Регулятор мощности дуговой электропечи Советский патент 1979 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

Изобретение относится к области электротермии, в частности к автоматическим регуляторам мощности дуговых сталеплавильных электропечей Известен регулятор мощности дуговой электропечи, содержащий в цепи управления каждым электродом измерительный блок, регулирующий блок и усилитель мощности с исполнительным механизмом 1. Однако такой регулятор не обеспечивает качественного ре гулирования вводимой в печь мощности. . Известен также регулятор мощности дуговой электропечи, содержащий зада тчик мощности, блок зоны нечувстви тельности, соединенный выходом с потенциометром отрицательной обратной связи и с входом реверсивного тиристорного преобразователя, к выходу которого подключен . двигатель перемещения электрода, и релейный элемент времени 2. Недостатком этого регулятора является его невысокое быстродействие при обработке больщих возмущений, так как переход на повышенную скорость перемещения электрода происходит за счет ограничения напряжения отрицательной С)братной связи, что приводит к склгчению механической характеристики ,электродвигателя и уменьшению его среднего пускового момента, а это в CBok) очередь приводит к снижению интенсивности нарастания скорости электродвигателя и увеличению времени разгона его от пониженной скорости перемещения электрода до максимальной рабочей. Для повьсшения быстродействия pei лятора при.отработке больших возмущений в предлагаемом регуляторе к выходу задатчика мощности подключен вход элемента ограничения, соединенного выходом с первым входом сумматора, второй вход которого через управляемый ключ соединен с источником постоянного напряжения, а выход подключен к входу блока зоны нечувствительности причем управляющий вход ключа через релейный элемент времени и пороговый элег ент соединен с выходом задатчика мощности. На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого регулятора; на Фиг. 2 механические характеристики: А - элетродвигателя предложенного регулятора, Б - прототипа. Выход задатчика 1 мощности сое;;инен с входами порогового элемента 2

и элемеит-а 3 ограничения, выход которого подсчоединен к первому входу сул-;-матора 4.. Выход порогового элемента

2подключен через релейный элемект

5 времени к первому входу бесконтактного ключа 6, второй вход которого соединен с источником 7 постоянного напряжения. Выход бесконтактного ключа 6 соединен со вторьц входом сумматора 4, выход которого через блок 8 зоны нечувствительности подключен к управляющему входу реверсивного тиристорного преобразователя 9„ Выход тиристорного преобразователя соединен с потенциометром 10 отрицательной обратной связи и электродвигателем 11 перемещения электрода 12

Регулятор работает следующим обра-3ом,

При отсутствии отклонения от заданного режима в печи сигнал на выходе задатчика 1 мощности отсутствует. Напряжение на управляющем входе реверсивного тиристорного преобразо-ват°ля 9 равно нулю. Электродвигатель 11, перемещающий электрод 12 неподвижен. При нарушении заданного режима в печи на выходах элемента 3 ограничения, порогового элемента 2,сумматора 4 и блока 8 зоны нг.чувствительности появляется сигна71р полярность которого зависит от характера возмущения. Как только этот сигнал

превысит .порог зоны нечувствительности блока 8f на управляющем входе преобразователя 9 появляется напряжение. При этом электродвигател-ь 11 разгоняется, перемещая электрод 12 в направлении компенсации рассогласования „

По мере разгона электродвигателя 11 возрастает напряжение обратной связи, снимаемоеС потенциометра 10, Если сигналf поступающий с задат-чика 1 мощности, небольшой величины (меньше порога насыщения элемента 3 ограничения, то электродвигатель 11 разгоняется до пониженной скорости, при которой напряжение с cyiviMaTOpa 4 уравновеч ивается напряжением обратной связи с потенциометра 10„

Система работает в зоне пропорционального регулирования.

При дальнейшем росте сигнала с за,датчика мощности скорость электродвигателя возрастает. По достижении этим сигналом порога насыщения элемента 3 ограничения дальнейшее увеличение скорости электродвигателя 11 прекращается. Электрод 12 перемещается с пониженной скоростью, при этом появляется сигнал на выходе порогового элемента 2 и на входе релейного элемента 5 времени, вьщержка времени которого обратно пропорциональна величине возмущен Я. По истечении выдержки времени рс лейного элемента 5

r;(jHt jrKeTCfi на входе бесконтактHjj :„ ключа б,, при згоь-; ка втором вкоде с:укматора 4 появляется напря™

/ i Сигнал заданий скорос-ги п&ремещ8ькл электрода на выходе суг/матора 4. реяко возрастает

3jjSK гродвига-гель разг-эн я

;: до макCHi a bHofl скг1рос:::и с -;. ;- пьно возMoxuTHM ускорение, С:о : . кэреходит Б ра;:й:1нь-(й режи; р;..--,;.

После устранения зоз;:

ль«ия иbif меньшей У1 лезьй;ения его ло г поре га с ра ба тыв а н ) я срогозого элемента 2 f исчезает

та его выходе к на входе бес;-;;т : -:;ого ключа б Источник 7 постоян напряжения от::;л-. лдтора 4, ключается от входе

f:ic:,njHKeH -i r.ia:o,a . -.. ijгорести вра :;- - . i снижается гцевк я э лек т ПОЛЕ,, Р-, до Б.еличнны поро1- ;--; сьпдения элемента 3 ограничения и скорость двигателя снижс.ется от максимапьной до пониженной. При умены:)екик озмущения до нуля тродэигатель 11 :;анавлиБает ся.

Величина пониженной скорости задается величиной порога насыщения эле-мента 3 ограничения,., а величина, макcKM.ajTbf-той скорос-ти перемещения; электр.эда 12 -- величиной напряжения источника 7j .поступающего ка второй вход сумматора 4

Та.ким образом, переход системы в релейный режим р.абот-ы проис.ходит за счет резкого узе,г..ичения задающего нЕпсяжэния на входе блока 3 зоны не п/Еса вктел-ьности с сохранением деиствил обратной связи по напряжению,т„е„ а созсранением жесткости механических ;:: рактеристик электро,цвигателя пере.1е цек;и.я электрода;, а следовательно, и интенсивности разгона

Механическая характеристика А электродвигателя прелпоженного регу..HHtOpa. (см, фиг, 2) значительно жестче механической харагктеристики и Б известного регулятора,, что позволяет получить больший средний пусковой момент при отработке больших возмуш.енкй а следова-тельно, и повысить быстродействие

Увеличение быстродействия регулятора приводит к сокращению расхода электроэнергии и повышению производительности печного агрегата.

Формула изобретения

Регулятор мощности дуговой электропечи, содержащий задатчик мощности, блок зоны нечувствительности, 60 соединенный выходом с потенциометром отрицательной обратной связи и с входом реверсивного тиристорного преобразователя, к выходу которого подключен двигатель перемещения электрода, и релейный элемент времени,

отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия при обработке больших возмущений, к выходу задатчика мощности подключен вход элемента ограничения, соединенного с первым входом сумматора, второй вход которого через управляемый ключ соединен с источником постоянного напряжения, а выход подключен к входу блока зоны нечувствитель ности, причем управляющий вход ключа через релейный элемент времени и пороговый элемент соединен с выходом эадатчика мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1, Сванчанский А,Д,и цр.Автоматиэ ция электротермических установок, М. (, Энергия, 1968, с. 236.

-28 Авторское свидетельство СССР ,№ 463241, кл„ Н 05 В 7/148, 1971.

...JJJLi

я