule
3 ist in- bekannter Weise :eine gleichstromvormagnetisierte Regeldrossel q. in Serie
geschaltet, deren VormagnetisieTUn:gswicklung gemäß der Erfindung aus dem Gleichrichter
7 über die Wechselstromwicklung einer zweiten gleichstromvormagnetisierten Regeldrossel
8 aus dem Wechstelstromn!eti normaler Frequenz-gespeist wird. Die Regeldrossel 8-
hat die Eigenschaft eines Magnetverstärkers und wird beeinflüßt von den gleichgerichteten
Strömen des Stromwandlers 5 im Kondensotorzweig und des Strom"'vandlers 6 im Glühspulenzweig.
Die Ströme dieser beiden Stromwandler 5 und 6 werden in den Gleichrichtern 9 und
io gleichgerichtet und -den Vormagnetisierungstwicklungen der Regeldrossel 8 im
Sinne einer Differenzbildung der wirksam werdenden Amperewindurigen zugeführt. Bei.
der Regeldrossel 8 ist ferner eine . dritte Vormagnetisierungswicklung vorgesehen,
die auf den Gleichrichter r i. aus dem Netz konstant erregt wird. Zur Festlegung
der Arbeitspunkte für die zwei. Drosseln können in die :einzelnen Kreise ähnnsche
Widerstände 12, 13, 14 und 15 geschaltet werden.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. The low or medium frequency generator i or a tube generator for high frequency driven by the motor 16 feeds the resonance circuit; consisting of the capacitor battery z and the glow or furnace coil 3. With the coil 3 is in a known way: a direct current biased control choke q. connected in series, whose bias winding is fed according to the invention from the rectifier 7 via the alternating current winding of a second direct current bias regulating choke 8 from the alternating current n! eti of normal frequency. The regulating throttle 8- has the property of a magnetic amplifier and is influenced by the rectified currents of the current converter 5 in the condenser branch and the current converter 6 in the glow coil branch. The currents of these two current converters 5 and 6 are rectified in the rectifiers 9 and io and -den Pre-magnetization windings are supplied to the regulating choke 8 in the sense of forming the difference between the ampere windings that become effective. In the case of the regulating choke 8, a third pre-magnetizing winding is also provided, which is constantly excited from the mains to the rectifier r i. To establish the operating points for the two chokes Resistors 12, 1 3, 14 and 1 5 can be switched into: individual circles.
. -In der Spule 3 ist zunächst ein magnetischer, kalter 'Eüisatz (z.
B. ein Stück Stahl vorhanden. Wenn der Generator i erregt wird, so wird bei Einstellung
der richtigen Resonanzlage vom Generator lediglich Wirkstrom an den Resonanzkreis
abgegeben. Dieser Wirkstrom wird transformator'sch auf das Glüh- oder Schmelzgut
übertragen und bringt dieses auf Temperatur. Der nun einsetzende Temperaturgang
des spezifischen Widerstandes und der Perm:eabilität des Glüh- oder Schmelzgutes
verstimmt den Resonanzkreis. Durch diese Abweichung aus der Resonanzlage' fließen
in den Zweigen des Resonanzkreises verschiedene Ströme, die über die Wandler 5 und
6 entnommen und durch die Gleich-, richter 9 Tand io gleichgerichtet die Drossel
8 derart magnetisieren, daß der über .die Drossel 8 fließende Wechselstrom in dem
Maße geändert wird, wie die magnetischen Bedingungen in b@ezug auf die Dros,slel
q. :es im Hinblick auf Wiederherstellung der Resonanzlage vorschreiben.. -In the coil 3 is first a magnetic 'cold' Eüisatz (z.
B. a piece of steel available. If the generator i is energized, it will be adjusted
the correct resonance position from the generator only real current to the resonance circuit
submitted. This active current is transformed into the annealing or melting material
transferred and brings this to temperature. The temperature curve that is now beginning
the specific resistance and the perm: eability of the annealing or melting material
detunes the resonance circuit. Through this deviation from the resonance position 'flow
in the branches of the resonance circuit different currents, which through the transducers 5 and
6 removed and rectified by the rectifier, rectifier 9 Tand io the throttle
8 magnetize so that the .die throttle 8 flowing alternating current in the
Dimensions are changed as the magnetic conditions in relation to the Dros, slel
q. : prescribe it with a view to restoring the resonance.
Gemäß einer Weiterbildung des Vorschlages kann die Einrichtung auch
dazu benutzt werden, den Resonanzkreis willkürlich derart zu verstimmen, daß praktisch
keine Wirkleistung übertragen werden kann. Dies hat z. B. Bedeutung bei Induktio:ns-,
Glüh- oder Schmelzanlagen; bei denen die RegeldrossIe14 an Stelle :eines Schaltschützes
das Ein-und Ausschalten der Glühspule übernehmen soll. Dies kann z. B. dadurch bewirkt
werden, daß der vor der vom Netz .erregten Vormagnetisierungswicklung liegende Widerstand
15 stark vergrößert oder verkleinert wird, so daß die Einrichtung.praktfsch
Schaltfunktionen ausübt. Voraussetzung für dies-en Verwendungszweck ist allerdings
der Aufbau der RegeldroIs!sel q. und des Verstärkers 8 aus entsprechend magnetischem
Material. .According to a further development of the proposal, the device can also be used to arbitrarily detune the resonance circuit in such a way that practically no real power can be transmitted. This has z. B. Significance in induction: ns-, annealing or melting plants; in which the control throttle 14 is to take over the switching on and off of the glow coil instead of a contactor. This can e.g. B. caused by the fact that the resistor 1 5 located in front of the bias winding. The prerequisite for this purpose, however, is the structure of the control rule q. and the amplifier 8 made of a corresponding magnetic material. .
Die Erfindung gestattet auch, an Stelle des Verstärkers 8 eine Amplidyne
zu verwenden, :die dann unter Fortfall .des Gleichrichters 7 direkt auf die Vormagnetisierungswicklung
dir ,Regeldrossel q. arbeitet. Diese Verstärkermaschine ermöglicht dann durch entsprechende
Kombination ihrer Hilfserregerwicklungen die Differenzbildung der Ströme aus den
Stromwandlern 5 und 6. Der Antrieb dieser Amplidyne kann durch Antriebsmotor 16
erfolgen.The invention also allows an Amplidyne instead of the amplifier 8
to use: which then with the omission of .des rectifier 7 directly on the bias winding
dir, control throttle q. is working. This amplifier machine then enables through appropriate
Combination of their auxiliary excitation windings the difference formation of the currents from the
Current transformers 5 and 6. This Amplidyne can be driven by a drive motor 16
take place.
Es ist auch möglich, auf das Zwischenglied in Form der Regeldrös.sef
8 bzw: der die Regeldrossel ersetzenden A;mplidyne zu verzichten: In diesem Fall
läßt sieh die. Regelung des. Vormagnetisierungsstromes für die Drossel q. durch
einten von den Strömten des Resonanzkreises beenflußten Regler, z. B. Öldruckregler,
in Verbindung mit dem Widerstand i ¢ vornehmen.It is also possible to use the intermediate link in the form of the Regeldrös.sef
8 or: the A; mplidyne replacing the control throttle: In this case
lets see them. Regulation of the premagnetization current for the choke q. by
one of the flows of the resonance circuit terminated controller, z. B. Oil pressure regulator,
in connection with the resistor i ¢.