Автоматический регулятор мощности дуговой электропечи Советский патент 1980 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

Изобретение относится к электротермии. Известен регулятор, содержащий дл каждой фазы датчик фазы тока дуги, датчик фазного напряжения печи, измерительный блок, блок сравнения, силовой усилитель, выход которого подсоединен к механизму перемещения электрода. Этот регулятор не обеспечивает постоянства динамического качества регулирования в процессе плавки. Известен также автоматический регулятор мощности дуговой электропечи содержащей для кгикдой фазы датчики тока дуги и фазного напряжения, соединенные со входами измерительного блоха, выходы которого подключены ко входам первого блока сравнения, соединенного выходом через блок изменения коэффициента усиления с первым входом второго блока сравнения, выхо которого подключен через усилитель ко входу механизма перемещения электрода, а второй вход - к его выходу, и блок коррекции, выход которого под ключен к дополнительному входу перво го блока сравнения С целью повышения качества регулирования, блок коррекции выполнен в виде фильтра постоянной составляющей, вход которого подключен к датчику фазного напряжения, и блока умножения , первый вход которого соединен с выходом фильтра, второй вход - с выходом второго блока сравнения, а выход служит выходом блока коррекции. На чертеже представлена блок-схема регулятора. Автоматический регулятор мощности дуговой электропечи содержит датчик 1 тока, датчик 2 Фазного напряжения, измерительный блок 3, блок 4 сравнения, фильтр 5 выделения постоянной составляющей в фазном напряжении, блок б измерения коэффициента усиления, блок 7 умножения, блок 8 сравнения, силовой усилитель 9, механизм перемещения электрода 10, электрод 11. Постоянная составляющая в фазном напряжении определяется различной электроэмиссионной способностью граФитированного электрода и расплава, а также условиями охлаждения катодного пятна электрической дуги при его нахождении на электроде и расплаве. Постоянная составляющая зависит от технологических операций, температуры, химико-физического состава шлака и металла в т.п.

i Постоянная составляющая в фазном 1 апряжении обладает хорошей информативностью, отражающей изменение динамических свойств объектов регулирюваМия и может быть легко выделена при помощи специального фильтра, включающего индуктивность, выполняющую роль фильтра переменной составляющей ,(для расЕЧирения диапазона линейности характеристики блока индуктивность быть выполнена в виде дросселя q воздушным зазором), Параллельно выя;оду блока подсоединена емкость для Снятия высокочастотных пульсаций и Номиналы ее вырабатываются из условия резонанса напряжений на частоте питакжаей сети.

: Сигналы, пропорциональные току и н апряжению, снимаемые соответственно с датчика 1 тока и датчика 2 напряжения подаются в измерительный блок 3, где выделяется среднее или действуюla e значение сигналов и осуществляется задание мощности. Сигналы тока и 1апряжения с выхода измерительного лока подаются в блок 4 сравнения, Де сравниваются, и сигнал рассогласования через блок 6 изменения коэффициента усиления и схему 8 сравнекия подается в силовой усилитель 9, неопределенной полярностью передается исполнительному механизму 10, котОрый перемещает электрод в сторону устранения возмущения. Остановка элйктрода происходит после устранения рассогласования за счет обратной сйязи исполнительного механизма 10 со схемой сравнения 8.

Постоянство динамического качества регулирования при плавлении обеспечивается умножением в блоке 7 сигнала отрицательной обратной связи на изменяющееся в процессе плавки значение постоянной составляющей в фазном напряжении, выделенном блоком 5. При этом коэффициент усиления регулятора изменяется в соответствии с изменением динамических свойств объекта регулирования, что обеспечивает заданную точность поддержания режима в теченйе всего технологического цикла. Использование в качестве корректирующего сигнала коэффициента передачи по

току и напряжению печи К

и

dl.

Ку

где 3 - ток печи;

Е - напряжение на Дуге L - длина дуги,

не даст достоверной текущей информации о изменяющихся свойствах системы, так как имеется взаимосвязь между регулируемыми величинами, обусловленная естественными свойствами объекта.

Поэтому применение предлагаемого устройства с использованием сигнала постоянной составляющей в фазном напряжении, отражающей комплекс изменений условий работы системы, позволяет простыми и надежными средствами обеспечить адаптивностьрегулятора в процессе плавки. Это обеспечивает работу системы в номинальном режиме, что позволяет снизить время плавки

0 на 3-5% и увеличить производительность печи. Расчетный экономический зффект при использовании регулятора на печи ДСП-200 составит около 20 тыс.рублей.

Формула изобретения

Автоматический регулятор мощности дуговой электропечи, содержащий для каждой фазы датчики тока дуги и фазного напряжения, соединенные со вхо0 Дами измерительного блока, выходы которого подключены ко входам первого блока сравнения, соединенного выходом через блок измерения коэффициента усиления с первым входом второ5 Го блока сравнения, выход которого подключен через усилитель ко входу механизма перемещения электрода, а второй вход - к его выходу и блок коррекции, выход которого подключен к дополнительному входу первого блока сравнения, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества регулирования, блок коррекции выполнен в виде фильтра постоянной составляющей, вход которого подключен к датчику Фазного напряжения, и блока умножения, первый вход которого соединен с выходом фильтра, второй вход - с выходом второго блока сравнения, а выход служит выходом

0 блока коррекции.