KR960008625B1 - 공업용 로의 전기 저항 조정 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

내용없음.

Description

공업용 로의 전기 저항 조정 장치 및 그 방법
제1도는 전기 로 저항내에서 소비되는 전력을 제어하기 위한 공업용 계산기, 프로그램을 편성할 수 있는 공업용 자동 장치 또는 마이크로 처리 장치내에서 만들어내는 함수의 도시도.
제2도는 제1도와 동일하게, 더욱 개선된 도시도.
제3도는 제1도 및 제2도와 동일하게, 더욱 바람직한 조종 방식을 구성하는 도면.
제4도는 주어진 동력비 : PC에 대응하는 싱코프(syncoped) 순서를 만들어내는 산식도.
제4a도는 산식 자체를 표시한 도면.
제4b도는 제4a도의 표시에서 사용되는 변수의 의미도.
제5도는 결손 방법을 이용하여 싱코프 순서를 만들어내는 또다른 산식도.
제5a도는 산식 자체를 표시하는 도면.
제5b도는 제5a도에서 이용하는 변수의 의미도.
제6도는 저항이 장치되어 있고, 계산기, 자동 장치 또는 마이크로로 처리장치에 의하여 조종되는 시설의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 저항 2 : 전기 스위치 시스템
3 : 케이블 4 : 마이크로 처리 장치
본 발명은 전기 저항에 의한 가열, 더 상세히 말하면, 유리 제조 공업에서 사용하는 공업용 전기로, 예를 들면 유리를 담금질하거나 볼록하게 구부리기 위하여 유리를 가열하는 전기 로에 제공되는 동력 제어에 관한 것이다.
유리판을 담금질하거나 볼록하게 구부리기 위하여 유리판을 재가열하게 되어 있는 가열 로의 전기 저항에 공급되는 동력은 정확히 제어하는 것이 중요하며, 그렇지 않으면 서로 다르게 처리된 서로 다른 유리판은 서로 다른 방식으로 볼록하게 구부러지거나 담금질된다. 이와 같이 제조된 판유리는 그 형태에 있어서뿐 아니라, 그 담금질 상태에 있어서도 차이가 생기게 된다.
특히 유리판을 담금질하거나 볼록하게 구부리는 이러한 전기 가열 로에 있어서는 소비되는 전력에 대한 정확한 정보가 필요하며, 변동의 폭을 1% 이하로 하고자 한다.
이와 같이 소비되는 전력을 정확히 제어함으로써 유리를 양호하게 가열하는 장점 이외에, 일반 전기 회로망의 섭동을 받지 아니하고, 다른 섭동이 생기지 아니하며, 시설을 더 정규적으로 작동시킬 수 있고, 이것은 시설의 수명에서도 유리한 것이다.
공업용 전기 로를 만족스럽게 조종할 수 있는 다이리스터(thyristor)의 유사한 조종 장치가 존재하는 것은 물론이지만, 이러한 경우에는 각 다이리스터마다 하나 또는 다수의 전자 조종 및 전환 카드를 결합시키는데, 이로 인하여 비용이 많이 소요된다. 대규모 시설에 있어서는 100개 또는 수백개의 다이리스터를 조종하여야 하는 것을 알게 되면 이러한 시설에 소요되는 비용이 엄청나다는 것을 알게 된다.
본 발명은 종래의 기술에 의한 경우와 같이 막대한 금액을 투자함이 없이, 유리판을 담금질하거나 볼록하게 구부리기 위하여 유리판을 가열하는 전기 로의 저항에서 소비되는 전력을 정확히 제어하는 문제를 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
이를 위하여 본 발명은 제어 기능을 하는 전기 저항에 결합된 다이리스터를 사용하고, 한편으로는 소비전력을 계산하고, 다른 한편으로는 정확히 계산된 전력을 소비시킬 수 있도록 전기 스위치 시스템, 특히 계전기 또는 다이리스터를 직접 조종할 수 있는 모든 기능을 수행하는 공업용 계산기, 프로그램 편성이 가능한 공업용 자동 장치(A.P.I) 또는 마이크로 처리 장치 등과 같은 디지탈 기술을 이용하는 모든 시스템에 의하여 싱코프식으로 다이리스터를 조종하는 것을 제안한다.
도입되는 기능에는 다음의 기능이 포함된다.
