NO163260B

NO163260B - Koplingsanordning for direkte oppvarming av en ionsmelte,saerlig av glass, ved gjennomgang av en elektrisk vekselstroem.

Info

Publication number: NO163260B
Application number: NO841342A
Authority: NO
Inventors: Pavel Zahalka; Jaroslav Stanek; Jiri Matej
Original assignee: Vysoka Skola Chem Tech
Priority date: 1983-04-06
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1990-01-15
Also published as: FI75795B; GB2140632A; FI841379A0; SE459707B; GB2140632B; NO163260C; SE8401750D0; US4624002A; JPS59213630A; FI75795C; GB8408800D0; FI841379L; DE3412670A1; CS235792B1; AT387563B; NO841342L; SE8401750L; DE3412670C2; DD234572A3; ATA108484A

Description

Oppfinnelsen angår en koplingsanordning for direkte oppvarming av en ionesmelte, særlig av glass, ved gjennomgang av en elektrisk vekselstrøm med en frekvens som er lavere enn 50 Hz.

Det er kjent en metode for smelting av ioneledende smelter, særlig av glass, ved hjelp av elektrisk strøm med en frekvens s6m er lavere enn nettfrekvensen, hvorved korro-sjonen av metallsmelteelektrodene blir redusert. Ved utførel-se av denne metode må vedkommende koplingsanordning inneholde midler som er i stand til å endre frekvensen av matestrømmen. I en publikasjon av M. Kubåt, "Halbleiterleistungstechnik"

(SNTL, ALFA, Praha, 1978), på sidene 538 - 539, eller i en publikasjon av V. Hrbek m.fl.: "Probleme elektronischer Leistungssysteme" (SNTL, Praha, 1980) behandles omformere som muliggjør en endring av parametrene for en vekselspenning med gitt frekvens. Som direkte frekvensomformere anføres vanlig-vis med tyristorer utstyrte sykloomformere som særlig benyttes for styring av turtallet og ytelsen av drivanordninger med langsomt roterende synkronmotorer i sementmøller, ovner og liknende. For en regulering av oppvarmingen av elektriske glass-smelteovner er disses anvendelse ikke kjent, og kjente kop-lingsanordninger i sykloomformere egner seg ikke for dette formål da det ved smeltingen er nødvendig å holde visse fordrede verdier konstant.

Fra DE offentliggjørelsesskrift nr. 3 035 508

er det kjent en koplingsanordning for direkte oppvarming av en beskikning ved gjennomgang av en elektrisk vekselstrøm med en frekvens som er lavere enn 50 Hz, hvor det til en hovedledning fra en vekselstrømmatekilde til ovnens elektro-der er tilkoplet en elektrisk giver (strømmåler) og en med tyristorer bestykket frekvens- eller sykloomformer som styres fra en styreanordning. Styringen av sykloomformeren besørges av en frekvensvelger, en frekvensgenerator, en tidskrets for effektregulering til hvilken effektmålere er tilkoplet,

en tennpulsfordeler, en tennpulsforsterker og anordninger for synkronisering av tennpulsene i forhold til inngangsvek-selspenningen.

Denne kjente koplingsanordning er beregnet for anvendelse i forbindelse med en lysbueovn, og publikasjonen angår følgelig bare området for elektrometallurgi eller produksjon av ildfaste stoffer. Smelting av glass i en lysbueovn er prinsipielt ikke mulig. For det første oppstår det i lysbuesonen temperaturer på 2000 til 4000°C, og dette ville ved glassfremstilling ha som konsekvens at nesten alle oksider som danner glassmassen, ville fordampe. Glassammensetningen, som egenskapene til det ferdige glass er avhengige av, kunne derfor ikke overholdes. For det andre ville måling og overholdelse av temperaturen, som er av stor betydning ved glassmelter, heller ikke kunne utføres. For det tredje ville materialet i grafittelektro-dene, mellom hvilke lysbuen brenner, forårsake en karbiddan-nelse av de fra glassmassen reduserte metaller, og dette ville forårsake en endring av glassets farge.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en koplingsanordning av den innledningsvis angitte type som i tillegg til midler for tilveiebringelse av en optimal utgangsfrekvens, som bevirker redusert elektro-dekorrosjon, også omfatter anordninger for stabilisering av den gunstige antikorrosjonsvirkning av den lave, optimale utgangsfrekvens.

