Регулятор мощности дуговой сталеплавильной печи Советский патент 1991 года по МПК H05B7/148 

Фиг. 1

Изобретение относится к черной метал лургии, конкретнее к управлению дуговыми печами.

Целью изобретения является повышение износостойкости футеровки и снижение расхода электроэнергии путем периодического изменения длины дуги.

На фиг,1 представлена схема регулятора; на фиг.2 - блок-схема блока задания режима.

На вход измерительного блока 1 поступают сигналы, пропорциональные току фазы и фазному напряжению. После выпрямления и сравнения разность сигналов поступает на вход блока управления 2.

Блок управления усиливает входное напряжение до величин ы необходимой для управления фазосдвигающим устройством 3, которое разделяет входной сигнал на два канала управления тиристорными группами тиристорного преобразователя 4 и осуществляется раздельное управление их рабо гой. В тиристорном преобразователе входное переменное напряжение преобразуется в регулируемое постоянное напряжение, которое поступает на исполнительный механизм 5,

При заданном электрическом режиме на выходе измерительного блока 1 напряжение равно нулю, фазосдвигающее устройство 3 не формирует импульсы управления, тиристоры в блоке 4 заперты и ток в цепи якоря двигателя исполнительного устройства 5 отсутствует. При отклонении тока дуги от заданного значения на выходе измерительного блока 1 появляется напряжение разбаланса с блока управления поступает сигнал на фззос- двигающее устройство на формирование импульсов управления для соответствующей группы тиристоров преобразователя 4. В результате этого в цепи якоря двигателя исполнительного механизма 5 возникает ток и двигатель начинает перемещать электрод 6. По мере перемещения электрода величина напряжения разбаланса уменьша- ется до нуля, и двигатель останавливается. Регулятор содержит также блок задания режима 7, изменяющий задание на изменение тока фазы печного трансформатора, что, как следствие, приводит к изменению дли- ны дуги. Управление работой этого блока осуществляется с блоком включения 8.

Блок-схема блока задания режима 7 представлена на фиг.2, Блок 7 содержит генератор тактовых импульсов 9, делитель часто- ты 10, пять элементов И 11 - 15, реверсивный счетчик 16, три элемента задержки 17, 18, 19, первый 20 и второй 21 триггеры, блок постоянной памяти 22, регистр 23, магазин

сопротивления 24, первый 25 и второй 26 цифровые резисторы.

Устройство работает следующим образом.

По команде Пуск с выхода блока включения 8 на вход элемента И 11 подается сигнал логической единицы. Сигналы с выхода делителя частоты 10 поступают на вход реверсивного счетчика 16 и через элемент задержки 18 на вход считывания блока 22 постоянной памяти. В зависимости от кода адреса блока постоянной памяти /содержимого реверсивного счетчика/ из блока памяти считывается последовательно информация, которая устанавливается в регистры 23.

В соответствии с последовательностью адресов из блока 22 постояннной памяти считывается следующая информация:

00000...000

10000...000

1 ЮОО...000

11100...СОО

11110...000

Появление единиц в соответствующих разрядах регистра приводит к закорачиванию соответствующего сопротивления в цифровом резисторе 25. Изменение величины сопротивления приводит к изменению выходного сигнала блока задания режима.

При полном заполнении счетчика 16 срабатывает элемент И 14, импульс с выхода которого перебрасывает триггер 20, и счетчик переходит в режиг вычитаний, Из блока 22 считывается информация в обратном порядке.

111100. 000

111000, .000

110000.. 000

100000...000

000000...000

При нулевом коде счетчика 16 и единичном состоянии триггера 20 срабатывает элемент 1/1 15, триггер 20 перебранивается, переводя счетчик 16 в режим слежения, Одновременно триггер 21 устанавливается в единичное состояние, изменяя адреса ячеек блока 22 постоянной памяти.

Из блока памяти считывается информация следующего вида:

0000...00000

0000...10000

0000... 11000

0000...11100

0000...11110

0000...11111

Единичная информация в старших разрядах регистра 23 приводит к размыканию ключей цифрового резистора 26, что также приводит к изменению выходного сигнала блока задания режима 7.

По заполнению счетчик 16 снова срабатывает элемент И 14 и счетчик переходит в режим вычитания.

