JPH0619538Y2 - Power control device for melting furnace - Google Patents
Power control device for melting furnaceInfo
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- JPH0619538Y2 JPH0619538Y2 JP17009388U JP17009388U JPH0619538Y2 JP H0619538 Y2 JPH0619538 Y2 JP H0619538Y2 JP 17009388 U JP17009388 U JP 17009388U JP 17009388 U JP17009388 U JP 17009388U JP H0619538 Y2 JPH0619538 Y2 JP H0619538Y2
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- melting furnace
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- thyristor
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Description
【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案はガラス溶融等に用いられる抵抗式溶融炉の電力
制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a power control device for a resistance melting furnace used for melting glass or the like.
[従来技術] 例えば、ガラスの溶融炉においては原料投入の初期より
加熱により溶融状態が進行するにつれて負荷は1桁以上
もゆっくり変化する。[Prior Art] For example, in a glass melting furnace, the load changes slowly by one digit or more as the molten state progresses due to heating from the initial stage of raw material charging.
第1図は本考案の実施例を示しているが、これによって
従来の電力制御装置について説明する。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, which explains a conventional power control device.
このような溶融炉の電力制御においては、定電力制御が
適用される。Constant power control is applied to such power control of the melting furnace.
図示のように交流電源より純逆並列接続されたサイリス
タ2を介して、二次側にタップ付の変圧器3が接続さ
れ、タップチェンジャー4のいずれか端子と変圧器3へ
の帰線15との間に溶融炉5の電極52,53が接続される。As shown in the figure, a transformer 3 with a tap is connected to the secondary side via a thyristor 2 which is connected in pure anti-parallel from an AC power source, and one terminal of the tap changer 4 and a return line 15 to the transformer 3 are connected. The electrodes 52 and 53 of the melting furnace 5 are connected between them.
帰線15に負荷用CT6および線間にPT7が結合され、これら
の出力信号より電力変換器9で有効電力Pが演算され
る。CT6 for load and PT7 between the lines are coupled to the return line 15, and the active power P is calculated by the power converter 9 from these output signals.
有効電力PはP=V・Icosφ(W)である。但し、Vは負荷
側電圧、Iは負荷電流で、ガラス溶融炉の場合、力率co
sφは、cosφ≒1であり、P=V・IcosφI2Rである。The active power P is P = V · Icosφ (W). Where V is the load side voltage and I is the load current. In the case of a glass melting furnace, the power factor co
sφ is cosφ≈1, and P = V · IcosφI 2 R.
但し、Rは溶融炉内原料の抵抗値である。However, R is the resistance value of the raw material in the melting furnace.
この有効電力Pは、溶融炉5における基準電力信号Pref
と比較され、電力調節器11(比例積分器)に入力し、ゲ
ートパルス発生回路12によって、サイリスタ2に対する
ゲートパルスG1,G2を発生する。This active power P is the reference power signal Pref in the melting furnace 5.
Is input to the power controller 11 (proportional integrator), and the gate pulse generation circuit 12 generates gate pulses G 1 and G 2 for the thyristor 2.
一方、電力調節器11よりの出力信号はタップセレクトコ
ントロール回路13に入力し、タップチェンジャー4の一
つのスイッチSWをオンし、他をオフとする信号を出し、
変圧器3のタップを切換える。On the other hand, the output signal from the power controller 11 is input to the tap select control circuit 13 to turn on one switch SW of the tap changer 4 and output a signal to turn the other off,
Switch the tap of the transformer 3.
例えば、原料を溶融炉5に投入した初期においては固有
抵抗値は高くタップチェンジャー4のスイッチSW4がオ
ンして溶融炉5が運転され、このタップ電圧にてサイリ
スタ2の位相制御を行って、溶融炉5における消費電力
を一定に保つように制御するが、サイリスタ2の位相制
御の範囲を越えた場合、つまり時間と共に電気炉内の抵
抗値が減少し負荷電流Iが増大した場合は、タップチェ
ンジャーのスイッチをSW3に切換え、この状態において
溶融炉負荷電力を一定に保つ制御を行う。For example, in the initial stage of charging the raw material into the melting furnace 5, the specific resistance value is high, the switch SW 4 of the tap changer 4 is turned on to operate the melting furnace 5, and the phase control of the thyristor 2 is performed by this tap voltage. The power consumption in the melting furnace 5 is controlled to be constant, but when the phase control range of the thyristor 2 is exceeded, that is, when the resistance value in the electric furnace decreases and the load current I increases with time, the tap The changer switch is switched to SW 3 , and control is performed to keep the melting furnace load power constant in this state.
