DE1932182A1

DE1932182A1 - Einrichtung zur automatischen Steuerung einer thermischen Elektronenstrahlanlage

Info

Publication number: DE1932182A1
Application number: DE19691932182
Authority: DE
Inventors: Jakovlev Pavel B; Gutterman Kirill D; Brukovskij Igor P
Original assignee: Moskovsky Energetichesky Institut
Current assignee: Moskovsky Energetichesky Institut
Priority date: 1967-06-14
Filing date: 1969-06-25
Publication date: 1970-01-22
Also published as: BE735267A; DE1932182C3; FR2011736A1; DE1932182B2; GB1242384A; AT299401B; GB1242304A; CH498545A

Description

Patentanwälte

ZELLENTIN υ. LUYKEN

8000 Mönchen 22
Zw«ibrückenstr. 6

Moskovskij ordena Lenina emergeticeskij 25. Juni 4969 institut,

Moskau / UdSSR ' ~ ■ P 2.7 913

EINRICHTUNG ZUR AUTOMATISCHEN STEUERUNG EINER

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrowärmetechnik, insbesondere auf Einrichtungen zur automatischen Steuerung von thermischen Elektronenstrahlanlagen.

Es sind Einrichtungen zur automatischen Steuerung von thermischen Elektronenstrahlanlagen bekannt, die eine mit einer Anordnung zur automatischen Wiedereinschaltung elektriech ,verbundene Sjjeisequelle enthalten.

Ein Mangel der bekannten Einrichtungen besteht darin, daß bei einem Schaltungsaufbau der Speisequelle, der eine konstante Spannung an ihrem Ausgang ergibt, die Abschaltung der Anlage bei einem Kurzschluß momentan nach dem Kurzschluß erfolgt und die Wieder e inschal tmigs-Anordnung die Anlage nach gleichen Zeitinter?allen wieder einschaltet·

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-Die vorliegende Erfindung bezweckt, den erwähnten Mangel zu beseitigen.

Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, eine Einrichtung zur automatischen Steuerung einer thermischen Blektronenstrahlaiilage zu entwickeln, die eine automatische Wiedereinschaltung der thermischen Elektronenstrahl· anlage bei möglichst geringer &aM d&r Abschaltungen der Speisequelle gewährleistet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Einrichtung zur automatischen Steuerung einer thermischen Elektronenstrahl anlage, die eine mit der Anordnung zur automatischen Wiedereinschaltung elektrisch, verbundene Speisequelle enthält, erfindungsgemäß zur Speisung eine stromstabilisierte Speisequelie verwendet ist und die Anordnung zur automatischen Wiedereinschaltung Zeitverzögerungeglieder besitzt, die eine Verzögerung um vorgegebene Zeitintervalle zwischen Kurzschlüssen und nachfolgenden Abschaltvorgängen gewährleisten.

Sie mit der Erfindung vorgeschlagene Einrichtung gestattet es, die Leistungsfähigkeit und den Wirkungsgrad der Anlage zu steigern und durch die Anwendung des Systems zur. automatischen Wiedereinschaltung sowie durch Verminderung der Anzahl d«r Speisequelleabschaltungen die Lebensdauer der Schalteinriehtungen zu vergrößern· , _;

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausfuhrungs- _r beispiel und an Hand 4m beigelegten Zeichnungen näher

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erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Einrichtung zur automatischen Steuerung einer thermischen Elektronenstrahlanlage} Fig. 2 ein Zeitdiagramm für den Betrieb der Anlage.

In de.ii .elektrothermischen Anlagen mit Elektronenkahonen kann ein Kurzschluß durch einen Überschlag zwischen den Elektroden der Elektronenkanone .unmittelbar verursacht werden, der bei einer Speisequelle-Schaltüng mit konstantgehaltener Speisespannung in eine Starkstrom - Bogenentladung.

übergeht.

Die Zeit, in der die Überschlagsfesti&keit; der Elektronenkanone ihren Nennwert wieder erreicht, ist vom Verhältnis der Menge der Dämpfe und der im Metall gelösten Gase, die in den Elektrodenzwischenraum aus der Arbeitskammer der Anlage gelangen und die sich beim Lichtbogenbrennen aus dem EleklTodenwerkstoff ausscheiden, und der Leistungsfähigkeit der Vakuumeinrichtung für die Elektronenkanone abhängig. Diese Zeit kann sich beim Schmelzvorgang ändern. Beim Schaltungsaufbau der Speisequeile, der einen konstanten Stromwert in der Belastung gewährleistet, ändert sich die Strömstärke im Stromkreis der Speisequelle beim Kurzrschluß der Belastung nicht. Infolgedessen beeinflußt zwar der Kurζschlußzustand, der durch einen bedeutenden Speisespannungsabfall in der Anlage gekennzeichnet ist, den Nor-

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malablauf des technologischen Vorganges, ist aber kein Notzustand und erfordert aus nachstehend angeführten Gründen keine sofortige Abschaltung der Anlage.

Beim Elektrodenüberschlag entsteht zwischen den Elektroden der Elektronenkanone eine Bogenentladung, die sich durch geringe Bogenleistung auszeichnet. Die dabei an den Elektroden ausgeschiedene Leistung ist nicht groß und ruft erfahrungaoäß keine merkliche Elektrodenzerstörung hervor.

