JPS6344267B2 - - Google Patents
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- JPS6344267B2 JPS6344267B2 JP4048881A JP4048881A JPS6344267B2 JP S6344267 B2 JPS6344267 B2 JP S6344267B2 JP 4048881 A JP4048881 A JP 4048881A JP 4048881 A JP4048881 A JP 4048881A JP S6344267 B2 JPS6344267 B2 JP S6344267B2
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- Japan
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- power
- furnace
- equipment
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- transformer
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- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、工業用の電熱炉の制御装置に関する
ものである。
ものである。
工業用電熱炉（以下単に炉と称する）は、商用
周波数の三相交流電圧を炉用変圧器を介して炉に
供給しその供給電圧の大きさによつて溶解又は加
熱に必要な電力に変えているものである。
周波数の三相交流電圧を炉用変圧器を介して炉に
供給しその供給電圧の大きさによつて溶解又は加
熱に必要な電力に変えているものである。
この供給する電圧の大きさは、炉用変圧器に備
えたタツプを選択することにより行なえるもので
ある。選択されるタツプ数は最低タツプが炉内温
度が保持できる電力が得られる程度として、定格
電力が得られるタツプの間に数点設けられている
のが一般的である。
えたタツプを選択することにより行なえるもので
ある。選択されるタツプ数は最低タツプが炉内温
度が保持できる電力が得られる程度として、定格
電力が得られるタツプの間に数点設けられている
のが一般的である。
第１図によつて、炉の電気系統を説明すると、
１は炉用変圧器、２は炉、３は炉の力率を改善す
るコンデンサ架台、４は炉が構造上単相の場合に
は三相―単相間のバランスをとる三相平衡装置、
５はこれらを制御する制御盤、６は受電を兼ねた
高圧制御盤である。
１は炉用変圧器、２は炉、３は炉の力率を改善す
るコンデンサ架台、４は炉が構造上単相の場合に
は三相―単相間のバランスをとる三相平衡装置、
５はこれらを制御する制御盤、６は受電を兼ねた
高圧制御盤である。
これらの機能をもつ炉の設備は、一般的に第２
図および第３図のダイアグラムに示すような形態
で運転されている。
図および第３図のダイアグラムに示すような形態
で運転されている。
１電源１炉、１電源２炉など１電源で単数及び
複数の炉を運転する第２図ａ，ｂのタイプ，２電
源２炉、３電源３炉など電源設備と炉を同じくし
ている第３図ａ、ｂのタイプ，２電源３炉、３電
源４炉などＡ・Ｂタイプの組合わせによる第４図
ａ、ｂのタイプなどである。
複数の炉を運転する第２図ａ，ｂのタイプ，２電
源２炉、３電源３炉など電源設備と炉を同じくし
ている第３図ａ、ｂのタイプ，２電源３炉、３電
源４炉などＡ・Ｂタイプの組合わせによる第４図
ａ、ｂのタイプなどである。
これらの設備の運転は一般的に操業度によつて
いろいろなかたちで行なわれている。特に第３図
および第４図のタイプのような多電源複数炉とす
るかたちは、炉の操業効率を良くするたせにとら
れる一般的なかたちである。以下にその説明を述
記する。
いろいろなかたちで行なわれている。特に第３図
および第４図のタイプのような多電源複数炉とす
るかたちは、炉の操業効率を良くするたせにとら
れる一般的なかたちである。以下にその説明を述
記する。
炉は、金属などを溶解あるいは加熱するもので
あるために耐火物層でかために溶解室を作る。一
般的にこの耐火物層は操業により損耗して行き、
初期状態の1/3〜1/2程度に減耗すると残りの耐火
物層を解体してまた新しい耐火物層を形成させ
る。
あるために耐火物層でかために溶解室を作る。一
般的にこの耐火物層は操業により損耗して行き、
