Способ управления источником питания трехэлектродной электропечи током низкой частоты Советский патент 1988 года по МПК H05B7/144 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электротермическим установкам, содержащим трехэлек- тродную электропечь, питание которой осуществляется от трехфазного преобразователя тока сетевой частоты в ток пониженной частоты.

. Цель изобретения - повышение производительности электропечи за счет перераспределения мощности ме,жду электродами при несимметричных ре- нагрузки.

На фиг,1 приведены временные диаграммы токов вентильных комплектов и электродов печи при симметричной нагрузке; на фиг.2 - временные диаграммы токов вентильных комплектов и электродов печи при несимметричной нагрузке в режиме перераспределения мощности на фиг.З - электрическая схема устройства управления источником питаний трехэлектродной электропечи низкой частоты,.

При уменьшении тока в одном из электродов, например, за счет увеличения по технологическим причинам сопротивления подэлектродного пространства уменьшается мощность, потребляемая печью. При этом необхо- димо учесть, что мощность питающего трансформатора ограничена и поддержать номинальное значение тока только с помощью регулятора тока невозможно (не хватает напряжения). Дл выравнивания сопротивления подэлектродного пространства перераспределяют мощность между электродами переводом источника питания с трехфазного- режима работы на двухфазный так что большая часть мощности выделяется под этим электродом.

При достижении симметрии в нагруз ке переводят источник питания в трех фазный режим работы,

Таким образом, сводят до минимума несимметричный режим работы электропечи и повышают тем самьтм ее производительность. Каждый комплект вен- тилей преобразователя с помощью соответствующего блока управления и трехфазного блока задания частоты тока форм1- рует ток 1/, I.rj 13 (Фиг. причем длительность тока одного направления равна 21Г/3, и между токами прямого и обратного направления имеется пауза величиной 1/73, токи (, I-i, 1з сдвинуты между собой на

2Т

время, равное -- . Ток в каждом электроде 1ф, получают сложением токов двух вентильных комплектов и регулируют изменения угла отпирания вентилей. При таком способе управления мощности сети передают в нагрузку всеми тремя комплектами преобразователя, а токи в электродах ФА 1ФВ фС ПР симметричном режиме работы печи равны и ограничены параметрами питающего трансформатора.

Предположим, что при угле отпирания вентилей, равном нулю, что соответствует точке естественной коммутации вентилей, изменились параметры ванны печи таким образом, что уменьшился ток одного из электродов, например В. Так как восстановить прежне значение тока с помощью изменения угла отпирания вентилей невозможно, то произойдет уменьшение мощности, потребляемой печью, а следовательно, и уменьшение ее производительности. Для того, чтобы устранить несиммет-. ричньй режим перераспределяют мощность в ванне печи так, чтобы в электроде фазы В она увеличилась за счет уменьшения ее в двух других электродах.Увеличение мощности в электроде фазы В достигают за счет увеличения длительности проводимости двух вентильных комплектов, формирующих ток в этом электроде от

2

- до II ,, а в третьем вентильном

комплекте запрещают импульсы отпирания вентилей.

Таким образом, мощность сети передается в нагрузку двумя фазами преобразователя через три электрода. Как видно .(фиг.2) среднее значение тока в электроде фазы В при восстановившемся симметричном режиме в нагрузке увеличится в 1,5 раза, а в электродах фаз А и С уменьшится в каждом на 1/4 часть.

Если необходимо увеличить мошрост в электроде фазы А или С, действуют аналогичным образом, причем увеличивают проводимость вентильных групп тех комплектов, которые формируют ток в электроде, а в третьем вентильном комплекте запрещают импульсы пиранйя в ентилей. Сущность способа поясняется предлагаемым устройством.

Устройство (фиг.З) содержит питающий трансформатор 1, три вентильных

комплекта 2-4, включенных на встречно-параллельной схеме. Выходными выводами комплекты вентилей включены между собой в треугольник к вершинам А, В, С которого электроды печи, соединенные по схеме звезда без нулевого провода.