[解決しようとする課題] ところが、上述のような制御方式をとると、サイリスタ
位相制御角αを制御していないので、電源電圧変動等の
ときα=100°以上になることがある。もしこのような
制御角でサイリスタが点孤すると、第3図に示すよう
に、第3、第5、第7の高調波が回路中に発生するので
変圧器は高調波を考慮した設計となり、高価となるばか
りかこの電源が高調波を更に発生させることになる。[Problems to be Solved] However, when the above control method is adopted, since the thyristor phase control angle α is not controlled, α = 100 ° or more may occur when the power supply voltage changes or the like. If the thyristor is fired at such a control angle, as shown in FIG. 3, the third, fifth and seventh harmonics are generated in the circuit, so the transformer is designed in consideration of the harmonics. Not only is this expensive, but this power supply will generate more harmonics.
[考案の構成] 本考案は上記課題を解決する目的でなされたものであっ
て、変圧器のタップ切換えの検出をサイリスタのゲート
パルスの制御位相角に位相制限角を持たせて、この上
限、下限に合致したときに、夫々タップ切換えし、下限
位相制御角を高調波発生を低減する角度に限定したこと
に特徴を有するものである。[Configuration of the Invention] The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problems, and detects the tap change of a transformer by providing a phase limiting angle for the control phase angle of the gate pulse of the thyristor, and this upper limit, When the lower limit is met, tap switching is performed for each, and the lower limit phase control angle is limited to an angle that reduces the generation of harmonics.
すでに第1図について若干説明したが、同図およびゲー
トパルス発生回路のチャートを示す第2図により本考案
を説明する。Having already explained a little about FIG. 1, the present invention will be explained with reference to FIG. 2 and FIG. 2 showing a chart of the gate pulse generating circuit.
ゲートパルス発生回路12はパルスの制御位相角に位相制
限角をもたせるブロックゾーン付のものである。The gate pulse generation circuit 12 has a block zone for giving a phase limiting angle to the control phase angle of the pulse.
電源側においてPT8を介して同期電源装置14が接続さ
れ、同期信号がゲートパルス発生回路12に入力する。The synchronous power supply device 14 is connected via PT8 on the power supply side, and the synchronous signal is input to the gate pulse generation circuit 12.
ゲートパルス発生回路12においては、第2図のブロック
ゾーンのチャートに示すように、同期電源を基準に、交
流正負両波に対し、ブロックゾーンはサイリスタに対す
る制御角α≒10°(上限)より例えば60°(下限)の範
囲でのみパルスを発し、サイリスタ2の通電制御を行っ
て、電圧調節を行うが、α=10°〜60°の上下限範囲を
越えたときは、パルスを発生しないように制限するもの
である。In the gate pulse generating circuit 12, as shown in the block zone chart of FIG. 2, the block zone is based on the synchronous power source, for both AC positive and negative waves, and the block angle from the control angle α to the thyristor is 10 ° (upper limit), for example. The pulse is emitted only in the range of 60 ° (lower limit), the energization control of the thyristor 2 is performed, and the voltage is adjusted, but when the upper and lower limit range of α = 10 ° -60 ° is exceeded, no pulse is generated. Is limited to.
すでに説明したように、電力変換器9により演算された
電力信号は、設定された基準電力信号と加算され、この
差信号を電力調節器11で比例積分し、ゲートパルス発生
回路12に入力する。この場合、タップチェンジャー4の
スイッチ例えばSW2のオン位置が適当であれば、電力調
節器11よりの入力信号に基づいてゲートパルスはα=10
°〜α=60°の範囲でゲートパルスをサイリスタ2に送
り、変圧器3の一次側で、電圧の調節が行われ、従っ
て、負荷電力は一定に保たれる。As described above, the power signal calculated by the power converter 9 is added to the set reference power signal, and the difference signal is proportionally integrated by the power adjuster 11 and input to the gate pulse generation circuit 12. In this case, if the switch of the tap changer 4 such as SW 2 is in an appropriate on position, the gate pulse is α = 10 based on the input signal from the power controller 11.
The gate pulse is sent to the thyristor 2 in the range of ° to α = 60 °, the voltage is adjusted on the primary side of the transformer 3, and thus the load power is kept constant.
しかし、前記のタップチェンジャー4のSW2のオンの状
態で電力変換器9よりの出力が大きく増大したとき、制
御角α=60°を越え、制御パルスは下限の制御角α=60
°にはり付いた状態となる。従ってこの合致した状態と
なった時、ゲートパルス発生回路12をゲートしゃ断し、
同時に接続されているタップセレクトコントロール回路
13にタップ下段にステップダウンするタップ下げ指令信
号を送り出し、これによりスイッチSW2はSW1に切換えら
れる。また、電力変換器9よりの出力電力信号が減じれ
ば、これを補うために制御パルスの制限角はα≒10°に
近づき、なお減少するときは、ゲートパルスは上限α≒
10°にはり付いた状態となる。従って、この合致した状
態となった時、ゲートパルス発生回路12より、これに接
続されているタップセレクトコントロール回路13にタッ
プ切換えを上段にステップアップするタップ上げ指令信
号を送り、これによりスイッチSW2はSW3に切換えられ
る。However, when the output from the power converter 9 greatly increases with the SW 2 of the tap changer 4 turned on, the control angle α exceeds 60 °, and the control pulse has the lower limit control angle α = 60.
