Устройство для управления режимом электродуговой установки Советский патент 1991 года по МПК H05B7/148 

сл

С

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является увеличение производительности установки путем повышения качества управления. Устройство обеспечивает автоматическую выдержку электродугового промежутка по заданной мощности при расходе электрода и при изменени уровня жидкого металла с высолим уровнем быстродействия, обусловленным аналоговыми элементами схемы. Устройство снабжено дополнительным источником питания, позволящим автоматически инициировать электрический разряд в межэлектродный промежуток и вести предварительный прогрев печи до включения основного источника питания, нарастание мощности которого идет постепенно. 2 ил.

Изобретение относится к электротермии, в частности к устройствам для управления режимом дуговой печи постоянного тока.

Цель изобретения - увеличение производительности установки путем повышения качества управления.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы устройства управления.

Устройство для управления режимом электродуговой установки 1 с электродом 2 состоит из блоков коммутации 3 и 4, источников питания вспомогательного 5 и основного 6, переключающего блока 7, электродвигателя 8, датчиков тока 9 и 10, датчика напряжения 11, нуль-органа 12, трех реле времени 13, 14, 15, блоков совпадения 16, 17, блоков задания тока 18 и напряжения 19, сумматора 20, ключа 21, регулятора тока 22, формирователя импульсов 23, блока сравнения 24, формирователя зоны нечувствительности 25.

Основными элементами временных характеристик на фиг.2 являются

т/- пуск печи, включение вспомогательного источника питания, начало перемещения электрода вниз;

t2 - контакт электрода, прекращение движения электрода вниз, начало движения вверх;

t3 - включение основного источника питания;

tq - выключение вспомогательного источника питания;

ts - выход на заданный режим работы печи, прекращение движения электрода вверх;

о

vj 1 00 00

Ю

te обрыв дуги;

t7 - выключение основного источника питания, начало движения электрода вверх;

te - прекращение движения электрода вверх.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии установки 1 электрод 2 находится в верхнем нерабочем положении.

При пуске установки 1 включается блок коммутации 3 и вспомогательный источник питания 5 и через переключающий блок 7 осуществляется перемещение электрода вниз с помощью электродвигателя 8. В момент контакта электрода 2 с металлом возникает ток вспомогательного источника питания 5. Сигнал с датчика тока 9 через нуль-орган 12 поступает на переключающий блок 7. Электрод 2 начинает двигаться вверх, и реле времени 13 включает основной источник питания 6 через блок коммутации 4. При возникновении тока основного источника 6 сигнал с датчика тока 10 и датчика напряжения 11 поступает на блок совпадения 16 и через реле времени 14 выключает вспомогательный источник питания 5 с помощью блока коммутации 3. Сигнал с блока задания тока 18 и сигналы обратных связей по току и напряжению поступают на сумматор 20 и через ключ 21-на регулятор тока 22 и формирователь импульсов 23. Осуществляется управление установкой по току основного источника питания 6.

С целью поддержания напряжения на дуге равным заданному в процессе работы установки сигналы с блока задания напряжения 19 и датчика напряжения поступают е блок сравнения 24. В зависимости от выбранной зоны нечувствительности формируется сигнал для управления электродвигателем 8 перемещения электрода 2.

При обрыве дуги блок совпадения 17 вырабатывает сигнал, который через реле времени 15 закрывает ключ 21. Выключается основной источник 6 и выдается сигнал на переключающий блок 7 для перемещения электрода 2 в верхнее нерабочее положение.

Переключающий блок осуществляет управление двигателем перемещения электрода по следующему алгоритму: при наличии сигнала на выходе блока коммутации 3 (второй вход блока управления двигателя) двигатель перемещает электрод вниз, при наличии сигнала на выходе нуль-органа 12 (четвертый вход) двигатель перемещает электрод вверх и при наличии сигнала на выходе реле времени 15 (первый вход) направление перемещения электрода определяется сигналом с формирователя 25.

Таким образом, в момент времени ti (см. фиг.2) включается вспомогательный источник питания -11з и поступает напряжение Ui на электродвигатель, перемещающий электрод вниз. В момент времени i происходит контакт электрода с металлом в печи,возникает ток И вспомогательного источника и

под действием напряжения U2 электрод начинает двигаться вверх. Зажигается дуга и начинается отсчет времени задержки включения основного источника питания - п. В момент времени t2 происходит контакт электрода с металлом в печи, возникает ток И вспомогательного источника и под действием напряжения U2 электрод начинает двигаться вверх. Зажигается дуга и начинается отсчет времени задержки включения основного источника питания - Т. В момент времени гз происходит включение основного источника питания с плавным нарастанием тока 2 и напряжения LU и начинается отсчет времени Г2 задержки выключения вспомогательного источника питания. В момент времени и происходит выключение вспомогательного источника питания. В момент времени ts устанавливается заданный режим работы печи и прекращается перемещение электрода вверх. Если в любой момент времени те (после ЪА) произойдет обрыв дуги, то включится блок реле времени, отсчитывающий время Гз - задержка на выключение основного источника питания (J4. После выключения основного источника питания в момент времени t электродвигатель перемещает электрод в верхнее нерабочее положение. В момент времени ta перемещение заканчивается.

Применение устройства позволяет

повысить быстродействие системы регулирования. Введение автоматически управляемого вспомогательного источника питания позволяет повысить надежность

электрооборудования путем исключения режима короткого замыкания при пуске печи, сократить время разогрева печи и тем самым повысить ее производительность.

Формула изобретения

Устройство для управления режимом электродуговой установки, содержащее основной источник питания с первым датчиком тока, подключенный параллельно

источнику датчик напряжения, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом блока задания напряжения, второй вход - с выходом датчика напряжения, а выход - со входом формирователя зоны нечувствительности, двигатель перемещения электрода и сумматор, отличающееся тем, что, с цельно увеличения производительности установки путем повышения качества управления, оно дополнительно содержит подключенный параллельно основному источнику вспомогательный источник питания со вторым датчиком тока, два блока коммутации, два блока совпадения, три реле времени, нуль-орган, блок задания тока, ключ, переключающий блок, регулятор тока и формирователь импульсов, вход которого через регулятор тока соединен с вы- ходом ключа, а выход - с первым управляющим входом основного источника питания, второй управляющий вход которого соединен с выходом первого-блока коммутации, выход первого датчика тока соединен с первыми входами блоков совпадения и сумматора, со вторыми входами которых соединен выход датчика напряжения, третий вход сумматора соединен с выходом

0

5

0

блока задания тока, а выход - со входом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом первого реле времени, соединенным также с первым входом первого блока коммутации и первым входом переключающего блока, вход первого реле времени соединен с выходом первого блока совпадения, выход второго блока совпадения через второе реле времени соединен со входом второго блока коммутации, выход которого соединен с управляющим входом вспомогательного источника питания и со вторым входом переключающего блока, третий вход которого соединен с выходом формирователя зоны нечувствительности, а выход - с двигателем перемещения электрода, выход второго датчика тока соединен со входом нуль-органа, выход которого соединен со входом третьего реле времени и с четвертым входом переключающего блока, выход третьего реле времени соединен со вторым входом первого блока коммутации.

Фиг. 1

Фаз. 2