· 소비될 전력 수준의 계산
· 소비될 전력 수준에 대응하는 싱코프 순서의 계산 도는 싱코프 순서의 선택
· 모든 전환 시스템(예 : 다이리스터)용 조종 장치의 테이블 또는 매트릭스의 작성
· 전환 시스템의 논리 조정 장치
소비 전력 제어의 정확성을 향상시키기 위하여 전기 공급망의 전위차(d.d.p.)를 제어하고, 이러한 전위차의 변동에 따라 소비될 이론 전력을 교정하는 보충 기능이 제공되어 있다.
인접 교정 전력의 백분율의 영향을 받는 모든 시스템이 동시에 시동되는 것을 피할 수 있도록 모든 전환 시스템의 조정 테이블이나 매트릭스를 폴리싱 하는 것이 바람직하다.
계산 시간을 단축하기 위하여 이러한 폴리싱은 전환 시스템의 조정 테이블 또는 매트릭스의 순서를 단순히 바꿔놓으면 된다. 이러한 기능은 계산기, 자동 장치 등에 도입되는 계산법에 의하여 수행된다.
본 발명은 특히 유리판을 담금질하거나 볼록하게 구부리기 위하여 유리판을 가열하기 위한 가열 로형의 전기 저항이 달린 시설도 제안하며, 이러한 저항은 전기 스위치 시스템, 특히 다이리스터에 의하여 조종되고, 시설내의 스위치 시스템이 직접 디지탈 기술 시스템, 특히 공업용 계산기, 프로그램을 편성할 수 있는 공업용 자동 장치(A.P.I), 마이크로 처리 장치에 연결되어 있고, 저항에 결합된 이러한 조종 시스템의 계산 및 조종 기능은 전자 카드류의 조종 및 전환 블록을 개입시킴이 없이, 계산기, 자동 장치 또는 마이크로 처리 장치와 일반적인 디지탈 기술 시스템에 의하여 수행된다.
이러한 계산기, 자동 장치 또는 마이크로 처리 장치는 이미 그 동작을 조절하기 위하여 가열 로가 포함되어 있는 시설에 속하여 있고, 이 시설에 대하여는 전환 시스템, 특히 다이리스터와 이에 결합된 저항의 기능을 조종하기 위하여 이미 수행하고 있는 기능 이상의 기능을 수행하도록 요구된다.
본 발명을 블록도와 합동 싱코프 순서를 만드는 산식의 표시를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
제6도는 조종용 저항(1)이 장치된 시설을 도시한 것이다. 이 저항(1)은 전기 전환 시스템(2), 예를 들면 케이블(3)에 의하여 직접 공업용 계산기, 프로그램을 편성할 수 있는 공업용 자동 장치 또는 마이크로 처리 장치(4)에 직접 연결되어 있는 조종 다이리스터에 결합되어 있고, 이러한 저항과 다이리스터와 같은 전환 시스템을 조종하는 데 필요한 계산 및 조종 기능 계산기(4) 등에서 행해지고 전환 및 조종용 전자 카드의 개입없이 직접 전환 시스템에 전달된다.
종래의 기술에서는 전자 카드 수준에서 수행할 수 있었던 기능이 계산기, 자동 장치 또는 마이크로 처리 장치(4)로 옮겨진다.
각 다이리스터의 싱코프 방식으로 되는 논리 지령은 계산기, 자동 장치(A.P.I)등에서 만들어진다.
따라서, 다이리스터를 조종하려면 50Hz의 전기 회로망을 1000분의 20초 동안에 P교번하는 동안 다수(P)의 논리 지령(0 또는 1)이나 싱코프 순서를 다이리스터에 가하는 것이 유리하며, 이 50Hz는 이론상 시설의 저항내로 소산되어야 하는 동력에 해당하는 것이다.
숫자(P)는 바람직한 정확도에 따라 달라진다. 바람직한 동력의 양화상 오차를 0.25% 이하로 하려면, 1순차마다 200교번을 제어하여야 한다. 즉, 시스템 시간 기준은 4초이다.
계산기, 자동 장치 또는 마이크로 처리 장치는 각 다이리스터에 적절한 싱코프 순서를 준비한다.
계산기 등은 그 계산 시간을 최적화시킬 수 있도록 201개의 예비 작성 싱코프 순서(0.5%의 단계당 0내지 100%)를 기억 장치에 보유하고 있으며, 이는 각 다이리스터별로 싱코프 순서를 선택할 뿐이다.
