Автоматический регулятор дозирования электроэнергии в дуговой электрической печи Советский патент 1988 года по МПК H05B7/148 

Изобретение относится к электротермии, конкретнее к устройствам регулирования электрического режима дуговых электрических печей.

Цель изобретения - увеличение производительности электропечи путем повышения точности автоматического регулирования ее режима.

На фнг.1 изображена структурная схема автоматического регулятора электрического режима дуговой электрической печи; на фиг.2 изображение динамической вольт-амперной характеристики (ДВАХ), поясняющее принцип действия устройства.

К дуговой печи 1 подключены датчик 2 напряжения и датчик 3 тока, при этом первый выход датчика 2 напржения через первый инвертор 4 соеди- нен с первым входом первого сумматора 5,второй вход которого соединен с выходом первой схемы 6 совпадения через первое аналоговое запоминающее устройство 7, второй выход датчика 2 напряжения соединен с первЬм входом первой схемы 6 совпадения, второй вх которой соединен с выходом задатчи- ка 8 времени. Первый выход датчика 3 тока через второй инвертор 9 соединен с первым входом второго сумматора 10, второй вход которого соединен с выходом второй схемы 11 совпадения через второе аналоговое запоминающее устройство 12, второй выход датчика 3 тока соединен с первым входом второй схемы 11 совпадения. Выходы первого и второго сумматоров 5 и 10 соединены с входами первого 13 и второго 14 пороговых элементов, первые выходы которых соединены с вторыми входами первой 6 и второй 11 схем совпадения, а их вторые выходы соединены с первым и вторым входами логического элемента 15, выход которого соединен со счетным входом счетчика 16 импульсов. Первый выход задатчика 8 времени соединен с третьим входом схемы 6 совпадения, второй выход - с третьим входом схемы 11 совпадения, третий выход - с первым входом третьей схемы 1 7 совпадения, четвертый выход - через блок 18 задержки с управляющим входом счетчика 16, выход которого соедин.ен с вторым входом схемы 17 совпал;ения. Выход последней через последовательно соединенные регистр 19 и цифроаналоговый преобразователь 20 соединен с первым входом блока 21 де.

ю 15

2025 д Q 5 35

ления. Первый и второй входы блока 22 вычисления площади соединены с третьими выходами датчиков напряжения 2 и тока 3, а его выход - с вторым входом блока 21 деления, выход которого через последовательно соединенные блок 23 сравнения и исполнительный блок 24 соединен с дозатором 25 электроэнергии.

Автоматический регулятор работает следующим образом.

Временной задатчик 8 является источником импульсов частотой 50 Гц большой скважности и в начале каждого периода импульс с временного задатчит- ка 8 открывает схемы би 11 совпадения. В результате с датчиков напряжения 2 и тока 3 сигналы, пропорциональные напряжению электрод-ноль и току электрода, поступают на входы первого 7 и второго 12 аналоговых запоминающих устройств соответственно. В этих устройствах происходит фикса- 1ДИЯ мгновенных значений электрических сигналов, пропорциональных напряжению и теку. Уровни электрических сигналов на входах аналоговых запоминающих устройств 7 и 12 равны зафиксированным мгновенным значениям (фиг.2, точка А). На сумматорах 5 к 10 происходит сравнение этих сигналов с текущими значениями напряжения |И тока, поступающими через инверторы 4 и 9. С выходов сумматоров 5 и 10 разностные сигналы подаются на пороговые элементы 13 и 14. Эти элементы работают следующим образом.Как только абсолютное значение разностного сигнала окажется больше заранее определенного порогового уровня, т,е.|ли| Unop для порогового элемента 13 или I|

пор

ДЛЯ порогового

элемента 14 соответственно они срабатывают и вьдают короткий импульс. Этот шшульс подается на одну из схем 6 или 11 совпадения в зависимости от того,какой из пороговых элементов 13 или 14 сработал. При этом схема 6 или 11 совпадения открывается и в аналоговом запоминающем устройстве 7 или 12 фиксируется новое мгновенное значение сигнала напряжения или тока. Например, на фиг.2 точка Б будет соответствовать срабатыванию порогового элемента 13, а точка В - порогового элемента 14. И шyльc порогового элемента через логический