初期状態の1/3〜1/2程度に減耗すると残りの耐火
物層を解体してまた新しい耐火物層を形成させ
る。
従つて炉を運転するには耐火物層を補修するた
めの予備炉を必要とすることが多い。
めの予備炉を必要とすることが多い。
必要生産量にみあうだけの炉設備では、この補
修時により操業度を落すことになる。
修時により操業度を落すことになる。
この場合、多電源複数炉とした設備はその操業
度を落すことなく操業できる利点をもつている。
度を落すことなく操業できる利点をもつている。
しかし、これに伴つて受電設備も大きくしなけ
ればならず経済的には好ましくない要因となるも
のでもある。
ればならず経済的には好ましくない要因となるも
のでもある。
設備が大きくなればなるほどその設備の効率化
を図ることが省資源、省エネルギーの面からも極
めて重要な問題である。
を図ることが省資源、省エネルギーの面からも極
めて重要な問題である。
本発明は以上の点に鑑みて炉の予想電力を検知
することによつて複数の炉設備の電力を有効的に
印加し受電設備を最小限にとどめ設備の効率化を
図ることができる電気炉の制御装置を得ることを
目的とする。
することによつて複数の炉設備の電力を有効的に
印加し受電設備を最小限にとどめ設備の効率化を
図ることができる電気炉の制御装置を得ることを
目的とする。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。第５図及び第６図に本発明の１実施例として
３電源３炉を例にとつて説明する。
る。第５図及び第６図に本発明の１実施例として
３電源３炉を例にとつて説明する。
第５図の三相受電側に設けたCT２１から使用
電力にみあつた電流をトランスジユーサ２２によ
つて電圧信号に変換し、トランスジユーサ２２に
直列にしたダイオード２３を並列にすることによ
り三相中の最も大きい電流値を電圧に変換したか
たちを検出する。
電力にみあつた電流をトランスジユーサ２２によ
つて電圧信号に変換し、トランスジユーサ２２に
直列にしたダイオード２３を並列にすることによ
り三相中の最も大きい電流値を電圧に変換したか
たちを検出する。
一方、第６図の定電圧電源２４から炉用変圧器
１の各タツプを条件とした設定電圧を定電圧電源
２４を分圧している抵抗２５からそれぞれの変圧
器のタツプを使用しているときにそのタツプ位置
に対応して動作するリレー１×１〜１×３，２×
１〜２×３，３×１〜３×３の接点をかいして取
り出す。
１の各タツプを条件とした設定電圧を定電圧電源
２４を分圧している抵抗２５からそれぞれの変圧
器のタツプを使用しているときにそのタツプ位置
に対応して動作するリレー１×１〜１×３，２×
１〜２×３，３×１〜３×３の接点をかいして取
り出す。
ここで各タツプを条件とした設定電圧は、各タ
ツプの予想炉電力に相当する。これは定格タツプ
時に予想される定格炉電力を基準に、炉電力は炉
電圧の２乗に比例する関係から導きだされるもの
である。
ツプの予想炉電力に相当する。これは定格タツプ
時に予想される定格炉電力を基準に、炉電力は炉
電圧の２乗に比例する関係から導きだされるもの
である。
１電源１炉に対応してなる予想電力設定間部Ｅ
の電圧の総設備電力検出回路部Ｄの電圧を合成し
その値をメータリレー２６に指示する。このメー
タリレー２６は、設備契約電力内の総設備容量の
最大量を超えないような値に設定指針２６Ａによ
つてセツトされる。
の電圧の総設備電力検出回路部Ｄの電圧を合成し
その値をメータリレー２６に指示する。このメー
タリレー２６は、設備契約電力内の総設備容量の
最大量を超えないような値に設定指針２６Ａによ
つてセツトされる。
これらに付帯する回路は次のように動作して総
設備電力の効率的な運用ができるものである。
設備電力の効率的な運用ができるものである。
いま例えば炉２と炉２′は定格運転中であり炉
２″はすでに溶解が終了し出湯しているところで
ある。
２″はすでに溶解が終了し出湯しているところで
ある。
炉２の溶解が進み溶湯がほぼできあがつてきて
保持電力に切り換えた。
保持電力に切り換えた。
炉２″は出湯も済み次の溶解に入いろうとして
いる。この状態を第５図，第６図のシーケンスダ
イヤフラムの記号で説明すると接点５２―１と５
２―２が投入されていて炉に通電されていること
によりそれぞれ溶解と保持を行なつている。
いる。この状態を第５図，第６図のシーケンスダ
イヤフラムの記号で説明すると接点５２―１と５
２―２が投入されていて炉に通電されていること
