SE452842B - Regleranordning for en plasmabrennare for hog effekt, serskilt for en smeltugn - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 452 842 tor är anordnad, att stâlldonet för plasmabrännarens elektrod- avstånd ligger efter en med en ärvärdesgivare för elektrodav- ståndet förbunden lägesregulator. vars börvärdesingång medelst en omkopplare valfritt kan förbindas med effektregulatorns utgång, med en börvärdesgivare för elektrodavståndet eller med en börvärdesgivare för ljusbågsspänningen. och att strömregu- latorns börvärdesingång över en ytterligare omkopplare val- fritt kan matas från effektregulatorn eller från börvärdesgi- varen för ljusbågsströmmen.

Eftersom en effektregulator hör till plasmabrännaren kan brännareffekten noga ges i beroende av ett effektbörvärde. varvid det är möjligt att antingen hålla ljusbågsströmmen eller ljusbågsspänningen konstant för att reglera effekten över ljusbågslängden. alltså elektrodavståndet, respektive över ljusbågsströmmen. I det ena fallet ansluts strömregula- torns börvärdesingång över den anordnade omkopplaren till en börvärdesgívare för ljusbågsströmmen och lägesregulatorns börvärdesingång till effektregulatorns utgång. medan i det andra fallet effektregulatorutgången är förbunden med ström- regulatorn och lägesregulatorn med en börvärdesgivare för ljusbågsspänningen. Därigenom är det möjligt att i motsvarig- het till smältprocessens krav säkerställa en bestämd ugnsef- fekt antingen med en större eller mindre ljusbåglängd. Vid en given ugnseffekt betingar en mindre ljusbåglängd en högre ström och en mindre ström en större ljusbåglängd. Eftersom ljusbåglängden påverkar effektfaktorn tillåter regleranord- ningen enligt uppfinningen också en drift av ugnen med en optimal effektfaktor. medan ett största tillåtet elektrodav- stånd ges över börvärdesgivaren för ljusbågsspänningen.

För att förhindra att vid tändningen av plasmabrännaren ljus- bâgsströmmen inte överstiger ett övre gränsvärde. kan i en ytterligare utformning av uppfinningen det vara anordnat så att strömregulatorn är styrbar över en jämförelsekoppling an- sluten å ena sidan till ärvärdesgivaren för ljusbågsströmmen och å andra sidan till en börvärdesgívare för en tändspänning.

Tändspänningen ges genom börvärdesgivaren. varvid börvärdet 10 15 20 25 30 35 452 842 jämförs med ljusbågsspänningen i jämförelsekopplingen och den fastställda spänningsskillnaden påläggs strömregulatorn. vil- ken i beroende av denna styrsignal begränsar tändströmmen.

Efter tändningen träder denna styrning av strömregulatorn ur funktion.

-Pâ ritningen är uppfinningsföremålet schematiskt återgivet i ett utföringsexempel, närmare bestämt visas en regleranordning enligt uppfinningen för en plasmabrännare för hög effekt i ett blockschema.

Den återgivna plasmabrännaren för en smältugn uppvisar en med hjälp av ett ställdon l rörlig elektrod 2. vilken som mot- elektrod samverkar med ugnskärlet 3 respektive ugnsinsatsen.

Energiförsörjningen av denna plasmabrännare sker över en transformator 4 och en tyristorstyrd strömriktare 5, som kan styras från en strömregulator 6. Strömregulatorns 6 börvärdes- ingång kan därvid över en omkopplare 7 antingen anslutas till en börvärdesgivare 8 för ljusbägsströmmen eller till utgången hos en effektregulator 9, till vilken är tíllordnad en börvär- desgivare 10 för en böreffekt. Strömregulatorns 6 ärvärdesin- gång ligger därvid till en strömomvandlare ll.

För styrning av styrdonet 11 är en lägesregulator 12 anordnad, vars börvärdesíngång över en andra omkopplare 13 valfritt kan förbindas med effektregulatorns 9 utgång. en hörvärdesgivare 14 för elektrodavståndet eller en börvärdesgivare 15 för ljus- bâgsspänningen. Elektrodavständets ärvärde tillförs lägesregu- latorn över en lämplig ärvärdesgivare 16. Då på grund av denna koppling antingen ljusbågsströmmen över strömregulatorn 6 kan regleras vid konstant ljusbågsspänníng eller elektrodavståndet över lägesregulatorn kan regleras vid konstant ljusbågsström i beroende av en förutbestämd böreffekt. måste effektregulatorn 9 tillföras ljusbâgsströmmens och ljusbågsspänníngens ärvär- den. Som ärvärdesgivare för ljusbågsströmmen tjänar strömom- vandlaren ll, medan för ljusbâgsspänningen är anordnad en ärvärdesgívare 17 som bestämmer den rådande spänningen mellan elektroderna. 10 15 20 25 30 35 452 842 É För tändning av brännaren används dessutom en börvärdesgivare 18 för tändspänningen. vilken anligger till den ena ingången hos en jämförelsekoppling 19. vars andra ingång matas från ärvärdesgivare 17 för ljusbågsspänningen. Med hjälp av denna jämförelsekopplings utgångssignal styrs strömregulatorn 6 med avseende på en begränsning av tändströmmen så att tändströmmen förblir under ett förutbestämt värde. Denna strömbegränsning över jämförelsekopplingen 19 träder efter plasmabrännarens tändning ur funktion.

