Устройство для регулирования уровня расплава в кристаллизаторе установки непрерывной разливки Советский патент 1984 года по МПК B22D11/16 

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что блоки коррекции выполнены в виде параллельно соединенных переменного резистора и конденсатора.

3.. Устройство по п. 1,. о т л ичающееся тем, что силовой блок содержит диодный мостик, диагональ которого-, соединена последовательно с анодом тиристора, катод тиристора соединен со сглаживающим

йросселем и выходом обратного диода, вход которого соединен с диагональю диодного мостика, причем с этой диагональю соединена обмотка возбуждения.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фаэочувствительный усилитель содержит переменного тока, согласующий трансформатор и фазочувствительные выпрямители.

Изобретение относится к литейному производству и может быть применено для регулирования процесса раз ливки металлов при литье в электромагнитный кристаллизатор. Известно устройство для регулиро вания уровня расплава в кристаллизаторе установки непрерывной раз.ливки, включающее регулирующий прибор, соединенный на входе с датчиком уровня расплава, а на выходе с автоматическим и ручным приводами при этом автоматический привод выпо нен в виде сервомеханизма. Регулирующий прибор подает сигнал, устанавливающий отклонение детектируемо го уровня от Нормального Г1. Недостатком устройства является его неэффективность при формировании слитка в электромагнитном поле индуктора. Вследствие инерционности сервомеханизма не обеспечивается то ный расход расплава, следовательно данное устройство не позволяет полу чить достаточно точных размеров поперечного сечения слитка. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регулирования процес са разливки метсьплов, посредством которого стабилизируют напряжение индуктора и корректируют его ток на величину, компенсирующую влияние отклонения уровня жидкого металла на размеры поперечного сечения слитка. Устройство содержит датчик и задатчик уровня,блок сравнения, соеди ненный с фазочувствительным усилителем, блок регулирования тока индуктора С 2 . Недостатком известного устройства является наличие элекТромашинного и магнитного усилителей, которым при суща инерционность и недостаточный коэффициент усиления. Невысокая точнбсть корректирования тока и поддержания напряжения, а также наличие только одного блока регулирования тока недостаточно точно регулируют уровень расплава, а следовательно. Me обеспечивают точных размеров поперечного сечения слитка и высокого качества его поверхности. Целью изобретения является получение слитка с более точными размерами поперечного сечения и повыщение качества поверхности при формировании его в электромагнитном поле индуктора. Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования уровня расплава в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, содержащее датчик и задатчик уровня, блок сравнения, соединенный с фазочувствительным усилителем, блок регулирования тока индуктора,, дополнительно содержит блок регулирования скорости с силовым блоком и два блока иоррекции, причем первый выход фазочувствительного усилителя соединен с первым блоком коррекции, выход которого соединен с входом блока регулирования тока, индуктора, второй выход фазочувствительного усилителя соединен с вторым блоком коррекции, выход которого соединен с входом блока регулирования скорости. При этом блоки коррекции выполнены в виде параллельно соединенных переменного резистора и конденсатора. Причем силовой блок содержит диодный мостик, диагональ которого соединена последовательно с анодом тиристора, катод тиристора соединен со сглаживающим дросселем и выходом обратного диода, вход которого соединен с диагональю диодного мостика, а с этой диагональю соединена обмотка возбуждения. Кроме того, фазочувствительный усилитель содержит усилитель переменного тока, согласующий трансфор- матор и фазочувствительные выпрямители . На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2развернутая блок-схема; на фиг. 3 схема блоков коррекции; на фиг. 4схема силового блока и блока токовой отсечки; на фиг. 5 - схема фазо чувствительного силителя. Регулирующим прибором в устройстве служит фазочувствительный усилитель 1, имеющий один вход и два выхода. На его вход подключен блок 2 сравнения с подсоединенным к нему поплавком датчиком 3 уровня расплава. Блок 2 сравнения соединен с задатчиком 4 уровня. На первый выход фаэочувствительного усилителя 1 под ключей блок 5 регулирования скорос- ти, а на второй - блок б регулирова ния тока индуктора. Блоки 5 и 6 под ключены к выходам фазочувствительно го усилителя 1 через соответствующи корректирующие блоки 7 и 8. Блок 6 регулирования тока индуктора содержит тиристорный регулятор 9 возбуждения, снабженный полупроводниковьш усилителем, выполненным на михросхе ме (не показана), охваченным обратной связью по напряжению индуктора. Узел 10 обратной связи содержит Трансформатор 11 и выпрямитель 12. На вход тиристорного регулятора 9 подключен задатчик 13 напряжения. Нагрузкой тиристорного регулятора 9 служит обмотка 14 возбуждения ге.