싱코프 순서의 계산이나 선택은 다이리스터에 의하여 조종되는 모든 저항내에서 소비되는 동력이 전체적으로 매초마다 일정하게 되도록 한다. 계산기는 이것으로부터 전기 공급망의 동일위상에 연결되어 있는 모든 다이리스터의 지령 테이블을 작성한다(지령을 하는 다이리스터가 있고, 다이리스터가 도체 또는 부도체이어야 하느냐에 따라 1 또는 0으로 구성되는 P난 및 P선이 있는 테이블).
그 다음에는 계산기, 자동 장치 또는 마이크로 처리 장치는 이러한 지령 테이블로부터 다이리스터의 지령에 의하여 유효하게 되는 난을 선택한다. 이러한 조작은 필요한 경우에는 각 다이리스터의 유효 전도를 유효하게 하기 위하여 계산기 등을 전기 회로망에 동기화시키는 것을 필요로 한다.
제1도는 이러한 조종을 도시한 것이다. 제2도에 도시한 바와 같이, 전기 회로망의 우발적 교란을 참작하고, 이러한 교란에 대처하기 위하여 소비될 이론 동력의 교정이 행하여진다. 동력의 교정값(Pc)은 전기 회로망의 변동에 따라 다음과 같이 된다.
Figure kpo00001
상기 식에서,
PT는 소비될 이론 동력(전기 회로망의 d.d.p.의 공칭 수준),
UN는 전기 회로망의 d.d.p.의 공칭값,
UM는 전기 회로망의 d.d.p.의 측정값,
PT및 Pc는 가설 동력을 백분율로 표시한 것이다.
위상차의 교정은 위상별로 1회 실시하고, 이 동일 위상에 연결되어 있는 모든 다이리스터에 대하여 동시에 실시한다. 다이리스터의 수준에서, 다이리스터가 있는 때마다 다이리스터별로 1회씩 교정을 실시하는 방법에 비하여 이 방법은 상당히 경제적이다.
따라서, 전기 회로망의 변동에 따라 교정되는 이러한 동력에 근거하여 계산기 또는 자동 장치에 기억된 사전 선택된 순서로부터 각 다이리스터에 적절한 싱코프 순서를 계산 또는 선택한 다음에, 다이리스터의 지령 테이블을 작성하고, 끝으로 이러한 다이리스터를 조정한다. 전술한 바와 같이, 이와 같은 계산 및 조정 기능은 계산기, 자동 장치 등에 의해서 행해진다.
그외에도, 적당한 실시예에 의하여 교정된 동력과 유사한 백분율의 영향을 받아서 다이리스터가 동시에 시동되는 효과를 보정할 수 있도록 지령 테이블의 폴리싱에 행하여진다. 계산기 등의 순환 계산 시간을 최대한으로 감소시키는 것이 유리하다는 점을 참작하여 테이블의 각 순서를 1 이하의 그 선의 위치와 같은 단계의 수로 바꾸어 놓는다.
싱코프 지령의 계산 및 준비 조작은 수동식으로 할 수 있으나, 계산기 등에 도입되어 있는 산법에 따라 계산기 등으로 행하는 것이 바람직하고 유리하다. 제3도의 적당한 실시예를 이용하는 산법은 제4a도에 도시되어 있다. 제5a도에 도시한 또다른 산법도 이용할 수 있다.
또다른 변형에 있어서 특히 싱코프 순서를 미리 준비하는 때에는 순서를 바꾸어 놓음으로써 행하는 싱코프 순서 기준 테이블의 예비 폴리싱을 제안한다.
전술한 바와 같이, 시설에 설비되어 있는 계산기, 자동 장치 또는 마이크로 처리 장치내에서 다이리스터의 계산 및 조종 기능을 실현시키는 때에는 재료비가 매우 적게 소요된다. 실제로 소비된 동력을 쉽게 제어할 수 있고, 따라서 전기 회로망의 교란도 더 정확히 계산할 수 있으며, 원하는 동력을 더 균질적으로 소비시킬 수 있다.
소산될 동력은 계산기 또는 자동 장치 내에서 조절의 목적에 따라 적당한 방식으로 계산된다. 빈번히 이용되는 조절의 목적은 가열로의 주변 온도를 억제하는 것이지만, 또다른 조절 목적도 생각할 수 있다. 제안된 도표에서는 온도를 열전쌍(thermocouple)에 의하여 측정한다. 지령은 스크린을 거쳐 계산기 또는 자동장치에 도입된다.