によりそれぞれ溶解と保持を行なつている。
接点５２―３は溶解に入いる前であるからまだ
投入はされていない。
投入はされていない。
接点５２―１と５２―２が投入されていること
によりその補助接点が入いりリレー３Ｙが動作す
る。炉２″は任意に選択されている炉用変圧器の
タツプによりそれに対応するリレーが動作してい
る。リレー３Ｙの補助接点により炉２″の予想電
力設定回路部Ｅが動作するとともにリレー５２Ｌ
の動作によつて総設備電力検出回路部Ｄと合成さ
れる。
によりその補助接点が入いりリレー３Ｙが動作す
る。炉２″は任意に選択されている炉用変圧器の
タツプによりそれに対応するリレーが動作してい
る。リレー３Ｙの補助接点により炉２″の予想電
力設定回路部Ｅが動作するとともにリレー５２Ｌ
の動作によつて総設備電力検出回路部Ｄと合成さ
れる。
従つてメータリレー２６には、炉２の定格電力
＋炉２′の保持電力に炉２″の予想電力が合成され
た指示がされる。
＋炉２′の保持電力に炉２″の予想電力が合成され
た指示がされる。
炉２″の予想電力は任意に選択されている炉用
変圧器のタツプによつている。
変圧器のタツプによつている。
メータリレ２６に指示された値がそのメータリ
レ２６の設定値を越えない場合は、メータリレー
２６の接点Ｍは導通せず判定信号“０”により任
意に選択されている炉用変圧器１″のタツプでの
通電が可となりトランスタツプ切換制御３０″に
よつて任意に選択されている炉用変圧器１″のタ
ツプアツプを行ないメータリレー２６の設定値内
の範ちゆうで炉用変圧器１″のタツプを自動選択
する。
レ２６の設定値を越えない場合は、メータリレー
２６の接点Ｍは導通せず判定信号“０”により任
意に選択されている炉用変圧器１″のタツプでの
通電が可となりトランスタツプ切換制御３０″に
よつて任意に選択されている炉用変圧器１″のタ
ツプアツプを行ないメータリレー２６の設定値内
の範ちゆうで炉用変圧器１″のタツプを自動選択
する。
従つてメータリレー２６に指示された値がその
メータリレー２６の設定値を越えた場合は、メー
タリレー２６の接点Ｍが導通して伴定信号“１”
によりその設定値内までにステツプダウンをして
通電するものである。
メータリレー２６の設定値を越えた場合は、メー
タリレー２６の接点Ｍが導通して伴定信号“１”
によりその設定値内までにステツプダウンをして
通電するものである。
また３炉とも運転中に第５図の所内の別の場所
２９で大きな電力を使用する場合や炉の溶解中に
塊の溶落などによつて起こる炉のインピーダンス
の急変などによつてメータリレー２６の設定値を
越えることがあればCOSで選択されている炉を
開路して保持電力まで低下させて閉路する。
２９で大きな電力を使用する場合や炉の溶解中に
塊の溶落などによつて起こる炉のインピーダンス
の急変などによつてメータリレー２６の設定値を
越えることがあればCOSで選択されている炉を
開路して保持電力まで低下させて閉路する。
これらの説明を第５図および第６図に（ ）で
示した数値によつて補足する受電電圧6.6KVで受
電容量5000KVAの受電設備から各炉設備、共に炉
用変圧器１は1500KVA、炉２の定格容量1350KWと
所内の別の場所２９は1000KVAの負荷に電力を供
給している。
示した数値によつて補足する受電電圧6.6KVで受
電容量5000KVAの受電設備から各炉設備、共に炉
用変圧器１は1500KVA、炉２の定格容量1350KWと
所内の別の場所２９は1000KVAの負荷に電力を供
給している。
三相受電側に設けられたCT２１１次600A：２
次5Aから使用電力にみあつた電流をトランスジユ
ーサ２２入出力５A出力直流５Vによつて電圧に変
換しトランスジユーサ２２に直並列されたダイオ
ード２３により三相中の最も大きい電流値を直流
電圧に変換したかたちで検出している。
次5Aから使用電力にみあつた電流をトランスジユ
ーサ２２入出力５A出力直流５Vによつて電圧に変
換しトランスジユーサ２２に直並列されたダイオ
ード２３により三相中の最も大きい電流値を直流
電圧に変換したかたちで検出している。
一方定電圧電源２４の出力直流5Vから炉用変圧
器１の各タツプ550V，1000V，1200Vを条件とした
設定電圧を定電圧電源２４を分圧している抵抗２
５からそれぞれのタツプ３１の１，２，３，３
１′の１，２，３，３１″の１，２，３を使用して
いるときに動作するそれぞれのリレー１×１〜１
×３，２×１〜２×１〜２×３，３×１〜３×３