нератора 15 частоты. Питание индуктора 16 осуществляют от генератора 15 через понижающий трансформатор 17. Питание индуктора 16 через понижающий трансформатор 17 можно также осуществлять от полупроводникового преобразователя. . .. Блок 5 регулирования скорости содержит задатчик 18 скорости, элек родвигатель 19 опускания слитка, силовой блок 20, питающую обйотку 21 возбуждения, блок 22 обратной связи, полупроводниковый усилитель 23, выполненный на микросхеме охваченной гибкой обратной связью 2 при этом блок 22 обратной связи выполнен по схеме тахометрического моста и соединен через эмйттерный повторитель 25 с генератором 26 пилообразного напряжения, блок 27 питания, формирователь 28 импуль сов и блок 29 токовой отсечки. Блоки 7 и В коррекции фиг.З выполнены соответственно в виде R-C-цепочек, состоящих из переменного сопротивления 30 и конденсатора 31. На схеме (фиг. 3) обознач ны вход 32 блока коррекции, выход 33 блока коррекции. Силовой .блок 20 (фиг. 4) состои из однофазного мостового выпрямителя 34, выполненного на четырех диодах, последовательно соединенно го плюсовым концом с анодом тири тора 35, катод которого последовательно соединен со сглаживающим дросселем 36. Между катодом тиристора 35 и минусовым концом выпрямителя 34 включен обратный диод 37. При изменении угла открывания тиристора 35 изменяется напряжение на якоре электродвигателя 19, изменяется скорость опускания слитка. Угол открывания тиристора 35 может изменяться от О до 180 эл. град, и зависит от положения задатчика 18 скорости, напряжения блока 29 обратной связи и напряжения корректирующего блока 7. Блок 29 токовой отсечки (фиг. 4) включает в себя трансформатор 38 тока, первичная обмотка которого включена в фазу, подключенную к выпрямителю 34 силового блока 20, а вторичная обмотка - на балластный резистор 39. Балластный резистор 39 одновременно подключен на вход выпрямителя 40, выполненного на четырех диодах. Параллельно выходу выпрямителя 40 подключены конденсатор 41 и потенциометр 42. Средняя точка потенциометра 42 соединена с анодом стабилитрона 43, катод которого связан с базой транзистора 44, эмиттером подключенного к йлюсовому концу выпрямителя 40. Эмиттерколлекторный переход транзистора 44 подключен на вход эмиттерного повторителя 2 5. Напряжение, пропорциональное току якоря электродвигателя 19, .выпрямляется выпрямителем 40. Пульс§,ция сглаживается конденсатором 41. Часть выпрямленного напряжения, снимаемая с потенциометра 42, подается на стабилитрон 43, осуществляющий отсечку . При превышении током якоря электродвигателя 19, например при пуске, установленного потенциометром 42 значения, стабилитрон 43 пробивается, напряжение, пропорциональное току якоря, открывает транзистор 44, шунтирующий вход эмиттерного повторителя 25, подключенного к генератору 26 пилообразного напряжения. В результате изменения фазы импульсов на тиристоре 35 на выходе силовой части 20 напряжение уменьшается до величины, соответствующей току якоря электродвигателя 19, равному току уставки. , Фазочуствительный усилитель (фиг. 5) содержит усилитель 45 переменного тока, согласующий трансформатор 46 и фазочувствительные выпрямители 4 7 и 4 8. Устройство работает следующим образом. При отклонении уровня жидкого металла от заданного значения на выходе блока 2 сравнения появляется напряжение, пропорциональное отклонению уровня от заданного, которое подается на вход фазочувствительного усилителя 1. С обоих выходов фазочувствительного усилителя 1 напряжения подаются соответственно на I корректирующие устройства 7 и 8, обеспечивающие требуемые законы изменений: скорости опускания слитка и величины тока индуктора в зависимости от подаваемых соответствующих напряжений. С корректирующих .устройств 7 и 8 напряжения подаются соответственно в блок 5 регулирования скорости и блок б регулирования тока индуктора. В результате одновременно корректируются скорость опускания слитка и ток индуктора на величины, определяемые отклонением уровня жидкого металла от за- данного значения.

Блок 5 регулирования скорости опускания слитка благодаря полупроводниковому усилителю на микросхеме с высоким коэффициентом усилени обеспечивает высокую стабильность процесса литья, а также точность и быстродействие коррекции скорости литья. Блок 6 регулирования ток индуктора благодаря выполнению тиристорного регулятора возбуждения с полупроводниковым усилителем на микросхеме с высокими коэффициентом усиления обеспечивает точность и быстродействие коррекции тока индуктора, а также обеспечивает с большой точностью получение слитка с постояннь 1и размерами поперечного сечения при высоком качестве поверхности.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получать сяиток с более точными размерами поперечного сечения и повысить качество поверхности при формировании его в электромагнитном поле индуктора.

fY

П