Как только на счетчике устанавливается нулевой код, срабатывает элемент И 15, ус- танавливает в ноль триггеры 20 и 21 и процесс повторяется.

Для изменения амплитуды сигнала в блоке задания режима предусмотрены магазин сопротивлений 24, переключение которого позволяет изменить амплитуду перемещения электродов. Частота перемещения задается делителем частоты 10, коэффициент деления которого определяет частоту импульсов, поступающих на реверсивный счетчик.

Наличие блока 22 постоянной памяти позволяет формировать управляющие сигналы произвольной формы.

Таким образом, в результате работы блока задания режима происходит непре- рывное периодическое изменение заданного электрического режима работы печи. При изменении тока печи изменяется падение напряжения на дуге. Это, в свою очередь, приводит к изменению длины дуги, так как длина дуги прямо пропорциональна напряжению. При длинных дугах тепловой поток, падающий на поверхность металла и шлака, возрастает и их температура увеличивается. Однако при этом увеличивается и темпера- тура стен печи. В этом случае возникает опасность перегрева футеровки стен. Но температура стен не успевает достигнуть предельно-допустимого значения, так как величина тока начинает возрастать, а на- пряжение на дуге уменьшается и длина дуги становится меньше. При этом тепловой поток на стены и температура стен снижаются, Затем цикл изменения тока повторяется.

Наличие блока задания режима позво- ляет изменять рабочий ток печи и длину дуги в больших пределах и использовать ступени напряжения печного трансформатора с более низким значением подводимой мощности по сравнению с известными регу- ляторами, что уменьшает расход электроэнергии, способствует более равномерному нагреву поверхности металла и шлака и увеличению стойкости футеровки печи.

Формулаизобретения

Регулятор мощности дуговой сталеплавильной печи, содержащий измерительный блок, два выхода которого соединены с двумя входами блока управления и с первым и вторым входами исполнительного механиз- ма, третий и четвертый входы которого соединены с двумя выходами тиристорного преобразователя, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с первым и вторым входами фазосдвигающего устройства, выход которого соединен с третьим входом тяристорного преобразователя, и блок включения, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости футеровки и снижения расхода электроэнергии путем периодического изменения длины дуги, он дополнительно содержит блок задания режима, два выхода которого соединены с двумп дополнительными входами измерительного блока, а вход - с выходом блока включения, при этом блок задания режима состоит из генератора тактовых импульсов, выход которого через делитель частоты соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является входом блока задания режима, выход первого элемента И соединен с входами первого и второго элементов задержки, со счетным входом реверсивного счетчика и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, с первым входом третьего элемента И и с управляющим входом реверсивного счетчика, третий вход - с выходом второго триггера и со входом разрешения считывания блока постоянной памяти, а выход - с входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с выходом четвертого элемента И, с входом С первого триггера и с входом R второго триггера, выход первого элемента задержки соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход - с входом R первого триггера и с входом S второго триггера, выход второго элемента задержки соединен с входом считывания блока постоянной памяти, адресный вход которого соединен с первым выходом реверсивного счетчика и со вторым входом четвертого элемента И, второй выход реверсивного счетчика соединен со вторым входом третьего элемента И, выход блока постоянной памяти соединен с информационным входом регистра, первый выход которого соединен с управляющим входом первого второго цифрового резистора, а второй выход-с управляющим входом второго цифрового резистора, первый вывод магазина сопротивлений является первым выходом блока задания режима, второй вывод соединен с первым выводом первого цифрового резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго цифрового резистора, второй вывод которого является вторым выходом блока задания режима.

Фиг.2

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение износостойкости футеровки и снижение расхода электроэнергии путем периодического изменения длины дуги. При отклонении тока дуги от заданного значения на выходе измерительного блока 1 появляется напряжение разбаланса, которое поступает на вход блока управления 2, с выхода которого сигнал поступает на фазосдвигающее устройство 3 для формирования импульсов управления группой тиристоров преобразователя 4. В результате в цепи якоря двигателя появится ток и двигатель начинает перемещать электрод 6, по мере перемещения величина разбаланса уменьшается до нуля, и двигатель останавливается. Регулятор содержит блок задания режима 7, изменяющий задание тока фазы печного трансформатора, что приводит к изменению длины дуги. Это позволяет использовать ступени напряжения печного трансформатора с более низким значением подводимой мощности. 2 ил.