° It will be stuck. Therefore, when it is in this matched state, the gate pulse generation circuit 12 is gated off,
Tap select control circuit connected at the same time
A tap down command signal for stepping down to the lower stage of the tap is sent to 13, and the switch SW 2 is switched to SW 1 . Further, when the output power signal from the power converter 9 decreases, the limit angle of the control pulse approaches α≈10 ° in order to compensate for this, and when it still decreases, the upper limit of the gate pulse is α≈.
It will stick to 10 °. Therefore, when this matched state is reached, the gate pulse generation circuit 12 sends a tap-up command signal for stepping up tap switching to the tap select control circuit 13 connected to the gate pulse generation circuit 12, whereby the switch SW 2 Is switched to SW 3 .
スイッチとしては電磁機械的スイッチ、トランジスタの
ような半導体スイッチそのいずれでもよい。The switch may be either an electromagnetic mechanical switch or a semiconductor switch such as a transistor.
以上説明の実施例においては、α=60°で下限としてい
るので、それ相応に変圧器のタップを必要とすることは
いうまでもない。In the embodiment described above, since the lower limit is set to α = 60 °, it goes without saying that a transformer tap is required accordingly.
また、α=60°に限定されるものではないが、単相逆並
列サイリスタにより発生する高調波成分を示す第3図に
より明らかなように、αが60°を越えると第3,第5,
第7の高調波発生分は大きくなるので、これ以上のα大
のサイリスタの位相制御は前述に問題点が残る。Further, although it is not limited to α = 60 °, as is clear from FIG. 3 showing the harmonic components generated by the single-phase antiparallel thyristor, when α exceeds 60 °, the third, fifth, and fifth components are obtained.
Since the amount of generated seventh harmonic becomes large, the above-mentioned problem remains in the phase control of the thyristor having a larger α than this.
[考案の効果] 本考案によれば、ジュール加熱溶融炉のサイリスタ電源
装置に於いて位相制御特有の高調波発生を低減できるば
かりか主回路の変圧器の高調波成分による損失をα=60
°以下に限定できるので、変圧器は経済的に構成出来、
系統に流出する高調波電流を低減することが出来る。[Advantage of the Invention] According to the present invention, in the thyristor power supply device of the Joule heating and melting furnace, not only the generation of harmonics peculiar to the phase control can be reduced, but also the loss due to the harmonic component of the transformer of the main circuit is α = 60.
° can be limited to less than, so the transformer can be economically constructed,
It is possible to reduce the harmonic current flowing out to the grid.
第1図は、本考案の実施例を示す。 第2図は、第1図ゲートパルス発生回路における各部信
号波形を示す。 第3図は、単相純逆並列接続サイリスタによる発生高調
波成分を示す。 1……交流電源、2……サイリスタ、3……タップ付変
圧器、4……タップチェンジャー、5……溶融炉、51…
…負荷、52,53……電極、6……CT、7,8……PT、9
……電力変換器、10……基準電力信号、11……電力調節
器、12……ゲートパルス発生回路、13……タップセレク
トコントロール回路、14……同期電源回路。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the signal waveform of each part in the gate pulse generating circuit of FIG. FIG. 3 shows harmonic components generated by a single-phase pure antiparallel connection thyristor. 1 ... AC power supply, 2 ... Thyristor, 3 ... Tap transformer, 4 ... Tap changer, 5 ... Melting furnace, 51 ...
… Load, 52,53 …… Electrode, 6 …… CT, 7,8 …… PT, 9
...... Power converter, 10 …… Reference power signal, 11 …… Power controller, 12 …… Gate pulse generation circuit, 13 …… Tap select control circuit, 14 …… Synchronous power supply circuit.
Claims (1)
接続されたサイリスタを介し、前記溶融炉に接続される
タップ付変圧器によって電力制御する装置であって、前
記変圧器のタップ切換えの検出が、前記溶融炉負荷電力
信号と基準電力信号の差により定まるサイリスタに対す
るパルス制御位相角が、前記サイリスタに対するパルス
制御位相角にもたせた位相制限角の上限、又は下限に合
致したことによって行われることを特徴とする溶融炉の
電力制御装置。1. A device for controlling power by a tapped transformer connected to a melting furnace through a thyristor connected to a power source in a melting furnace whose load changes by one digit or more, the tap of the transformer. The detection of the switching, the pulse control phase angle for the thyristor determined by the difference between the melting furnace load power signal and the reference power signal, the upper limit of the phase limit angle also given to the pulse control phase angle for the thyristor, or by matching the lower limit A power control device for a melting furnace characterized by being performed.
Priority Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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JP2021059459A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-15 | Agc株式会社 | Glass melting method, glass melting furnace, and manufacturing method of glass |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP17009388U patent/JPH0619538Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0290629U (en) | 1990-07-18 |
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