Способ регулирования мощности в дуговой электропечи Советский патент 1992 года по МПК H05B7/148 

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для автоматизации электросталеплавильных печей.

Известен способ регулирования мощности, в дуговой электропечи, при котором измеряют ток и напряжение каждой фазы, формируют на их основе контролируемый параметр, сравнивают его с заданным и. в случае рассогласования, перемещают электрод, причем с целью повышения качества регулирования, дополнительно сравнивают измеренные значения тока и напряжения с заданным и при одноименных знаках блокируют перемещение электродов (1).

Известен способ регулирования, принятый в качестве прототипа, при котором измеряют мощность дуги, сравнивают с заданием, одновременно измеряют напряжения на электродах, также сравнивают с заданием, а регулирование мощности производят ступенчато в зависимости от степени рассогласования, как по мощности так и по напряжению.

Недостатком данного способа является ограниченный диапазон регулирования, основным параметром регулирования является рассогласование по напряжению, что не дает представления энергетического показателя, а значит и возможности повышения КПД печи, контур мощности является вспомогательным.

Целью изобретения является повышение качества регулирования, энергетическо- го КПД и производительности печи.

Указанная цель достигается тем, что для каждой фазы печи измеряют мощность дуги, сравнивают ее с заданной, определяют рассогласование и перемещают электрод в сторону ее уменьшения, измеряют напряжение на электроде, сравнивают его с заданным и определяют знак рассогласования по напряжению, при отрицательном знаке рассогласования блокируют сигнал рассогласования, а электрод в зависимости от дальнейшего задания перемещают. В качестве задания по мощности используется либо произведение максимального значения напряжения на электроде на заданное значение тока, что практически упрощает реализацию способа, либо измеренное и

VI VJ VI

о

СП 00

хранящееся в элементах памяти максимальное значение активной мощности, что позволяет использовать печь в режиме максимальной активной мощности, причем в этом случае запоминают напряжение на электроде в момент перемены знака рассог- тасования по мощности и используют это значение, как заданное значение напряжения.

На фиг. 1 представлен график зависи- мости мощности дуги и напряжения на электроде от тока дуги; на фиг. 2 - устройство для реализации способа при ручной установке задания; на фиг. 3 - то же, при автоматическом поиске максимума мощности,

Как видно из графика зависимость напряжения от тока дуги почти линейно падающая, а мощность дуги при увеличении тока вначале растет, затем после достижения определенного значения Рмакс., при дальней- шем увеличении тока падает. Наиболее благоприятным режимом работы печи является участок тока 0-1, дальнейшее увеличение тока ухудшает энергетические показатели, наиболее выгодным является участок l -Г . характеризующийся максимальным значением мощности дуги. Данный способ позволяет осуществлять регулирование мощности либо на всем участке 0-1, когда в качестве задания мощно- сти используется произведение максимального напряжения на заданный ток, а заданием по напряжению - напряже- ние равное U, либо на участке 1-1, когда качестве задания по мощности использует- ся максимальное значение мощности дуги, а напряжение U выделяется в качестве задания в моменты равенства мощности дуги и заданной мощности.

Устройство для реализации способа со- держит датчик 1 напряжения, датчик 2 мощности, блок 3 памяти напряжения, блок 4 памяти мощности, блок 5 сравнения напряжений, блок 6 сравнения мощностей, перемножитель 7 задания тока и напряжения, ключи 8, 9, 10.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика напряжения 1 поступает на блок сравнения напряжений 5 и на блок памяти максимального напряжения 3, выход которого через делитель (задание по напряжению) так же подключен на блок 5. Напряжение с блока 3 перемножаясь с задаваемым током, образуют заданную мощ- ность Рэад., которая, сравниваясь в блоке сравнения по мощности 6 с мощностью дуги Рд. образует параметр регулирования, который поступает на привод перемещения электрода через ключ 8, управляемый блоком сравнения по напряжению 5, последний блокирует параметр регулирования в случае, если напряжение на электроде меньше напряжения задания.

При реализации способа, когда в качестве заданной мощности используется максимальное значение мощности дуги сигнал сдатчика напряжения 1 через ключ 9 поступает на устройство памяти 3, выход которого через делитель (задание зоны нечувствительности) поступает на устройство сравнения 5, на который также поступает сигнал непосредственно с датчика напряжения 1. Полученный сигнал рассогласования при отрицательном его значении управляет ключом 10. Сигнал мощности дуги с датчика мощности 2 запоминает свои максимальные значения в блоке памяти мощности 4 и сравнивает их в блоке сравнения по мощности 6 с текущими значениями мощности, результат рассогласования поступает на привод перемещения электрода через ключ 10, при отсутствии рассогласования с выхода блока 6 подается управление включение ключа 9.

Предлагаемый способ автоматического регулирования мощности дуги можно использовать для любой дуговой электропечи независимо от объема выплавляемого металла.

Формула изобретения

1.Способ регулирования мощности в дуговой электропечи, при котором для каждой фазы печи измеряют мощность, сравнивают ее с заданной, определяют рассогласование и перемещают электрод в сторону его уменьшения, измеряют напряжение на электроде, сравнивают его с заданным и определяют знак рассогласования по напряжению, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, при отрицательном знаке рассогласования по напряжению блокируют сигнал рассогласования.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что дополнительно определяют и запоминают максимальное значение измеряемого напряжения на электроде, умножают его на заданное значение тока электрода и используют это произведение как заданное значение мощности.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что дополнительно определяют и запоминают максимальное значение измеряемой мощности и используют его как заданное значение мощности, запоминают напряжение на электроде в момент перемены знака рассогласования по мощности и используют его как заданное.

til

Ml

t§

Использование: в электротермии. Сущность изобретения: для каждой фазы печи измеряют мощность, сравнивают ее с заданной, определяют рассогласование, перемещают электрод до его устранения, измеряют напряжение на электроде, сравнивают его с заданным и определяют этап рассогласования. При отрицательном знаке рассогласования по напряжению блокируют сигнал рассогласования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

«o

LD

Гч1

N.

v

M

53

«Q

9 9 9

коУсьч J

M

ъ

1 г

1

iT

Ш

JT

ФигЗ