도표에서는 지령에 관하여 측정이 변동됨에 따라 소비된 동력을 계산하기 위하여 유도된 비례 적분식의 조절 산법도 제안하고 있다.
이 방법은 어떠한 조절 산법이나 소비 대상 동력의 계산에도 완전하게 적합시킬 수 있다. 그외에도, 전술한 바와 같이, 이 방법은 전에는 다이리스터 블록별로 유사한 모듈을 필요로 하였을지라도, 동일한 계산기에 있어서 다수의 다이리스터 블록을 안내할 수 있는 가능성을 제공한다.
이러한 관점에서 볼 때, 일정한 조건하에서 변함없이 작동하는 설비의 수명이 더욱 길어지고, 이에 따라 생산 능률에 향상되고, 판유리의 품질로 더욱 향상된다(판유리의 가열상태가 더 정확하게, 더 균형있게 됨으로써 담금질이나 볼록 구부림이 더 양호하게 된다). 시설에 의하여 생기는 전기적 교란이 감소됨으로써 전기 회로망 전반에 걸친 오염이 감소된다. 이 방법은 정보를 아날로그 방식으로 전달하거나, 아날로그/디지탈 변환이 없이 완전히 디지탈식으로 되어 있기 때문에, 정확도가 매우 높다.
이상의 설명에서는 거의 다이리스터라는 말만을 사용하였는데, 이상에서 설명한 기술은 모든 전기 전환 시스템에 확대 적용할 수 있으며, 그 대상중에는 다이리스터뿐 아니라, 예를 들면 통계적 또는 기계적 계전기도 포함된다.
이상에서는 계산기 또는 자동 장치의 이용을 설명하였으나, 디지탈 기술을 이용하는 모든 시스템에 일반화시킬 수 있다. 이러한 시스템에서는 예를 들면, 공업용 계산기, 프로그램을 편성할 수 있는 공업용 자동 장치, 마이크로 처리 장치 등이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

Claims (12)

  1. 유리판을 담금질하거나 볼록하게 구부리기 위하여 유리판을 가열하는 위한 가열 로의 전기 저항, 즉 다이리스터, 더 일반적으로 말하자면 전기 전환 시스템에 의하여 조종되는 전기 저항에서 소비되는 동력의 제어 방법에 있어서, 전환 시스템, 특히 다이리스터를 공업용 계산기, 프로그램을 편성할 수 있는 공업용 자동 장치, 마이크로 처리 장치 등과 같은 디지탈 기술을 이용하는 시스템에 의하여 싱코프 방식으로 조종함으로써 한편으로는 소비되는 동력을 계산하고, 다른 한편으로는 미리 계산된 동력을 소비할 수 있도록 전환 시스템을 직접 조종할 수 있는 기능을 실현하는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 소산될 동력을 가열 로내의 온도를 조절하는 방식에 따라, 특히 가열 로의 외통내에 있는 우력(couple)으로부터 계산하는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 계산 기능에 전기 회로망의 d.d.p.의 교정 및 경우에 따라서는 싱코프 지령의 준비도 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  4. 제1항 또는 2항에 있어서, 조종 기능에 싱코프 순서의 선택, 모든 전환 시스템용의 지령 테이블의 작성, 상기 전환 시스템, 특히 다이리스터의 논리 지령 등이 포함되는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  5. 제4항에 있어서, 조종 기능에 지령 테이블의 폴리싱 기능이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 싱코프 순서를 미리 작성하는 때에는 지령 테이블의 폴리싱도 미리 행하여지는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  7. 제5항에 있어서, 폴리싱이 바꾸어 놓는 것에 의하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  8. 제1항 또는 2항에 있어서, 조종 기능 및 경우에 따라서는 계산 기능이 계산기, 자동 장치 등에 입력된 논리에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 논리가 제4도 또는 제5도에 도시한 연산 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  10. 제1항 또는 2항에 있어서, 계산기, 자동 장치 등이 가열 로가 포함된 시설내에 존재하고, 시설의 다른 기능을 조절하기 위하여 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 방법.
  11. 제1항 또는 2항에 의한 방법을 실시하기 위한 장치로서, 전환 시스템, 특히 다이리스터 블록에 직접 연결된 계산기, 프로그램을 편성할 수 있는 자동 장치 등이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 장치.
  12. 제11항에 있어서, 장치에 전력을 공급하는 전기 회로망의 d.d.p.를 판독하는 시스템이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 저항 조정 장치.
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