1А432

элемент 15, выполняющий функ1щю ИЛИ, подается также на счетчик 16 импульсов. Таким образом устройство будет фиксировать все переходы ДВАХ через решетку дискретизации по току и напряжению. При достаточно частой решетке дискретизации число импульсов, зафиксированных в счетчике 16, пропорщ1онально длине ДВАХ. При этом ю точность определения длины ДВАХ практически не зависит от ее формы и вида и определяется выбором значения срабатывания пороговых элементов 13 и 14 (фиг.2).15

В начале следующего периода импульс с временного задатчика 8 откро- ет схему 17 совпадения, в результате чего в регистр 19 перепишется код числа импульсов, пропорциональиьш 20 длине ДВАХ за предьщущий период. Им- пуЛьс с другого выхода временного задатчика 8 поел задержки, в блоке 18 задержки переведет счетчик 16 в исходное состояние. В блоке 21 деления 25 определяется, отношение площади ДВАХ, сигнал, пропорциональный которой, по- ступает с устройства 22 вычисления площади, к ее длине. Сигнал, пропор- цлональкьаЧ ллине ДВАХ, подается с вы- ЗО хода цифроаналогового преобразователя 20. Полученньш таким образом сигнал, пропор/у ональный отношению площади ДВАХ к ее длине, подается на блок 23 сравнения, где он . сранивает- ся с оптимальным значением этого сигнала на данном этапе плавки. После чего сигнал рассогласования подается на исполнительный блок 24 и дозатор 25 электроэнергии.40

Предлагаемый регулятор позволяет уве.пичить производительность печи пу- тем повьшения точности регулирования ее режима и может быть использован в любых типах дуговых электрических 5 печей.

35

Формула изобретения

Автоматический регулятор дозирования электроэнергии в дуговой электрической печи, содержащий датчик тока, датчик напряжения, первый и второй сумматоры, зада- чик времени, блок деления, выход которого через последовательно соединенные блок сравнения и исполнительный блок соединен с входом дозатора электроэнергии, отличающийся тем, что, с целью увели

5

0 5 О 0

5

5

0

5

114

чения производительности печи путем повышения точности автоматического регулирования ее режима, он дополнительно снабжен двумя инверторами, двумя аналоговыми запоминающими устройствами, двумя пороговыми элементами, тремя схемами совпадения, блоком вычисления площади, логическим элементом,блоком задержки, счетчиком, регистром и цифроаналоговым преобразователем, выход которого соединен с первым входом блока деления, а вход - с выходом регистра, первый выход датчика напряжения через первый инвертор соединен с первым входом первого сумматора, выход которого соединен с входом первого порогового элемента, второй выход датчика напряжения соединен с первым входом первой схемы совпадения, выход которой через первое аналоговое запоминающее устройство соединен с вторым входом первого сумматора, третий выход датчика напряжения соединен с первым входом блока вычисления площади, первьп выход датчика тока через второй инвертор соединен с первым входом второго сум -5ато- ра, выход которого соединен с входом второго порогового элемента, второй выход датчика тока соединен с первым входом второй схемы совпадения, выход которой через второе аналоговое запоминающее устройство соединен с вторым входом второго сумматора, .третий выход датчика тока соединен с вторым входом блока вычисления площади, выход которого соединен с вторым входом блока деления,первьп выход первого порогового элемента соединен с вторым входом первой схемы совпадения, второй выход - с первым входом логического элемента, первый выход второго порогового элемента соединен с вторым входом второго схемы совпадения, второй выход - с вторым входом логического элемента, выход которого соединен со счетным входом счетчика, первый выход задатчика времени соединен с третьим входом первой схемы совпадения, второй вьсход с третьим входом второй схемы совпадения,третий выход - с первым входом третьей схемы совпадения, четвертый выход через блок задержки - с управляющим входом счетчика, вьгход которого соединен с вторым входом третьей схемы совпадения, выход которой соединен с входом регистра.

V

макс

Pu.8.2

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение производительности печи путем повышения точности регулирования ее режима, В регуляторе измеряются фазные напряжения и токи, формируется сигнал, пропорциональны отношению лглощади динамической вольт- амперной характеристики к ее длине5 сравнивается с сигналом, соотзетству-- ющим рациональному электрическому режиму, и сигнал рассогласования отрабатывается в исполнительном блоке. 2 RH. 1Й