Регулятор мощности дуговой электропечи Советский патент 1986 года по МПК H05B7/148 

1

Изобретение относится к электротермии, в частности к регулированию мощности дуговой электропечи (ДЭП) путем перемещения электродов, и может быть использовано как при проектировании новых систем автоматического регулирования, так и при модернизации и реконструкции действующих систем.

Целью изобретения является повышение надежности работы и технико-экономичес1251346

по напряжению (или наоборот), На выходе блока 3 сравнения появляется сигнал разбаланса, который подается на узел 6 и формируется в соответствии с заданным коэффициентом усиления, зоной нечувствительности и уровнями выходного напряжения. Этот сигнал соответственно отрабатывается приводом 8 перемещения электрода на подъем или опускание электрода. При подходе электрода к токонепроводящим шлакообраких показателей электропечи за счет автома- зующим компонентам ток электрода постеТического предотвращения поломки электрода при упоре электрода в токонепроводя- щую щихту.

На чертеже приведена блок-с.ема регулятора мощности дуговой электропечи.

Устройство содержит датчики 1 и 2 напряжения и тока электрода, предназначенные для формирования сигналов, пропорциональных фазному напряжению и току электрода, выходы датчиков 1 и 2 соединены с

пенно уменьщается вследствие уменьщения проводимости шихты под электродом. Сигнал по фазному напряжению на выходе блока 3 сравнения будет больше сигнала по , току электрода, следовательно, регулятор будет продолжать перемещение электрода вниз оказывая давление на щихту. При этом на вход элемента И 15 совпадения поступают от датчика 2 тока электрода единичные логические сигналы через пороговый элемент

входом элемента 3 сравнения, где происхо- 20 10 минимального тока, элемент 11 сравнения,

дит сравнение сигнала параметра регулирования с напряжением задания, поступающего на третий вход элемента 3 сравнения от блока 4 задания. Выход блока 3 соедиинвертор 14, а также от датчика 9 тока якоря двигателя через пороговый элемент 12 и элемент 13 задержки. В результате на выходе элемента И 15 появляется единичный

нен через реверсивный ключевой элемент 5 25 сигнал и срабатывает элемент 18 выдержки

с блоком 6 формирования. Выход блока 6 соединен через размыкающий ключевой элемент 7 с приводом 8, предназначенным для перемещения электрода. Привод 8 снабжен датчиком 9 тока якоря двигателя. Датчик 2

времени, который отключает с помощью ключевого элемента 7 привод 8 перемещения электрода на время, необходимое для про- плавления токонепроводящих шлакообра- зующих компонентов током дуги, близким по

тока электрода соединен с пороговым эле- зо величине к рабочему. При этом ток двигаментом 10 минимального тока электрода и первым входом второго элемента 11 сравнения. Второй вход элемента 11 сравнения соединен с выходом блока 4 задания. Датчик 9 тока соединен через пороговый элетеля становится равный нулю, сигнал на выходе элемента И 15 совпадения исчезает, но элемент 18 выдержки времени продолжает генерировать сигнал в заданном временном интервале, необходимом для проплавмент 12 рабочего тока якоря двигателя, 35 ления непроводящих щлакообразующих компредназначенный для фиксации возникновения опасных усилий при давлении электрода на шихту по возрастанию тока якоря двигателя с элементом 13 задержки.

понентов (5-15 с). После окончания работы элемента 18 выдержки времени нормально замкнутый ключ 7 возвращается в исходное состояние и продолжается работа регуВыход элемента 11 связан через первый лятора путем перемещения электрода. Если

инвертор 14 с первым входом первого эле мента И 15, а выход элемента 10 связан непосредственно с вторым входом элемента И 15 и через второй инвертор 16 с входом второго логического элемента И 17.

условия горения дуги не восстановились, повторяется описанный выше цикл работы логических элементов.

При .уменьшении тока электрода ниже порога срабатывания элемента 10 (миниВыход элемента И 15 соединен с управ- 45 мально заданного тока электрода) на вход

ляющим входом ключевого элемента 7 через элемент 18 выдержки времени. Выход элемента И 17 соединен с управляющим входом реверсивного ключевого элемента 5 через элемент 19 выдержки времени.

элемента И 17 поступают логические сигналы с элемента 13 задержки и с инвертора 16, которые включают элемент 17 совпадения и элемент 19 выдержки. В результате срабатывает реверсивный ключевой элемент 5,

Устройство работает следующим обра-на вход блока 6 формирования поступает

сигнал фазного напряжения с полярностью, соответствующей перемещению электрода вверх на высоту, соответствующую выдержке времени элемента 19. При этом исчезает

зом.

При работе печи в заданном электрическом режиме сигналы с датчиков 1 и 2 фазного напряжения и тока электрода равны

сигнал фазного напряжения с полярностью, соответствующей перемещению электрода вверх на высоту, соответствующую выдержке времени элемента 19. При этом исчезает

и противоположны по знаку, сигнал на выхо- 55 сигнал с датчика 9 якоря двигателя и снимаде блока 3 сравнения равен нулю. При нарушении электрического режима сигнал по току электрода становится больше сигнала

ется давление электрода на шихту. После прекращения сигнала с элемента 19 выдержки времени реверсивный ключевой элемент

1251346

по напряжению (или наоборот), На выходе блока 3 сравнения появляется сигнал разбаланса, который подается на узел 6 и формируется в соответствии с заданным коэффициентом усиления, зоной нечувствительности и уровнями выходного напряжения. Этот сигнал соответственно отрабатывается приводом 8 перемещения электрода на подъем или опускание электрода. При подходе электрода к токонепроводящим шлакообразующим компонентам ток электрода постепенно уменьщается вследствие уменьщения проводимости шихты под электродом. Сигнал по фазному напряжению на выходе блока 3 сравнения будет больше сигнала по току электрода, следовательно, регулятор будет продолжать перемещение электрода вниз оказывая давление на щихту. При этом на вход элемента И 15 совпадения поступают от датчика 2 тока электрода единичные логические сигналы через пороговый элемент

