СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛИНЫ ДУГИ Советский патент 1970 года по МПК F27D11/10 G05F1/02 H05B7/00 

Известны способы автоматического регулирования длины дуги в дуговых печах с расходуемым электродом в разреженной атмосфере инертных газов путем получения сигнала рассогласования междз непрерывно измеряемым напряжением на дуговом промежутке и напе ред заданной опорной величиной и формирования на его основе управляющего сигнала, воздействующего на изменение длины дуги. Однако эти способы не позволяют получить достаточной точности регулирования, так как обычно при этом регулирование длины дуги производится такими же регуляторами, как и на вакуумных дуговых печах. В то же время дуговой разряд в разреженной атмосфере инертных газов совершенно отличен от разряда в вакууме. В инертном газе дута более контрагирована и иод действием конвективных потоков непрерывно перемещается по оплавляемому торцу электрода, так что длина ее в каждый момент времени не остается постоянной. Дополнительные случайные возмущения, также не связанные с изменением длины дугн при сплавлении расходуемого электрода, создаются при колебаниях давления газа в печи, динамических возмущениях ванны расплавленного металла и т. д. Вследствие этого при известном способе регулирования регулятор, реагируя на случайные изменения длины дуги и напряжения на дуге, создает ненужные

перемещения расходуемого электрода, не связанные с его сплавлением, что нарущает стабильность процесса плавкн и ухудщает качество поверхности выплавляемого слитка. Если же для устранения этого явления снизить чувствительность регулятора, то снизится точность стабилизации длины дуги, что, в свою очередь, нарзшит нормальный ход процесса плавки.

Предлагаемый способ состоит в том, что для формирования управляющего сигнала измеряют длительность сигнала рассогласования по наиряжению, сравнивают длительность этого сигнала с наперед заданной опорной велпчиной по времени и формируют управляюн п сигнал при положительной их разности.

Такой способ позволяег исключить случайные перемещения расходуемого электрода, не связанные с его сплавлением, без снижения чувствительности и повысить точность регулирования.

Поскольку случайные возмущения обычно кратковременны и быстро самоустраняются,

введение селекции по длительности входного сигнала обеспечивает отработку регулятором только длительных стабильных возмущений, создаваемых с }шеньщением средней по времени длины дуги при сплавлении расходуемого

На чертеже показана блок-схема ycTpoiiCTва, осуществляющего описываемый способ.

Устройство состоит из пропорционального регулятора напряжения 1, селектора длительности имлульсоз // для плавки в атмосфере аргона, датчика ионизации III, схемы сравнения напряжения IV, реле короткого замыкания V и реле времени V7.

Напряжение с нечи / подается на фильтр 2 и затем - на делитель 3, при помощи которого задается уставка регулятора по напряжению. Нрп уменьщении или увеличении напряжения печи ток в диагонали моста 4 меняет свой знак, и сигнал разбаланса моста подается на модулятор 5. Промодулированный сигнал дифференцируется трансформатором 6 и поступает на фазовый детектор 7. В зависимости от полярности разбаланса с фазовото детектора сигнал подается на полунроводппковые реле 8 или 9. Длительность импульсов пропорциональна величиие разбаланса. Сигнал с выхода реле 5 или 9 поступает на усилитель мощности 10.

При плавке в атмосфере аргона вследствие отшнуровыванпя дуги возникают резкие броски в напрял ении дуги. Для предотвращения раскачки ванны и электрода включается иолупроводниковое реле 11, которое запускает одновибратор 12, включающий ключ 13 запрета на подъем электрода в течение заданного интервала времени. При плавке в вакууме при возникновении ионизации срабатывает реле 14, которое запускает мультивибратор 15. Одновременно реле 14 включает ключ 16 на занрет перемещения электрода вверх, блок задержки 17, который но истечении заданного времени срывает колебания блокинг-генератора 18, тем самым подготавливая к работе блок предупреждения 19 и блок запоминаипя и сравнения напрял ения 20. Если по истечении заданного времени напряжение на печи не возвращается на прежний уровень, мультивибратор 15 перебрасывается в другое устойчивое состояние и включает модулятор 21, который подает команду на опускание электрода вниз. Одновременно мультивибратор 15 запускает

одновибратор 22, который подключает блок запоминания и сравнения напряжения к печи. По истечении наиеред заданного времени задержки мультивибратор У5 перебрасывается в прежнее устойчивое состояние, и перемещение электрода прекращается. В это время происходит сравнение предыдущего значения напряжения на печи с напряжением на печи после перемещения электрода.

Если напряжение на печи возрастает, то блок запоминания и сравнения напряжения 20 подает команду на нодъем электрода. Если же напряжение не возрастает, то начинается следующий аналогичный цикл. Если даже при

очень короткой дуге ионизация не исчезает, то блок предупреждеиия 19 срабатывает и подает команду на нодъем электрода вверх.

При переключении уставки по напряжению во избежание ложного срабатывания реле 14

ионизации реле времени 23 через ключ 24 закорачивает вход реле 14 на время, достаточное для отработки новой уставки.

Опорное напрял ение на модулятор 5, детектор 7 и модулятор 21 подается с генератора

опорного напряжения 25.

Перемещение электрода печи осуществляется двигателем 26 через механическую систему (привод) 27.

Предмет изобретения

Способ автоматического регулирования длины дуги в дуговых печах с расходуемым электродом в разреженной атмосфере инертных газов путем получения сигнала рассогласования между непрерывно измеряемым напряжением на дугоБОм промежутке и наперед заданной опорной величиной и формирования на его основе управляющего сигнала, воздействующего на изменение длины дуги, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, для формирования управляющего сигнала измеряют длительность сигнала рассогласования по напряжению, сравн1гва от длительность этого сигнала с наперед заданной опорной величиной по времени и формируют управляющий сигнал нри положительной их разности.

27

. I

. ., .