DE471902C - Schaltung fuer Mehrphasen-Lichtbogenoefen, insbesondere fuer Drehstromoefen - Google Patents

Description

• Schaltung für lKehrphasen-Lichtbogenöfen, insbesondere für Drehstromöfen Bei Elektrolichtbogenofenanlagen, die mit verkettetem 1Zehrphasen-Wechselstroin, z. B. Drehstrom, betrieben werden, ergibt sich oft die Notwendigkeit, die Elektrodenspannung, d. i. die verkettete Spannung zwischen den Elektrodenklemmen, in den einzelnen Phasen verschieden hoch voneinander zu halten, und zwar oft recht lange Zeit hindurch. Bei derartigen öfen, insbesondere Carbidöfen, stellt sich nämlich der Strom in den einzelnen Phasen infolge des stark wechselnden elektrischen Widerstandes der Beschickung des Ofens in erheblich verschiedener Weise ein, man kann aber, um Gleichheit der Ströme in den Phasen herzustellen, aus betriebstechnischen Gründen nicht immer die Elektroden entsprechend stark verstellen.
• Ein anderes Mittel ist durch Einstellen der Elektrodenspannungen in einer Höhe, die in den einzelnen Phasen verschieden ist, die Stromgleichheit der Phasen ohne Elektrodenverstellung herzustellen; dies bedingt aber, daß man in der Wahl der Schaltung der Ofentransformatoren nicht frei ist. So ergibt sich z. B. bei einem Drehstromofen mit drei Elektroden, der an ein normales Drehstromnetz angeschlossen ist, die Notwendigkeit, die Ofentransformatoren sekundärseitig in Stern zu schalten, da sich bei sekundärseitiger Dreieckschaltung und verschieden großer Spannung der drei Phasen die Spannungsvektoren nicht zu einem Dreieck schließen, wie aus dem Vektordiagramm der Abb. i hervorgeht. Wollte man also die sekundären Wicklungen der Ofentransformatoren in Dreieck zusammenschalten, so würde in dem so erhaltenen Stromkreis, der die Sekundärwicklungen der Ofentransformatoren und deren Verbindungsleitungen umfaßt, ein Ausgleichstrom fließen, hervorgerufen durch die in Abb. i mit vz bezeichnete EMK. Bei den in dieser Abbildung eingezeichneten Anschlüssen der Anzapfungen der Ofentransformatoren sind die sich ergebende Sekundärspannung in Phase U am größten, Phase V am kleinsten, wobei der Ofentransformator natürlich für jede Phase einen eigenen magnetischen Kraftfluß, unabhängig von jenem der anderen Phasen, haben muß, was man beispielsweise durch Anordnung von drei Einphasentransformatoren erreichen kann.
• Bei den großen Stromstärken von Lichtbogenofenanlagen ist es aber nicht gleichgültig, ob man auf der Sekundärseite der Ofenanlage Dreieck- oder Sternschaltung vorsieht. Es ist bekannt, die beiden Pole jeder Phase möglichst nahe an den Ofen heranzuführen - und dort erst die Dreieck- oder Sternschaltung vorzunehmen, um in den Starkstromleitungen möglichst kleine Wattverluste zu erhalten. Bei gleicher Stromdichte braucht ein Leitungsteil bei Sternschaltung rund 7o % mehr Leitungsmaterial als bei Dreieckschaltung. Etwa im gleichen Verhältnis sind auch die Leitungsverluste bei Sternschaltung größer als bei Dreieckschaltung. Trotzdem aus diesen Gründen für Ofenanlagen die Dreieckschaltung günstiger ist, mußte man bisher Sternschaltung anwenden, wenn man die Spannungen zwischen den Elektroden verschieden regeln wollte, weil sonst, bei Dreieckschaltung, Ausgleichströme im Sekundärkreis aufgetreten wären.
• Die Erfindung schafft eine Schaltung für Mehrphasen-Lichtbogenöfen, die es ermöglicht, auf der Sekundärseite des Ofentransformators die billigere und mit geringeren Verlusten verknüpfte Dreieckschaltung anzuwenden, ohne daß Ausgleichströme auftreten, auch wenn die Elektrodenspannungen in den einzelnen Phasen voneinander verschieden hoch gehalten werden.
• Die Verwirklichung der Schaltung gemäß der Erfindung erfolgt bei einem Drehstromofen in der Weise, daß einem sekundärseitig in Dreieck geschalteten Ofentransformator ein Spartransformator vorgeschaltet wird, dessen Anzapfungen die verschiedene Spannungsregelung zwischen den Elektrodenkleinmen gestatten, oFtne daß im Sekundärkreis des Ofentransformators Ausgleichströme auftreten. Abb.2 zeigt das Schema einer solchen Schaltung.
• Die Netzspannung, dargestellt durch das Vektordiagramm UVW, wird an die Klem men der drei Phasen eines Transformators in Sparschaltung angeschlossen, so daß in allen drei Phasen gleiche Windungszahlen zwischen den Anschlüssen liegen. Die Wicklung jeder Phase hat Anzapfungen entsprechend dem gewünschten Spannungsregelbereich der Ofenspannungen. Der Ofentransformator, der zweckmäßig aus Einphasentransformatoren besteht, kann primärseitig, wie aus dem Vektordiagramm hervorgeht, an beliebig verschiedene Anzapfungen der einzelnen Phasen angeschlossen werden. Sein Spannungsvektordiagramm ist primär- wie sekundärseitig je ein geschlossenes Dreieck, das j e nach den gewählten Anzapfungen mehr oder weniger stark ungleichseitig ist. Eine Rest-EMK ergibt sich nicht, es fließen daher in den Wicklungen und Verbindungen keine Ausgleichströme, so daß die oben geschilderten Vorteile der" Dreieckschaltung ausgenutzt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCIi Schaltung für Mehrphasen-Lichtbogenöfen, insbesondere für Drehstromöfen, dadurch gekennzeichnet, daß einem sekundärseitig in Dreieck geschalteten Ofentransformator ein Spartransformator vorgeschaltet ist, dessen Anzapfungen .die verschiedene Einstellung der Spannung zwischen den Elektrodenklemmen gestatten, ohne daß im Sekundärkreis des Ofentransformators Ausgleichströme auftreten. -