Устройство для регулирования электрического режима дуговой электропечи Советский патент 1991 года по МПК H05B7/148 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению дуговыми электрическими печами(

Целью изобретения является повышение производительности печи путем устранения поломки электродов.

На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства для регулирования электрического режима дуговой электропечи; на фиг. 2 - схема подключения устройства к регулятору мощности; на фиг. 3 - стойка электрододержателя с электродом в рабочем положении (а) и при упоре электрода в непроводящую шихту (б); на фиг. 4 - диаграмма работы устройства.

Устройство содержит датчик тока дуги 1, соединенный через элемент НЕ 2 с первым входом элемента совпадения 3 второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения дуги 4. Датчик отклонения стойки электрододержателя от вертикальной оси 5 подключен к третьему входу элемента сов-, падения, выход которого через одновибра- тор 6 подключен к исполнительному механизму 7 перемещения электрода.

Датчик отклонения стойки электрододержателя от вертикальной оси может быть выполнен на путевом выключателе любого типа.

Работа устройства рассматривается совместно с используемым в качестве исполо ь ю о со

нительного механизма перемещения электрода регулятором мощности (см. фиг. 2).

В состав исполнительного механизма 7 перемещения электрода 8 входят блок сравнения 9, реверсивный тиристорный преобразователь 10, двигатель 11 перемещения электрода, механизм перемещения 12, блок согласования напряжения 13 и блок задания мощности 14 (БЗМ),

При пуске печи, в момент времени to на входах элемента совпадения 3 установятся следующие сигналы:

на первом входе - логическая 1 (тока дуги нет),

на втором входе - логическая 1 (напряжение есть),

на третьем входе - логический О (концевой выключатель разомкнут, электрод находится в положении, изображенном на фиг. За).

Следовательно, на выходе элемента совпадения 3 и на выходе одновибратора 6 логический О и перемещение электрода происходит под воздействием сигнала UЈ , который формируется блоком сравнения и регулирования 9. Сигнал Ue является рассогласованием заданного и фактического режима печи, описываемым уравнением aUg - big UЈ - 0. Составляющая aUg формируется блоком согласования напряжения 13, а составляющая big - блоком задания мощности 14. В случае отклонения тока дуги от заданного значения появлятся сигнал рассогласования UЈ (в данном случае при пуске Uf aUg), который поступает на входтиристорного преобразователя, где преобразуется в напряжение управления двигателем. Двигатель разгоняется и через механизм 12 перемещения электрода перемещает электроды со скоростью и направлением, соответствующими знаку и величине Uf (в данном случае электрод перемещается вниз).

При упоре электрода в токонепроводя- щую шихту (упор НШ, время ti, фиг. 4) стойка электрододержателя отклоняется от вертикальной оси под воздействием крутящего момента, образованного вертикальной (вдоль оси электрода) составляющей усилия упора и плеча консоли электрододержателя, и занимает положение, изображенное на фиг. 36, замыкая при этом концевой выключатель (датчик отключения стойки электрододержателя от вертикальной оси). В результате на входах элемента 3 совпадения следующие сигналы:

на первом входе - логическая 1 (тока дуги нет),

на втором входе - логическая 1 (напряжение есть),

на третьем входе - логическая 1 (кон- цевик замкнут).

На выходах схемы совпадения устанавливается логическая 1, которая запускает

одновибратор (сигнал уровня логической 1).

Логическая 1 блокируете блоке9 прохождение сигнала 1)Ј и формирует напря- . жение (команда Подъем) управления

тиристорным преобразователем, которое / соответствует максимальной скорости двигателя вверх, Двигатель реверсируется и перемещает электрод вверх. Вертикальная составляющая усилия упора электрода

уменьшается, соответственно уменьшается крутящий момент. В момент времени tz стойка электрододержателя принимает вертикальное положение и размыкается концевой выключатель (датчик отклонения стойки

электрододержателя от вертикальной оси). По истечении некоторого времени (задержка формируется одновибратором) в момент времени т.з на выходе одновибратора установится уровень логического нуля, В блоке

9 снимается блокировка на прохождение сигнала UЈ , в результате чего двигатель реверсируется и перемещает электрод вниз.

Если же произойдет новый упор в непроводящую шихту, то цикл повторится и

будет продолжаться до тех пор, пока не произойдет нарушение непроводящего участка шихты.

При упоре в токопроводящую шихту (упор ПШ, время t4. фиг. 4) формирования

команды Подъем не произойдет, так как на первом или втором входе элемента совпадения будет логический О (есть ток дуги или короткое замыкание), соответственно на выходах элемента совпадения и одновибратора -логический О, и электрод перемещается под воздействием сигнала.

Одновибратор (задержка времени) необходим для того, чтобы возможность поднять электрод над участком непроводящей

шихты, чтобы ее сдвинуть.

Устройство можно использовать как с электромеханическим приводом, так и с гидравлическим, как с тросовой передачей,так

и реечной или комбинированной. При этом принцип действия, качество регулирования устройства не изменятся и будут выше, чеМ у прототипа.

Таким образом, устройство позволяет

повысить производительность печи путем предотвращения поломок электрода за счет более точного определения упора, а также автоматически разрушать участки с непроводящей шихтой. Кроме этого, устройство можно применять в регуляторах с абсолютно жесткой скоростной характеристикой без снижения точности определения упора электрода в непроводящую шихту.

Формула изобретения Устройство для регулирования электрического режима дуговой электропечи, содержащее в каждой фазе датчик тока дуги, выход которого через элемент НЕ соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом дат0

чика напряжения дуги, исполнительный механизм перемещения электрода и одновиб- ратор, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности печи путем устранения поломки электрода, оно снабжено датчиком отклонения оси стойки электрододержателя от вертикальной оси, выход которого соединен с третьим входом элемента совпадения, соединенного выходом со входом указанного исполнительного механизма через одновибратор.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение производительности печи путем устранения попомок электродов. Устройство снабжено датчиком 5 отклонения стойки электродо- держателя от вертикальной оси, выход которого подключен к одному из входов блока 3 совпадения, второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения 4, а третий - через элемент НЕ с выходом датчика тока дуги 1 Выход элемента 3 через одновибра- тор 6 соединен со входом исполнительного механизма. При упоре электрода в шихту отклоняется стойка электрододержателя от вертикальной оси, в результате на входах элемента совпадения 3 появляются логические 1, и на его выходе появляется сигнал, который формирует напряжение управления исполнительным механизмом, который соответствует максимальной скорости двигателя вверх Когда стойка примет вертикальное положение, сигнал с датчика 5 исчезнет, на выходе элемента 3 появится логический 0, двигатель реверсируется и перемещает электрод вниз 4 ил сл с

Фиг.1

фиг.г

5

hd

(риг.З