Устройство для автоматического регулирования электрического режима дуговой электропечи Советский патент 1980 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

Устройство для азтоматического регулирования электрическо го р1ежима дуговой электропечи содержит датчики тока 1 и наиряжеиия 2 дуги и блок 3 дифференщирования .напряжения дуги, выходы которого соединены с входами привода 4 перемещения электродов. Первый вход суММ|Ирующего усилителя 5 подключен к выходу блока 3 дифференцирования напряжения дуги, второй его вход - :К выходу интегрирующего усилителя 6, а выход через ограничитель 7 амплитуды соединен с входами интегрирующего усилителя 6 я И р1ивода 4 перемещ-ения электрода, который 1меха;Н1Ичеаки связан с электродам дуговой электропечи.

Устройство работает следующим образом.

С вы.хода датч1иков 1 и 2 напряжение, пропорциональное отклонению от заданного значения электрического режима дуговой электропечи 8, поступает «а вход привода 4, .который, перемещая электрод, устраняет отклонение. Ка вход привода 4 перемещения электродов поступают также напряжения, пропорциональные первой и второй производным напряжения дули с выхода бло.ка 3 и ограничителя 7 соответственно. Благодаря введению в закон управления приводом, наряду с сигналом рассогласования, сигналов по первой и второй производным IB передаточной функции системы авто.матического регулирования дуговой электропечи появляется сомножитель с передаточной функцией

W(p +ap + bp где аи b - коэффициенты,

а р-оператор дифференщированяя.

Передаточная функция (р) является обратной (передаточной функции колебательного звена с затуханием, которым описывается упругость подвеса электрода. Наличие звена с передаточной функцией W(p) позволяет компенсировать влияние упругости, расширить полосу пропускания системы вплоть до собственной полосы пропускания привода перемещения электродов, что увелич,ивает бытродействие.

Вторая производная Напряжения дуги получается путем повторного дифференцирования напряжения первой производной дифференцирующей схемой, состоящей из усилителя 5, охваченного обратной связью через усилитель 6.

Благодаря включению на выходе усилителя 5 опраничителя 7 величина постоянной времени апериодической составляю1цей в напряжении второй производной нелинейно зависит от амплитуды входного сипиала усилителя 5 (с ростам амплитуды она также увеличивается). При этом амплитуда сигнала второй производной, величина его положительного фазового сдвига, а следовательно, и сзойства всей системы автоматического регулирования также зависят от величины скорости изменени-я напряжения дуги. При большой скорости изменения напряжения дуля (а следовательно, и сигнала рассогласования), сигнал второй производной будет иметь малые амплитуду и фазовый сдвиг, рассогласование будет отрабатываться и высоки|м быстродействием при слабом демпфировании упругих колебаний. По мере уменьшения скорости изменения напряжения дуги сигнал второй производной будет оказывагь все больщее влияние и эффективно демпфировать упругие колебания, переходные процессы будут иметь малое время и колебательность.

Формула изобретения

Устройство для автохматическоро регулирования электрического режима дуговой электропечи, содержащее датчики тока и напряжения дуги, соединенные с входами блока сравнения, выход которого соединен с приводом перемещения электрода, и блок дифферея-щирования напряжения, соединенный входом с датчиком напряжения, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества р1егулирО1вания, оно снабжено суммирующим и интегрирующим усилителями и ограничителем амплитуды, первый вход сум:мирующего усил ителя соединен с выходом блока дифференцирования, второй вход - С выходо.м интегрирующего усилителя, а выход - с входом ограничителя ампЛИтуды, соеди1ненного выходом с приводом перемещения электрода и с входом ;интеприрующего усилителя.

Источники Н1нформа1ции, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР jYo 599378,1КЛ. Н 05 В 7/148, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 940,11, кл. Е 05 В 7/148, 1951 (прототип).