инвертор 14, а также от датчика 9 тока якоря двигателя через пороговый элемент 12 и элемент 13 задержки. В результате на выходе элемента И 15 появляется единичный

времени, который отключает с помощью ключевого элемента 7 привод 8 перемещения электрода на время, необходимое для про- плавления токонепроводящих шлакообра- зующих компонентов током дуги, близким по

теля становится равный нулю, сигнал на выходе элемента И 15 совпадения исчезает, но элемент 18 выдержки времени продолжает генерировать сигнал в заданном временном интервале, необходимом для проплавпонентов (5-15 с). После окончания работы элемента 18 выдержки времени нормально замкнутый ключ 7 возвращается в исходное состояние и продолжается работа регу лятора путем перемещения электрода. Если

условия горения дуги не восстановились, повторяется описанный выше цикл работы логических элементов.

При .уменьшении тока электрода ниже порога срабатывания элемента 10 (мини мально заданного тока электрода) на вход

элемента И 17 поступают логические сигналы с элемента 13 задержки и с инвертора 16, которые включают элемент 17 совпадения и элемент 19 выдержки. В результате срабатывает реверсивный ключевой элемент 5,

на вход блока 6 формирования поступает

на вход блока 6 формирования поступает

сигнал фазного напряжения с полярностью, соответствующей перемещению электрода вверх на высоту, соответствующую выдержке времени элемента 19. При этом исчезает

ется давление электрода на шихту. После прекращения сигнала с элемента 19 выдержки времени реверсивный ключевой элемент

возвращается в исходное состояние и регулятор продолжает работу в режиме автоматического зажигания дуги.

Устройство содержит два независимых канала логических элементов и обеспечивает предотвращение поломки электрода практически во всех случаях попадания под электрод токонепроводящих шлакообразую- щих элементов или загрязненной шихты.

Преимуществом предлагаемого устройства является повышение надежности работы электропечного агрегата за счет предотвращения поломок электродов; уменьшение удельного расхода электродов; сокращение простоев печи, связанных с заменой сломанных электродов, уменьшение науглероживания металла, которое снижает качество стали; сокращение продолжительности периода расплавления, уменьшение удельного расхода электроэнергии; исключение необходимости вмешательства оператора благодаря более полной автоматизации процесса проплавления токонепроводящей шихты.

Формула изобретения

Регулятор мощности дуговой электропечи, содержащий в каждой фазе датчики напряжения и тока, связанные с первым и вторым входами первого элемента, третий вход которого соединен с блоком задания, а выходом связан с входом блока формирования сигнала регулирования, выход которого через управляемый ключевой элемент соединен с входом электропривода перемещения электрода, связанного выходом с датчиком тока якоря двигателя привода перемещения электрода, причем управляющий 5 вход ключевого элемента через первый блок выдержки времени соединен с выходом первого логического элемента И, связанного первым входом через элемент задержки и пороговый элемент тока якоря двигателя с дат- чиком тока якоря двигателя, вторым входом через первый инвертор с выходом второго элемента сравнения, а третьим входом через пороговый элемент минимального тока электрода с датчиком тока электрода и первым входом второго элемента сравнения,

5 второй вход которого соединен с третьим входом первого элемента сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и технико-экономических показателей электропечи за счет автоматического предотвращения поломки электрода при упоре в токонепроводящую шихту, он дополнительно содержит второй логический элемент И, второй инвертор, второй блок выдержки времени и реверсивный ключевой элемент, причем второй логический элемент

5 И связан своим первым входом через второй инвертор с выходом порогового элемента минимального тока электрода, вторым входом с выходом элемента задержки, а его выход через второй блок выдержки времени связан с управляющим входом реверсивного ключевого элемента, включенного между выходом первого элемента сравнения и входом блока формирования сигнала регулирования

0

0

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электротермии для регулирования мощности дуговых электропечей. Цель изобретения - повышение надежности работы и технико- экономических показателей электропечи за счет автоматического предотвращения поломки электрода при упоре электрода в то- конепроводящую шихту. Устройство содержит два независимых канала логических элементов. Один канал работает в заданном электрическом режиме, обеспечивая регулирование путем перемещения электрода. Причем в начальном состоянии сигналы с датчиков 1 и 2 фазного напряжения и тока электрода равны и противоположны по знаку. Сигнал на выходе блока сравнения 3 равен 0. При нарущении электрического режима сигналы по току и напряжению становятся разными по величине. На выходе блока сравнения 3 появляется сигнал разбаланса, который подается в блок формирования 6. В соответствии с заданным коэффициентом усиления, зоной нечувствительности и уровнями выходного напряжения блок формирования 6 формирует сигнал, который отрабатывается приводом 8 перемещения электрода на подъем или опускание. При подходе электрода к токонепроводящим щла- кообразующим компонентам в работу включается второй канал. При этом на вход элемента совпадения 15 поступают от датчика 2 тока электрода единичные логические сигналы через пороговый элемент минимального тока 10, элемент сравнения 11, инвертор 14, а также от датчика тока 9 якоря двигателя через пороговый элемент 12 и элемент задержки 13. В результате срабатывает элемент выдержка времени 18 и отключается привод 8 перемещения на время, необходимое для проплавления токонепроводящих шлакообразующих компонентов током дуги, близким к рабочему. Введение второго канала логических элементов предотвращает поломку электрода. 1 ил. (Л to СП СА: О5