Способ автоматического регулирования мощности трехфазной дуговой электропечи Советский патент 1987 года по МПК H05B7/148 

И: 13бретеиие относится к члектро- I epMHH м г:о;;;е г быть )Яогзлно для ijoryjiHpc, .-iJiiH Mou;nocTn многофазных Д;,,х злект 1опечей как с прово- Г1;г:л,сй 5 1ак и с не проводящеГ подино ипг7риг- е-р при расплаве магнезита.

| ель;|) изоб15етения япляетсп iioBi.iiiie- iii( качеств; регулиропанин путем уне- .)T Gbic гродеГ1Стпин регулятора .

)С()(5 позволяет Heiipepi.iFiiio ана- гизирп-:;1ть О гклоь епия от симметрии ти г;тор;и;го треугольника токов п на- : .. j i oiiem-,, починкаю1;;ие в pa-i ;г1 . 1-;озмущений , и ав соматически nei - - .делять величину регули- Р ушшего ь . тпия на г-.мксималыи е yc i ivHonii ( н.чгручгл в .-ои , м :. .-гч, K-ITIUIKJIO 1ютмуи;ение. nari int-:eij , и -. ; : электропечи возникло , : му1це П: , аляцаншее уиеличе- нли . oToi i фазы Г (например, при )Г)ОГ1:- ачпп iio;i электродом). По- ci;ij-rbv:y углы векторнсм о Г 1еугольни- I: 1 снизаны зависимостью

л:

гл,е а - угол, противолежаидий вектору

угол, нротиво

Тд тока в ;Ьазе Л; лежпп гп т .ектору 1 ,, то1..а т; разе 5 -- угол, нротиво лежашнГ век- топу 1 тока п li: . е . то vT-.e- Н1чение тока ii;a:5i) J-IA inii3hnjaeT перекос i iieyi oabHMiv.-i токов. При э Г ом уг С:мгл;i 1 ется Р , CLioTBeTC/ - teHHo учг г I - а(ггся i У токн в фазах В 11 ь Зозрг стаит сс ответстве1И1о. Такое ,перераспределение вызывает перераспределение регули1 ушцего воздеГ СТ- гзил на перемещения э.лектродов, а именно: в Л в резуль1ате сложения чоложител1зныл приращений Bi,ixontn,ix сига1 ;то; результата сравнения TOKOBCI- го си л;ала фазы А с заданием и сигиа- иа .датчика величины уг.ла с заданием, ре1: удиру1;)1:1ее ги здейстиие на пере-меи е- ни.е дропорционально на.знанных 1;риращен1.,1.

Г) дазах В и С в результате с доже- ПИЯ газнопме1нгь;х по npnpaineiHn i сигналов :то току фJaзL: и ироти;5о..ежащему в iiei4 горном треугодьнике токов регулирУ о:цее воздействие на перемещение электродов равно нулю.

На фи1 , 1 доказана блок-cxer-ui jje: у 4:1 ; Lip.i г- ощносги для фазы Л, реа- .-Hviyinjiero способ; на фиг. 2 - функ- Г|;:-,: На ГЫ ..гя хема д.мтчика угла векторе. ГО:.:, ;; на фигч 3 - графики сп1Л1а- лол г, л,чг;а; Н -1:-: точках фу 1кциоиаль07632

ноГ; схем1,1 датчика угла; на фиг. 4 - векторный треугольник токов (а-в - симметрии, б - в перекосе).

Регулятор мощности, реализуюпщй способ (дли фазы Л), содержит датчики 1-3, например трансформаторные. Вы- ;- .ол, датчика тока I (сигнал U,I) сиед инен с входом первого сумматора

1) , вход которого соединен с задатчиком тока (сигнал Ц, задатчик тока не ноказаны). Датчики тока 2 и J соедин ;Н1,| с входами датчика угла векторов тока 5, выход датчика угла

15 5 (сигнал U, « ) соединен с входом второго сумматора 6, другой вход которого соединен с задатчиком угла f сигнал (V J , задатчик угла не показан) . Ных(5д сумматора 6 (сигнал Aat.)

20 ч/ ппен с вх(щом Т1)етьего сумматора / , другой вход которого соединен с В1:1хо;,ом (сигнал ul) сумматора 4. Выход :А мматора 7 через усилитель 8 соединен - ис полнительным механиз,5 мом 9 перемещения электрода 10 фазы Л (электрод фазы В 11, фазы С 12). ру1 ие фазы компонуются аналогичными регу.ляторами мощности. Датчик угла 5 выполнен по известной схеме фазомет3(j Р ф иг. 2) с перекрытием нолярностей вхол,н,|х сигналов. Входные сигналы 1 ; М и и,1. ноступают с датчиков МП,ов 2 п 3 соответственно на, свой уси,литсль-огра1Н1Читедь и компаратор :; я преобразования синусоидального ( в прямоугольные импульсы (1,и,-), что позволяет производить и: :-и: рения фазы сигналов с большой Динамикой амнлитуд. Элемент ИСКЛЮЧАЮj. 1Ц1;М iL IIi, вкл-юче1Н1ый на выходе компа- riaropoii, преобразует фазовый сдвиг ;:i-::4;vy сигналами в сигнал с широтно- имнульсной модулядией И 6. Информация о фазе (сигнал ) выделяется чшльтром Н1ГЖНИХ частот. Элементная схема датчика угла 5 строится на ста11дартных микросхемах (не показана) .