Die Brennstabilität der Lichtbogenentladung ist vom Verhältnis der Menge der Dämpfβ und der im Metall gelösten Gase, die in den Zwischenelektrodenraum aus der Arbeitskammer der Anlage gelangen und die eich aus dem Elektrodenwerkstoff ausscheiden, und der Leistungsfähigkeit der Vakuumeinrichtung für die Elektronenkanone abhängig.

Zn mehreren Fällen ist die Lichtbogenentladung unruhig, und.der Normalbetrieb der Elektronenkanone wird automatisch nach einem Zeitabschnitt wiederhergestellt· Die Anwendung der bekannten Einrichtungen, von denen die Speisequellβ unmittelbar nach der Signalankunft von ihrem Ausgang abgeschaltet wird, ruft unter diesen Umständen unberechtigtes mehrmaliges Abschalten der Anlage hervor und führt aur Senkung ihrer Leistungsfähigkeit sowie zu größerem VorsohleIB der Schalteinrichtuzigta.

Wie aus der Zeichnung (71g. 1 und 2) zu ersehen ist,

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wird die oliermische Elektronenstrahlanlage 1 von einer ßtrom stabllisierten Speisequelle 2 gespeist, die von der Speisequelle-3teuerung\inheit 3 gesteuert wird.

Mit dem Ausgang der Speisequelle 2 ist die Wiedereins cnaltungs-Anordnung 4 elektrisch verbunden« die ZeIt-Verzögerungsglieder aufweist. Die Zeitverzögerungsglieder sind als ein ftlehrkreiszeitrelais (bzw. als mehrere Einkrels- -Zeitrelais) ausgeführt, dessen Ausgang mit der Speisequelle-Steuerungseinheit 2 verbunden ist.

Die erfindungsgemäß aufgebaute Einrichtung funktioniert folgenderweises Erfolgt in der Elektronenkanone 1 ein Überschlag im Zeitpunkt t^ (Pig.2), so bewirkt das Zeitverzögerungsglied die Abschaltung der stromstabilisierten Speiaequelle naoh einem bestimmten Zeitabschnitt ötj_ ι d.h. im falle, wenn ein relativ stabiler Kurzschluß entsteht.

Die erste automatische Wiedereinschaltung der Anlage erfolgt naoh dem Zeitabschnitt Λ t₂* Wenn bis zum Zeitpunkt t, die tlberachlagafeatigkelt der Anlage 1 nicht ihren Nennwert wieder erreicht, so wird die Anlage 1 im Zeitpunkt tj, wieder abgeschaltet. Die zweite automatische Einschaltung der Anlage erfolgt erst nach dem Zeitabschnitt At₁^ Erreicht die Ubersohlagafeatigkelt der Anlage 1 in dieser Zelt oder im Laufe der Zeit Δ t_ den entsprechenden Zustand nioht, ao wird die Anlage 1 im Zeitpunkt tg abgeschaltet und die Wiedorelnaohaltung erfolgt erst naoh Ablauf der Zeit Λ t₆.

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In den fällen, wenn die überschlatssfestitskeit des Zwiachenelekürodenraumes ihren Nennwert in der Zeit Δ tg oder Δ t„ nicht erreicht, wird die Anlage im Zeitpunkt t_y wieder abgeschaltet. Gleichzeitig erfolgt auoh die Abschaltung der Wledereinschalt-Anordnung 4. Die nachfolgende Einschaltung der Anlage 1 kann nur vor der Hand erfolgen. Somit weist die erfindungsgemäß aufgebaute Einrichtung eine begrenzte Anzahl von Witfdereinachaltzyklen, wobei diese Anzahl auf Grund der Erfahrung beim Betrieb der Anlage näher bestimmt werden kann·

Wenn in den Zeitabschnitten Δ t_Q nach der ernten Wiedereinschaltung oder Δ tg nach der zweiten Wiedereinschaltung in der Anlage Leine Überschläge erfolgen, so erreicht die Wiedereinschalt-Anordnung 4 mittels des Zeitvor^ögerungsgliedea wieder ihren Anfangszustand, der dem Zeitpunkt t entspricht.

Die erfindungagemäß aufgebaute Einrichtung ermöglicht eine unabhängige Regelung der Zeitabschnitte ά t^, Λ t₂, Δ *£» Δ tg und A t_1Q, deren optimale Dauer erfahrungsgemäQ bestimmt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Wahl der Zeitintervalle Λ tg>iüt₄>^a t₂ eine groBe Betriebsstabilität der Anlage gewährleistet, da eine Wiederabschaltung der Anlage z.B. im Zeitpunkt At^ darauf hinweist, daß der Zeitabschnitt Δ t₂ für dl« Wiederherstellung der Oberschlagsfestigkeit der Anlage bis zu ihrem Nennwert &\x kurz gewählt war.

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Claims

PATENTANSPRUCH

Einrichtung zur automatIschon Steuerung einer thermischen Elektronenstrahlanlage, die eine mit einer automatischen Wiedareinschalt-Anordnung elektrisch verbundene Speisequelle besitzt, daduroh gekennze i c hn e t, daß zur Speisung der Anlage eine stromstabilisierte Speisequelle (2) verwendet <*·* und die automatische Wiedereinschalt-Anordnung (4) Zeitverzögerungsglieder besitzt, die vorgegebene Zeitintervalle zwischen Kurzschlüssen und nachfolgenden Abschaltung der Anlage (1) gewährleisten.

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