DE626226C

DE626226C - Arrangement for supplying high and medium frequency ovens

Info

Publication number: DE626226C
Application number: DEA57787D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-05-12
Filing date: 1929-05-12
Publication date: 1936-02-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Speisung von Hoch- und Mittelfrequenzöfen. Die Energie hoch-, mittel- und niederfrequenter Wechselfelder für die Erhitzung und zur Ver-Schmelzung von Metallen zu verwenden, ist seit langem bekannt, und es sind zahlreiche Schaltungen für sämtliche drei Arten von Öfen bereits angegeben worden.
Die Hoch- und Mittelfrequenzöfen (Frequenzen von 450 bis 50 000 Hertz) haben vor den Niederfrequenzöfen (50 Hertz) den großen Vorteil, daß der Schmelzraum zylindrisch ausgebildet werden kann, während er beim Niederfrequenzofen · die Form einer ringförmigen Schmelzrinne haben muß. Die zylindrische Form erleichtert einmal die Beschickung wesentlich, und als erwünschte Nebenerscheinung ist außerdem die starke elektromagnetische Bewegung im flüssigen Bad zu bewerten, wodurch eine bedeutende Vergütung und bessere Legierung erreicht werden.The invention relates to an arrangement for feeding high and medium frequency ovens. Using the energy of high, medium and low frequency alternating fields for heating and melting metals has long been known and numerous circuits for all three types of furnaces have been given.
The high and medium frequency furnaces (frequencies from 450 to 50,000 Hertz) have the great advantage over the low frequency furnaces (50 Hertz) that the melting chamber can be made cylindrical, whereas in the case of the low frequency furnace it must have the shape of an annular melting channel. On the one hand, the cylindrical shape makes loading considerably easier, and a desirable side effect is also the strong electromagnetic movement in the liquid bath, as a result of which significant tempering and better alloying are achieved.

Die Hoch- und Mittelfrequenzöfen haben je-^v doch den Nachteil, daß sie zum Betriebe teure Zusatzeinrichtungen benötigen. So müssen Mittelfrequenzöfen (450 bis 8000 Hertz) normalerweise mit teuren Spezialmaschinen betrieben werden, und die für Hochfrequenzöfen benötigten Frequenzen von 10 000 bis 50 000 Hertz können nur mit teuren Tesla-Oszillatoren-Schaltungen mit Entladefunkenstrecken erzeugt werden. Dadurch konnten Hochfrequenzöfen bis jetzt fast nur für Laboratoriumszwecke verwendet werden. Die Tesla-Oszillatoren haben außerdem noch den Nachteil, daß sie nur etwa bis 25 kW bzw. 35 kVA Leistungsaufnahme gebaut werden können.The high and medium frequency have JE ^v but the disadvantage that they require expensive additional equipment for businesses. Medium-frequency ovens (450 to 8000 Hertz) normally have to be operated with expensive special machines, and the frequencies of 10,000 to 50,000 Hertz required for high-frequency ovens can only be generated with expensive Tesla oscillator circuits with discharge spark gaps. As a result, high frequency ovens have so far been used almost exclusively for laboratory purposes. The Tesla oscillators also have the disadvantage that they can only be built up to about 25 kW or 35 kVA power consumption.

Alle diese Nachteile beseitigt die Erfindung dadurch, daß die Erzeugung der mittel- und hochfrequenten Energie in ruhenden, an ein normales Mehrphasennetz angeschlossenen Frequenzwandlern erfolgt, die aus in Stern geschalteten eisengeschlossenen Drosseln bestehen, deren Zahl gleich der Zahl oder einem Bruchteil der Zahl des gewünschten Frequenzübersetzungsverhältnisses ist und bei denen der Nutzkreis zwischen Drosselsternpunkt und Maschinennullpunkt oder Drosselsternpunkt und einem künstlichen Nullpunkt angeschlossen ist.The invention eliminates all of these disadvantages in that the generation of the medium and high-frequency energy in dormant frequency converters connected to a normal multi-phase network which consist of iron-closed chokes connected in a star, whose number is equal to the number or a fraction of the number of the desired frequency transmission ratio and where the useful circle is between the throttle star point and the machine zero point or inductive star point and an artificial zero point is connected.

Gegenüber anderen bekannten ruhenden Frequenzwandlern hat ein Frequenzwandler, bei dem der Nutzkreis zwischen Drosselsternpunkt und Maschinennullpunkt oder Drosselsternpunkt und einem künstlichen Nullpunkt angeschlossen ist, den beträchtlichen Vorteil, daß eine Sekundärwicklung nicht vorhanden ist. Gerade aber die Sekundärwicklung der bekannten ruhenden Frequenzwandler weist eine sehr große Streuung auf, wodurch natürlich die Belastbarkeit sehr herabgesetzt wird.Compared to other known static frequency converters, a frequency converter has at that is the useful circle between the throttle star point and the machine zero point or throttle star point and an artificial zero point is connected, the considerable advantage that a secondary winding does not exist. However, it is precisely the secondary winding of the known static frequency converter that has a very large spread on, which of course greatly reduces the load capacity.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar gilt die gezeichnete Schaltung für den Fall einer Kaskadenwandlung von 50 Hertz Drehstrom auf Einphasenstrom von 450 Hertz in einem aus drei Gruppen bestehenden Wandlersatz.The invention is in the drawing in one Embodiment illustrated, namely the circuit shown applies to the case of one Cascade conversion from 50 Hertz three-phase current to single-phase current of 450 Hertz in one converter set consisting of three groups.