For oppnåelse av dette formål er det tilveiebrakt en koplingsanordning av den angitte type ved hvilken det til en hovedledning fra en vekselstrømmatekilde til ovnens smelteelektroder er tilkoplet en strømføler og en med tyristorer bestykket sykloomformer, til hvilken det via en generator for grunnfrekvensen, en tidskrets for effektregulering, en fordeler for tennpulser og en forsterker for tennpulser er tilkoplet en velger for den fordrede, konstante frekvensverdi, og hvor det til generatoren for grunnfrekvensen og til tidskretsen er tilkoplet en synkronisator som over en reguleringsledning via en synkroniseringstransformator er tilkoplet til hovedledningen, og koplingsanordningen er ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved at det til tidskretsen for effektregulering er tilkoplet utgangen fra en likestrøm-komponent-måleanordning til hvis inngang det er tilkoplet utgangen fra en ef f ektmåleanordning hvis spenningsinngang er tilkoplet til reguleringsledningen og hvis strøminngang er tilkoplet til strømføleren.

I en fordelaktig utførelse av koplingsanordningen er vekselstrømmatekilden et trefasenett hvor sykloomformeren omformer nettets trefasestrøm til en enfasematestrøm for ovnen.

Tidskretsen for effektregulering er hensiktsmessig tilkoplet til utgangen fra en effektregulator med en første inngang som er tilkoplet til en andre utgang fra effektmåleanordningen, og med en andre inngang som er forbundet med en velger for den fordrede effektverdi. Det er videre fordelaktig at effektregulatorens andre inngang er tilkoplet til utgangen fra en temperaturregulator med en første inngang som er tilkoplet til en temperaturføler, og en andre inngang som er tilkoplet til en velger for den fordrede temperaturverdi.

Med koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen kan man ikke bare innstille den i overensstemmelse med typen av den smeltede glassmelte forutbestemte frekvens, men man kan også innstille effektmatekildens ytelse i overensstemmelse med den nødvendige, tilførte effekt, og eventuelt også ovnstemperaturen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et antall utførelseseksempler som er skje-matisk vist på tegningene, der fig. 1 viser et koplingsskjerna av en matekilde med en frekvensstyrekrets og en effektmåleanordning, fig. 2 viser et koplingsskjerna ifølge fig. 1 med effektregulering, og fig. 3 viser et koplingsskjerna ifølge fig. 1 og 2 med temperaturregulering.

På fig. 1 er en vekselstrømmatekilde 1, som er tilkoplet til et trefasenett 2, ved hjelp av en hovedledning 3 via en strømføler 4 forbundet med en syklo-omformer 5 som er utstyrt med tyristorer. En-faseutganger 7 er tilkoplet til smelteelektroder 8 som er anordnet i smelteovnen 9 i hvilken det er anordnet en temperaturføler 10 som er tilkoplet til en utenfor ovnen 9 beliggende temperaturindikator 11. En velger 12 for den fordrede frekvensverdi er tilkoplet til sykloomformeren 5 via en generator 13 for grunnfrekvensen, en tidskrets 14 for effektregulering, en fordeler 15 for tennpulser, og en tennpulsforsterker 16. Til generatoren 13 for grunnfrekvensen og til tidskretsen 14 er det tilkoplet en synkronisator 17 som-via en synkroniseringstransformator 18 er tilkoplet til hovedledningen 3 ved hjelp av en reguleringsledning 19. Til tidskretsen 14 for effektregulering er tilkoplet utgangen fra en måleanordning 20 for effekt-like-strømkomponentene, til hvis inngang utgangen fra en effektmåleanordning 21 er tilkoplet. Dennes spenningsinngang er tilkoplet til reguleringsledningen 19 via synkroniseringstransformatoren 18, og dens strøminngang er tilkoplet til strømføleren 4.

Slik som vist på fig. 2, kan det til tidskretsen

14 for effektregulering være tilkoplet en effektregulator 22 med en første inngang som er forbundet med en andre utgang fra effektmåleanordningen 21, og med en andre inngang som er forbundet med en velger 23 for den fordrede effekt- eller ytelsesverdi.

