Устройство для управления положением электродов трехфазной дуговой электропечи Советский патент 1979 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

I

Изобретение относится к электротехнике, области автоматического управления приводом электродов дуговых электропечей (ДЭП), преимущественно сталеплавильных, и является усовершенствованием устройства по основному авт. св. № 540415, содержащего в каждой фазе датчики тока дуги и фазного напряжения, подключенные к входу формирователя регулируемого параметра, выход которого через размыкающие контакты одного реле соединен с одним из входов блока управления перемещением электрода, второй вход которого через замыкающие контакты реле соединен с источником нормированного сигнала, катушка указанного реле связана с выходом элемента «задержки, подключенного входом к выходу элемента «память, соединенного одним из входов с выходом элемента ИЛИ, каждый из трех входов которого через пороговый элемент максимального уровня соединен с датчиком тока каждой фазы, второй вход элемента «память соединен с выходом элемента И, каждый из трех входов которого через пороговый элемент минимального уровня соединен с датчиком напряжения 1.

С целью повышения надежности и сокращения времени ликвидации коротких замыканий устройство по основному авт. св. № 540415 снабжено двумя дополнительными реле и тремя дополнительными элементами И, каждый из которых включеь; между катушкой одного из реле и выходом элемента «задержки, второй вход каждого элемента И подключен к выходу дополнительного элемента ИЛИ, один из входов которого соединен с датчиком напряжения фазы через пороговый элемент минимального уровня, второй вход соединен с датчиком тока через дополнительный пороговый элемент минимального уровня, а в цепь размыкающих контактов одного из трех реле последовательно включены размыкаюа1ие контакты двух других реле.

Устройство снабжено элементом ИЛИНЕ, входы которого соединены с датчиками тока и напряжения трех фаз через пороговые элементы минимального уровня, а выхо.;, соединен со входом элемента «память.

На чертеже представлена функциона.льная схема устройства.