の接点を介して取り出している。ここで各タツプ
を条件とした設定電圧は各タツプの予想電力に相
当する。この値は次式によつて導きだされる。
器１の各タツプ550V，1000V，1200Vを条件とした
設定電圧を定電圧電源２４を分圧している抵抗２
５からそれぞれのタツプ３１の１，２，３，３
１′の１，２，３，３１″の１，２，３を使用して
いるときに動作するそれぞれのリレー１×１〜１
×３，２×１〜２×１〜２×３，３×１〜３×３
の接点を介して取り出している。ここで各タツプ
を条件とした設定電圧は各タツプの予想電力に相
当する。この値は次式によつて導きだされる。
ここでν1〜3（ν1，ν2，ν3）；各タツプの設定電
圧
＝各タツプの予想電力 ICT1；CT1次定格電流 νTDS2；トランスジユーサの２次定格出力
電圧 rF；炉定格容量 V1〜3；タツプ電圧（V1は保持電力を得
るタツプ、またV3は炉定格容量を得
るタツプ） 炉２は定格運転中（力率１）でありその設備電
力検出出力は νF13＝1/6.6√３×5/600×1350 ≒1V （F13；炉２のタツプ３） 炉２′は保持運転中（力率１）であり、その設
備電力検出出力は νF21＝1/6.6√３×5/600×200 ×1350×（550/1200）2 ≒0.21V （F21；炉2′のタツプ１） 所内の別の場所２９で使用している負荷容量が
今700KW（力率１）であつたとするとこの設備電力
検出出力は ν0＝1/6.6√３×5/600×700 ≒0.51V （ν0；所内） 従つてメータリレー２６には設備電力検出出力
としてνF18＋νF21＋ν0〕1.72Vが指示される。
圧
＝各タツプの予想電力 ICT1；CT1次定格電流 νTDS2；トランスジユーサの２次定格出力
電圧 rF；炉定格容量 V1〜3；タツプ電圧（V1は保持電力を得
るタツプ、またV3は炉定格容量を得
るタツプ） 炉２は定格運転中（力率１）でありその設備電
力検出出力は νF13＝1/6.6√３×5/600×1350 ≒1V （F13；炉２のタツプ３） 炉２′は保持運転中（力率１）であり、その設
備電力検出出力は νF21＝1/6.6√３×5/600×200 ×1350×（550/1200）2 ≒0.21V （F21；炉2′のタツプ１） 所内の別の場所２９で使用している負荷容量が
今700KW（力率１）であつたとするとこの設備電力
検出出力は ν0＝1/6.6√３×5/600×700 ≒0.51V （ν0；所内） 従つてメータリレー２６には設備電力検出出力
としてνF18＋νF21＋ν0〕1.72Vが指示される。
炉２″は任意に選択されている炉用変圧器のタ
ツプによつている。ここで仮に任意に選択されて
いるタツプがV2であつたとするとその予想電力
設定出力は、 νF32＝1/6.6√３×5/600 ×1350×（1000/1200）2 ≒0.68V （F32；炉2″のタツプ２） これが設備検出出力と合成され、メータリレ２
６は2.4Vを指示することになる。この値がメータ
リレー２６の設定指針２６Ａ以内であれば炉用変
圧器のタツプアツプを行ないまた設定指針２６以
外であればタツプダウンを行なつてこの設定指針
２６Ａ内で最も大きな電力を炉２″に供給するよ
うに動作するものである。
ツプによつている。ここで仮に任意に選択されて
いるタツプがV2であつたとするとその予想電力
設定出力は、 νF32＝1/6.6√３×5/600 ×1350×（1000/1200）2 ≒0.68V （F32；炉2″のタツプ２） これが設備検出出力と合成され、メータリレ２
６は2.4Vを指示することになる。この値がメータ
リレー２６の設定指針２６Ａ以内であれば炉用変
圧器のタツプアツプを行ないまた設定指針２６以
外であればタツプダウンを行なつてこの設定指針
２６Ａ内で最も大きな電力を炉２″に供給するよ
うに動作するものである。
以上のように本発明によれば簡単な付帯設備を
設けることによつて設備全体を監視して総設備電
力のバランスを自動的に図り得るものである。
設けることによつて設備全体を監視して総設備電
力のバランスを自動的に図り得るものである。
さらに、使用しようとする炉の予想電力を検知
することにより設備契約電力を越えることなく、
総設備容量内で設備機器に電力を分担することが
できるものでありほぼ100％近くの設備負荷率が
得られるものである。
することにより設備契約電力を越えることなく、
総設備容量内で設備機器に電力を分担することが
できるものでありほぼ100％近くの設備負荷率が