Регулирование осуществляется сле- образом.

с; номощыо датчиков тока 1-3 непрерывно измеряют токи в фазах электропечи 1 , 1, I , сравнивают их с заданными. Одновременно измеряют с помощью датчиков 5 углы в векторном треугольнике токов противолежащих соответствующим векторам токов, т.е.

4fj

50

55

-ci для 1д , в ;1ля I

и

(фиг.4)

У для I,

:равнивают значения вели.

чин этих углов с заданными. После этого сравнипают между собой ретуль- таты сравнения токовых сиг-иалов с заданием и результаты сравнения сигналов углов в векторном треугольнике токов с заданием (сумматор 7). По результату сравнения (выходкой сигнал сумматора 7) с помощью усилителя

8 и исполнительного механизма 9 изме- А балансируется, а перекос в

няют положение электрода 10 (или 11, 12 для соответствующих регуляторов мощности фаз В и С).

В случае равновесия в схеме электропечи, т.е. когда токи в фазах 1д, 1, 1 равны заданным (фиг. 4а),углы в треугольнпке токов о: , , J также равны заданным, сигналы ul и и равны ну:тю. В результате на выходе сумматоров 7 сигналы равны }1улю и элект роды 10-12 остаются неподвижными, т.е. все регуляторы мощности фаз А- В и С сбалансированы.

В случае возмущения, возникающего наттример, под электродом 10 1}|аэы А, вызвавшего увеличение тока этой фазы ,, на выходе сумматора 4 появляется сигнал ul положительного знака относительно задания. В результате увеличения тока 1д появляется перекос в векторном треугольнике токов (фиг. 4б), при котором токи в фазах В и С несколько возрастают, угол об увеличивается, а углы fl и J соответственно уменьшаются. На выходе сумматора 6 фазы А сигнал Л ot увеличивается и будет положительного знака относительного задания. Положительные приращения л сс и il, суммируясь на сумматоре 7, вызьшаюг появление регулирующего воздействия, направленно посредством усилителя 8 и исполнительного механизма 9 путем перемещения электрода 10 в сторону устранения возмущения. При этом в аналогичных регуляторах мощности фаз В и С (не показаны) на выходах их сумматоров 7 регулирующего воздействия не появляется и электроды 11 и 12 остаются неподвижными,так как входные

3307634

сигналы сумматоров 7 Л1 - 1 -гачл В) и &If, + uy (фаза С) изменяюгс.я с разными знаками и компенсируют друг друга.

В фазе Л в результате перемещения электрода 10 ток 1д уменьшается до величины задания, т.е. ,, в результате чего регулятор мощности

0

g о

Ь Q

5

0

5

треугольнике токов устраняется т.е. треугольник из вида фиг. 4б преобразуется в вид фиг. Аа.

В случае меньшения тока фазы 1д балансировка регулятора мощности фазы А осуществляется с обратным знаком, аналогичным образом.

Предлагаемое техническое решение повышает инвариантность систем1,1 регулирования мощности электропечи к возмущениям в объекте, что в конечном итоге повышает производительность установки и качество готовой продукции. Кроме того, предлагаемьй способ повышает функциональные возможности регулятора мощности, так как становится приемлемым для печей с проводящей и с не проводящей подиной.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования мощности трехфазной дуговой элект15опечи, при котором в каждой фазе измеряют ток, сравнивают с заданным, определяют рассогласование и перемещают электрод, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования путем увеличения быстродействия регулятора,, измеряют сигналы, пропорциональные углам в треугольнике фазных токов, вычитают полученные значения из заданных, каждую разность суммируют с сигналом рассогласования по току той фазы, вектор тока которой лежи-. напротив угла, соответствующего л.ш- ной разности и перемещают электрод этой фазы в направлении , уме НУ.тающем суммарный сигнал.

в

С

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повышение качества регулирования путем увеличения быстродействия регулятора. Коррекция сигнала на перемещение электрода осуществляется по разности сигналов, пропорциональных углам в треугольнике фазньос токов, и заданными значениями. Это повышает инвариантность системы регулирования мощности электропечи к возмущениям в объекте. 4 ил.

ГУ

- - OSpyf iJ JiJ f t

/fof napafrtop

u

/7PA/f/V/r

/У((А 7А7У/ГЛ7Л/ -/Г

или

фиг i

,

Уси/7ите/7е - - OBpc Huvi/f7Te t

Hfj/i napcrfrfop

Us

7-Л

U8.

фи5А