Устройство управления положением электродов содержит (на каждую из фаз А, В, С) рабочий и аварийный каналы отработки входного сигнала. В рабочие каналы каждой фазы входят датчики 1 тока дуги и фазного напряжения электрода 2, соединенные через устройства 3 формирования регулируемого параметра и цепи последовательно соединенных размыкающих контактов 4 реле 5 данной фазы и 6, 7 реле 5 двух других фаз со входами блоков 8 управления приводами перемещения электродов. Канал аварийного управления подключен к датчикам 1 тока дуги и к датчикам 2 фазного напряжения соответственно через пороговые элементы минимального уровня тока 9, максимального уровня тока 10 и минимального уровня напряжения 11. Пороговые элементы осуществляют селекцию максимальных и минимальных сигналов тока дуги и фазного напряжения. Выходы пороговых элементов 10, 11 подсоединяются соответственно через элемент ИЛИ 12, служащий для электрической развязки выходных цепей пороговых элементов, и элемент И 13, предназначенный для фиксации отсутствия аварийного режима, к элементу «память 14. Элемент «память 14 имеет два входа: «сигнальный от элемента ИЛИ 12 и «сброс «запрещающий от элемента И 13. Элемент «память 14 предназначен для исключения автоколебательного процесса после разрыва дуг не заваленными щихтой электродами. Выход элемента «память 14 соединен со входом элемента «задержка 15, предназначенного для задержки сигнала на время, превышающее длительность рабочих замыканий. Выход элемента «задержка 15 подсоединен к одному из входов элементов И 16, содержащихся в каждой фазе и обеспечивающих срабатывание двухпозиционных реле 5. Второй вход элемента И 16 подсоединяется через элемент ИЛИ 17 к пороговому элементу 9 тока минимального уровня и инверсному выходу порогового элемента 11 минимального уровня напряжения соответствующей фазы. Источник 18 нормированного сигнала на подъем электродов соединен через замыкающий контакт 19 со входом блока 8. Устройство содержит элемент ИЛИ- НЕ 20, предназначенный для «сброса информации элемента «память 14 при исчезновении напряжения питания. Входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с выходами пороговых элементов минимального уровни тока 9 и напряжения 11, а выход с «запрещающим входом элемента «память 14. Устройство реализует два режима работы: «рабочий и «аварийный. В рабочем режиме сигнал с выхода формирователя 3 регулируемого параметра, например фазы А, поступает через размыкающие контакты 4, 6, 7 на вход блока 8 управления привода пере.мещения электрода и отрабатывается путем перемещения электрода. В режиме аварийного управления (при обвалах щихты) сигнал с порогового элемента 10 тока аварийной фазы, например А, достигает максимального уровня, сигнал с порогового элемента 11 фазного напряжения минимального уровня. Эти сигналы подаются соответственно через пороговые элементы максимального уровня тока 10 и минимального уровня напряжения 11 на элементы ИЛИ 12 и И 13. Это приводит к срабатыванию элемента «память 14 от токового сигнала максимального уровня (сигнальный вход) и снятию запрещающ,его сигнала со второго входа (вход «сброс) за счет перевода элемента И 13 в нулевое положение сигналом фазного напряжения минимального уровня. Далее сигнал с выхода элемента «память 14 поступает на вход элемента «задержка 15, который после необходимой задержки (превышающей время рабочего замыкания) подает сигнал на вход элементов И 16, на вторые входы которых подаются сигналы через элементы ИЛИ 17 от пороговых элементов минимального уровня тока 9 и напряжения 11. При этом срабатывают двухпозиционные реле 5, которые размыкают контакты 4, 6, 7 всех трех групп и замыкают контакты 19, вследствие чего на входы блоков 8 управления приводом перемещения электродов подается сигнал от источника 18 нормированного сигнала на подъем электродов, который обрабатывается приводами путем подъема электродов. После разрыва дуги не заваленными шихтой электродами (фазы В и С), поступление сигнала с порогового элемента 9 минимального уровня тока прекращается, вследствие чего реле 5 фаз В и С переходят в исходное состояние, а электроды этих фаз останавливаются благодаря разомкнутым контактам 6, 7. Реле 5 фазы А удерживается в рабочем состоянии благодаря поступлению сигналов на элемент И 16 от элемента «задержка 15 и порогового элемента 11 минимального уровня напряжения аварийной фазы А. После выхода аварийного электрода из зоны обвала сигнал от элемента «задержка 5 и порогового элемента 11 минимального уровня напряжения исчезает, реле 5 фазы А переходит в исходное состояние и замыкает контакты 6, 7. В результате приводы перемещения электродов всех фаз лереходят к отработке рабочего сигнала, соответствующего исходному состоянию устройства. При исчезновении напряжения питания, исчезают также потенциальные сигналы с выходов пороговых элементов мини.мального уровня тока 9 и напряжения 11, что приводит к появлению сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 20 и «сбросу информации элемента «память 14. При этом снимается сигнал с выхода элемента «задержка 15 и исключается возможность отработки «случайного сигнала блоками 8 управления приводами перемещения электродов. Устройство обеспечивает, при автоматической ликвидации межфазных коротких замыканий, подгем на заваленных шихтой электродов только до разрыва дуги, фиксирование их в этом положении и автоматический ввод в работу (зажигание дуги) после выхода заваленного электрода из зоны обвала. Устройство обеспечивает остановку всех электродов при исчезновении напряжения питания. Это позволяет: сократить «горячие простои при ликвидации межфазных коротких замыканий в ДЭП; ликвидировать лишние перемещения электродов на маршевой скорости при автоматическом устранении аварийной ситуации; повысить степень автоматизации управления, поскольку полностью отпадает необходимость во вмешательстве оператора при ликвидации межфазных коротких замыканий. Результатом этого является уменьшение дисперсии тока дуги и, как следствие, сокращение времени расплавления. Формула изобретения 1. Устройство для управления положением электродов трехфазной дуговой электропечи по авт. св. № 540415, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и сокрашения времени ликвидации коротких замыканий, оно снабжено двумя дополнительными реле и тремя дополнительными элементами И, каждый из которых включен между катушкой одного из реле и выходом элемента «задержки, второй вход каждого элемента И подключен к выходу дополнительного элемента ИЛИ, один из входов которого соединен с датчиком напряжения фазы через пороговый элемент минимального уровня, второй вход соединен с датчиком тока через дополнительный пороговый элемент минимального уровня, а в цепь размыкающих контактов одного из трех реле последовательно включены размыкающие контакты двух других реле. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено элементом ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с датчиками тока и напряжения трех фаз через пороговые элементы минимального уровня, а выход соединен со входом элемента «память. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 540415, кл. Н 05 В 7/148, 1975.