得られるものである。
第１図は工業用電熱炉の代表的な電気系統図、
第２図、第３図および第４図のａ、ｂは夫々炉設
備の形態を表わした簡易ダイヤフラム、第５図お
よび第６図は本発明の一実施例による炉設備の設
備制御の一実施例を示すダイアグラムである。 １……炉用変圧器、２……炉、２１……CT（変
流器）、２２……トランスジユーサー、２３……
ダイオード、２４……定電圧電源、２５……抵
抗、２６……メータリレー、２６Ａ……設定指
針、３０……変圧器タツプ切換制御回路、３１…
…変圧器タツプ切換機接点、Ｄ……総設備電力検
出回路部、Ｅ……予想電力設定回路部、Ｍ……メ
ータリレーの動作接点。
第２図、第３図および第４図のａ、ｂは夫々炉設
備の形態を表わした簡易ダイヤフラム、第５図お
よび第６図は本発明の一実施例による炉設備の設
備制御の一実施例を示すダイアグラムである。 １……炉用変圧器、２……炉、２１……CT（変
流器）、２２……トランスジユーサー、２３……
ダイオード、２４……定電圧電源、２５……抵
抗、２６……メータリレー、２６Ａ……設定指
針、３０……変圧器タツプ切換制御回路、３１…
…変圧器タツプ切換機接点、Ｄ……総設備電力検
出回路部、Ｅ……予想電力設定回路部、Ｍ……メ
ータリレーの動作接点。
Claims (1)
- １ 複数の電源を有し、各々独立に開閉および電
力調整が可能な電熱炉の制御装置において、各々
の電源の変圧器のタツプ位置毎にそのタツプ位置
における印加電力に対応した信号を発生する回路
と、この回路により次に投入する炉の印加電力を
通電前に予測しこの予測値と現在使用している電
力値に対応する信号とを加算する回路と、この合
計電力が許容値を越えたかどうかの判定により変
圧器のタツプを切り換える回路とから成り、合成
電力が許容値を越える場合には次の炉を投入する
前に合計電力が許容値以下となるようにタツプ位
置を切り換えその後に電源を投入するようにした
ことを特徴とする電熱炉の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048881A JPS57157479A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Controller for electric heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048881A JPS57157479A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Controller for electric heating furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57157479A JPS57157479A (en) | 1982-09-29 |
| JPS6344267B2 true JPS6344267B2 (ja) | 1988-09-05 |
Family
ID=12581967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4048881A Granted JPS57157479A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Controller for electric heating furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57157479A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5770895A (en) * | 1995-06-08 | 1998-06-23 | Tokyo Electron Limited | Operation control device and method for a plurality of electric power consuming systems |
-
1981
- 1981-03-23 JP JP4048881A patent/JPS57157479A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57157479A (en) | 1982-09-29 |
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