Ifølge fig. 3 er den andre inngang til effektregulatoren 22 tilkoplet til utgangen fra en temperaturregulator 24 med en første inngang som er tilkloplet til temperatur-føleren 10, og en andre inngang som er tilkoplet til en velger

25 for den fordrede temperaturverdi.

Koplingsanordningen arbeider på følgende måte:

På velgeren 12 innstilles den fordrede, konstante frekvens som er mindre enn 50 Hz og som bestemmes i overensstemmelse med typen av den glass-smelte som skal smeltes. Frekvensen fra velgeren 12 og generatoren 13 for grunnfrekvensen synkroniseres med nettfrekvensen ved hjelp av synkronisatoren 17. Den ved hjelp av generatoren 13 for grunnfrekvensen og tidskretsen 14 for effektregulering frembrakte bærefrekvens moduleres og oppdeles eller fordeles til enkelte tyristorer 6 i sykloomformeren 5 ved hjelp av fordeleren 15 for tennpulsene som forsterkes ved hjelp av tennpulsforsterkeren 16. Tyristorene 6 slipper gjennom en vekselstrøm med en ved hjelp av velgeren 12 bestemt frekvens til elektrodene 8. Derved måles effekten ved hjelp av effektmåleanordningen 21 ut fra informasjoner fra synkroniseringstransformatoren 18 og strøm-føleren 4. Også effektens likestrømkomponenter måles ved hjelp av måleanordningen 20 ut fra informasjoner fra effektmåleanordningen 21 og tidskretsen 14. Smeltens temperatur bestemmes ved hjelp av indikatoren 11 som er tilkoplet til temperaturføleren 10.

Videre er det også mulig å regulere ovnens effekt (fig. 2) ved å sammenlikne den fordrede effekt, som er inn-stilt ved hjelp av velgeren 23 og regulatoren 22, med informasjoner som tas fra effektmåleanordningen 21. En puls for innstilling av effekten overføres ved hjelp av regulatoren 22 til tidskretsen 14.

Det er også mulig å regulere ovnens 9 temperatur (fig. 3) ved at temperaturen fra velgeren 25 for den fordrede temperaturverdi i temperaturregulatoren 24 sammenliknes med informasjoner fra temperaturføleren 10 og en puls for en endring av temperaturen overføres til effektregulatoren 22.

Claims

1. Koplingsanordning for direkte oppvarming av en ionesmelte, særlig av glass, ved gjennomgang av en elektrisk vekselstrøm med en frekvens som er lavere enn 50 Hz, ved hvilken det til en hovedledning (3) fra en vekselstrømmate-kilde (1) til -ovnens (9) smelteelektroder (8) er tilkoplet en strømføler (4) og en med tyristorer (6) bestykket syklo-omformer (5), til hvilken det via en generator (13) for grunnfrekvensen, en tidskrets (14) for effektregulering, en fordeler (15) for tennpulser og en forsterker (16) for tennpulser er tilkoplet en velger (12) for den fordrede, konstante frekvensverdi, og hvor det til generatoren (13) for grunnfrekvensen og til -tidskretsen (14) er tilkoplet en synkronisator (17) som over en reguleringsledning (19) via en synkroniseringstransformator (18) er tilkoplet til hovedledningen (3), KARAKTERISERT VED at det til tidskretsen (14) for effektregulering er tilkoplet utgangen fra en likestrømkomponent-måleanordning (20) til hvis inngang det er tilkoplet utgangen

fra en effektmåleanordning (21) hvis spenningsinngang er tilkoplet til reguleringsledningen (19) og hvis strøminngang er tilkoplet til strømføleren (4).

2. Koplingsanordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at vekselstrømmatekilden er et trefasenett og at sykloomformeren (5) omformer nettets (2) trefasestrøm til en en-fasematestrøm for ovnen (9).

3. Koplingsanordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tidskretsen (14) for effektregulering er tilkoplet til utgangen fra en effektregulator (22) med en første inngang som er tilkoplet til en andre utgang fra effektmåleanordningen (21), og med en andre inngang som er forbundet med en velger (23) for den fordrede effektverdi.

4. Koplingsanordning ifølge krav 1 og 3, KARAKTERISERT VED at effektregulatorens (22) andre inngang er tilkoplet til utgangen fra en temperaturregulator (24) med en første inngang som er tilkoplet til en temperaturføler (10), og en andre inngang som er tilkoplet til en velger (25) for den fordrede temperaturverdi.