Каждый вентильный комплект управляется с помощью соответствующих блоков 5-7 управления. Каждый блок управления содержит соответствующее соединенные последовательно регуляторы 8-10 тока, фазосдвигающие устройства 11-13, логические блоки 14- 16 формирования импульсов. При этом входы регуляторов 8-10 тока предназначены для подключения к соответст- вующим датчикам тока и узлу задания тока вентильного комплекта, а выходы логических блоков 14-16 формирования импульсов соединены с управляющим входами вентильных комплектов 2-4. Устройство содержит также трехплат- ный на 4 положения переключатель 17 каждая плата 18-20 которого принадлежит одному из блоков 5-7 управления и содержит четыре неподвижных а, Ъ, с, d и один подвижный контакт.

управляются с помощью соответствующих блоков 5-7 управления и общих блоков 21 и 22 задания частоты тока. При этом каждый блок 5-7.управления за- дает прямоугольную форму тока группы вентильного комплекта 2-4 в соответствии с фиг.2 при симметричной нагрузке, которой соответствует пс0 ложению а переключателя 17. В этом режиме работы к входам блоков 5-7 управления подключаются выходы блока 21 и мощности сети передшотся в нагрузку тремя вентильными комплек-

5 тами 2-4. С помощью фазосдвигающих устройств 11-13 регулируют амплитуду тока изменением угла отпирания вентилей, а с помощью регулятора 8-10 тока поддерживают заданное значение

0 тока комплектов вентилей преобразователя. С помощью логических блоков 14-16 формирования импульсов формируют импульсы отпирания вентилей комплектов, фаза которых определяет-.

5 ся фазосмещающим устройством 11-13, а частоты их задаются блоками 21 It 22 в зависимости от положения переключателя 17. Последним задают режим работы преобразователя при

Подвижный контакт каждой платы соеди- зо симметричной и при несимметричной

нен с вторым входом своего логического блока 14-16 формирования импульсов. Устройство содержит, кроме то- то, первый блок 21 задания частоты |тока вентильных комплектов с трех- фазным выходом, выходы которого соединены с первым (а) неподвижными контактами плат 18-20 переключателя 17, а также второй блок 22 задания частоты тока вентильных комплектов с двухфазным выходом. Первый выход второго блока 22 задания частоты тока вентильных комплектов соединен с вторым (Ъ) и четвертью (d) неподвижными контактами платы 18 и третьим

(c)неподвижным контактом платы 20. Второй выход блока 22 соединен с вторым (Ь) и третьим (с) неподвижными контактами платы 19 и четвертым

(d)неподвижным контактом платы 20. Свободные (с, d, b) неподвижные контакты плат 18-20 соединены с выходом источника 23 запрещающего сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение питающей сети через трансформатор 1 подается на входы вентильных комплектов 2-4, которые

нагрузке, когда мощность питающей сети передается в нагрузку.либо тремя вентильными комплектами, либо двумя. При этом первому положению (а) переключателя соответствует симмет. ричный режим работы, когда мощность сети передается в нагрузку тремя вентильными комплектами.

Второму положению (Ь), переключателя соответствует несимметричный режим работы, когда мощность питающей сети передается в нагрузку вентильными комплектами 2 и 3 и запрещены импульсы отпирания вентилей комплекта 4 источника 23.

Третьему- положению (с) переключателя соответствует несимметричный режим, когда мощность питающей сети передается в нагрузку вентильными комплектами 3 и 4 и запрещены импульсы отпирания вентилей комплекта 2 источником 23.

Четвертому положению (d) переклю- чателя соответствует режим, когда мощность питающей сети передается в нагрузку вентильными комплектами 2 и 4 и запрещены импульсы отпирания вентилей комплекта 3.

5U328076

Пред№агаеьв«1Й способ позволяет эф- ки и тем самым повысить производительфектявно устранять несимметрию в нагрузке электротермической установность электропечи и улучшить технологичность процесса плавки.

Фаг. 2