Das Dreiphasensystem 1 wird zuerst durch die — 40 °- und + 40 "-Schaltungen der Wicklungen 2 der linken Wandlergruppe und derThe three phase system 1 will go through first the - 40 ° and + 40 "connections of the windings 2 of the left converter group and the

Wicklungen 3 der rechten Wandlergruppe der ersten Stufe des Käskadenwandlers in ein Neunphasensystem umgewandelt> Die Wicklungen der zweiten Stufe des Kaskadenwandlers sind gruppenweise in Dreieck geschaltet. Durch die Anordnung der Dreieckgruppen 4, 5 und 6 wird das Fließen der dritten Harmonischen im Magnetisierungsstrom erreicht und damit höhere Sättigungen und ein besserer Wirkungsgrad erzielt. Die Dreieckgruppen 4, 5, 6 haben einen gemeinsamen Sternpunkt. Ferner ist mit Hilfe der Kondensatoren 7, 8 und 9, welche gleichzeitig den Zweck haben, den Kurzschlußstrom der dritten Harmonischen durch eine Resonanzschaltung zu verstärken, ein künstlicher Nullpunkt gebildet. Mit diesem künstlichen Nullpunkt und dem Sternpunkt der Dreieckgruppen 4, 5, 6 ist die Ofenwicklung 10 verbunden.
Um die Wicklungen der ersten Stufe des Kaskadenwandlers und damit das Netz 1 von den beträchtlichen Blindströmen zu entlasten, ist noch ein Kondensator n zu der Ofenwicklung 10 parallel geschaltet.Windings 3 of the right converter group of the first stage of the Käskade converter converted into a nine-phase system> The windings of the second stage of the cascade converter are connected in groups in a triangle. By arranging the triangular groups 4, 5 and 6, the flow of the third harmonic in the magnetizing current is achieved and thus higher saturation and a better efficiency is achieved. The triangle groups 4, 5, 6 have a common star point. Furthermore, an artificial zero point is formed with the aid of the capacitors 7, 8 and 9, which at the same time have the purpose of amplifying the short-circuit current of the third harmonic through a resonance circuit. The furnace winding 10 is connected to this artificial zero point and the star point of the triangular groups 4, 5, 6.
In order to relieve the windings of the first stage of the cascade converter and thus the network 1 from the considerable reactive currents, a capacitor n is also connected in parallel to the furnace winding 10.

Ähnlich wirkende Schaltungen lassen sich auchCircuits with a similar effect can also be used

für andere Übersetzungsverhältnisse der Wandler, wie beispielsweise 1: 5, angeben. Prinzipiell bieten sie jedoch nichts wesentlich Neuds, so ■ daß ein näheres Eingehen sich erübrigt.specify for other transmission ratios of the converter, such as 1: 5. In principle however, they do not offer anything essentially new, so that it is not necessary to go into more detail.

Falls noch höhere Vielfache der Anfangsfrequenz gewünscht werden, so ist dies durch Zusatz einer weiteren Wandlergruppe ohne weiteres möglich. Bei der Kaskadenschaltung werden die Wandlersätze mit zunehmender Frequenz in den Abmessungen kleiner, so daß sich ruhende Frequenzwandler der vorstehend beschriebenen Art auch mit hohem Übersetzungsverhältnis durchaus wirtschaftlich herstellen lassen.If even higher multiples of the starting frequency are desired, this is done by adding another converter group is easily possible. With the cascade connection, the The dimensions of transducer sets are smaller as the frequency increases, so that frequency transducers are at rest of the type described above can also be produced economically with a high transmission ratio.

Zum Schluß sei noch der nicht geringe Vorteil erwähnt, der darin besteht, daß mit den angegebenen Schaltungen gleichzeitig eine Phasenzahlumformung, und zwar von Mehrphasenstrom auf Einphasenstrom, mit vorgenommen werden kann. Dies ist für Hoch- und Mittel· frequenzöfen besonders wichtig, da bei dem gewöhnlich vorhandenen Drehstromsystem die einzelnen Öfen symmetrisch auf die Phasen verteilt werden müßten.Finally, the not insignificant advantage should be mentioned, which consists in the fact that with the specified Circuits at the same time a phase number conversion, namely from multi-phase current to single-phase current, made with can be. This is particularly important for high and medium frequency ovens, since it is usually the case existing three-phase current system, the individual furnaces are symmetrically distributed over the phases would have to be.

Claims

Claim:

Arrangement for feeding high and medium frequency ovens, characterized in that, that the generation of medium and high frequency energy in dormant, to a normal Frequency converters connected to the multiphase network, consisting of star-connected, Iron-closed chokes exist, the number of which is equal to the number or a fraction of the number of the desired frequency transmission ratio and where the TSTutzkreis is between the throttle star point 'and machine zero point or throttle star point and an artificial zero point connected is.

For this 1 sheet of drawings