Tänder huvudljusbågen mellan den mot ugnsinsatsen förflittade elektroden 2 och ugnsinsatsen så förstöras genast elektrodav- ståndet. tills den förutbestämda vid börvärdesgivaren 10 in- ställda böreffekten uppnås. I enlighet med omkopplarnas 7 och 13 läge föreskrivs därvid strömregulatorn 6 över börvärdesgi- varen 8 ett bestämt strömbörvärde. så att lägesregulatorn 12 över effektregulatorn 9 tillförs ett börvärde. vilket motsva- rar ljusbågsspänníngen. vilket är nödvändigt för att uppnå den valda böreffekten vid det föreskrivna strömbörvärdet. Eftersom vid en föreskriven effekt ljusbågsströmmen avtar med ljusbåg- längden och ljusbågsspänningen tilltar med ljusbåglängden kan över det föreskrivna strömbörvärdet säkerställas en önskad ljusbåglängd. Ändrar sig ljusbågsströmmen så indikeras detta över strömom- vandlaren ll för strömregulatorn 6. vilken reglerar bort av- vikelsen i beroende av skillnaden mellan börvärde och ärvârde. Ändrar sig däremot ljusbåglängden. exempelvis på grund av en ändring av nivån hos badet i ugnskärlet 3. så meddelas detta över ljusbågsspänningens ärvärdesgivare till effektregulatorn. vilken i beroende av den inställda böreffekten förser läges- regulatorn 12 med ett motsvarande nytt börvärde. vilket har till följd en efterjustering av elektroden 2 över ställdonet 1.

Skall plasmabrännaren drivas med en optimal effektfaktor. så förbinds strömregulatorn 6 över omkopplaren 7 med effektregu- latorn 9. medan lägesregulatorn 12 över omkopplaren 13 ansluts till börvärdesgivaren 15 för ljusbågsspänningen. Genom börvär- 10 15 20 25 30 452 842 5 c- desgivaren 15 kan därmed en maximal tillåten ljusbågsspänning över elektrodavståndet föreskrivas. för att säkerställa en gynnsam effektfaktor. Med elektrodavståndet förbättras ju effektfaktorn. En sådan konstanthållning av elektrodavståndet innebär självklart en styrning av ljusbågsströmmen i beroende av den föreskrivna böreffekten. Denna styrning sker över effektregulatorn 9. vilken föreskriver det för tillfället rådande strömbörvärdet som ledstorhet för strömregulatorn 6.

För att bibehålla en bestämd effektfaktor kan börvärdesgivaren 15 för ljusbägsspänningen vara försedd med en cosçïregulator. f över vilken lägesregulatorn 12 försörjs med ett motsvarande börvärde, så att en bestämd ljusbågsspänning bibehålls.

För att vid föreskrift av ett spänningsbörvärde. som säker- ställer en största möjliga ljusbäglängd, förhindra underskri- dandet av en minimal ljusbägsström, är en inte närmare åter- given koppling anordnad. som sänker spänningsbörvärdet då ljusbågsströmmen sjunker under detta gränsvärde. vilket har till följd en förminskning av elektrodavståndet och en försto- ring av ljusbågsströmmen.

Ansluts strömregulatorn 6 över omkopplaren 7 till börvärdes- givaren B för ljusbågsströmmen och lägesregulatorn 12 över omkopplaren 13 till börvärdesgivaren 14 för elektrodavståndet. så är en styrning för hand oberoende av effektregulatorn 9 möjlig med hjälp av den för tillfället rådande börvärdes- föreskriften. Vid detta driftsfall kan ljusbågsströmmen och elektrodavstândet pâverkas oberoende av varandra.

Regleringsanordningen enligt uppfinningen av plasmabrännare är inte begränsad till användning för plasmabrännare på smält- ugnar, utan kan insättas överallt där större brännareffekter krävs. vilket exempelvis är fallet vid plasmaskäranordningar eller plasmasvetsanordningar.

Claims (2)

10 15 20 25 452 842 PBIGIIIKEGV

1. Regleranordníng för en plasmabrännare för hög effekt. sär- skilt för en smältugn. bestående av en styrbar strömríktare för ljusbâgsströmmen. en strömriktaren styrande strömregulator med en börvärdesgivare och en ärvärdesgivare för ljusbågs- strömmen och av ett ställdon för plasmabrännarens elektrodav- stånd, K ä n n e t e c K n a d av att en å ena sidan till en hörvârdesgivare (10) för ljusbågseffekten och å andra sidan till ärvärdesgivare (11. 17) för ljusbågsströmmen och ljus- bâgsspänningen ansluten effektregulator (9) är anordnad: att ställdonet (1) för plasmabrännarens elektrodavstånd ligger efter en med en ärvärdesgivare (16) för elektrodavståndet förbunden lägesregulator (12). vars börvärdesingång medelst en omkopplare (13) valfritt kan förbindas med effektregulatorns (9) utgång. med en börvärdesgivare (14) för elektrodavståndet eller med en börvärdesgivare (15) för ljusbâgsspänningen. och att strömregulatorns (6) börvärdesingång över en ytterligare omkopplare (7) valfritt kan matas från effektregulatorn (9) eller från börvärdesgivaren (8) för ljusbâgsströmmen.

2. Regleranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att strömregulatorn (6) är styrbar över en jämförelsekopplíng ansluten å ena sidan till ärvärdesgivaren (17) för ljusbågs- strömmen och å andra sidan till en börvärdesgivare (18) för en tändspänning.