Регулятор мощности многофазнойРудНОТЕРМичЕСКОй элЕКТРОпЕчи Советский патент 1981 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

1

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано при автоматическом регулировании мощности многофазных руднотермических электропечей.

Известен регулятор мощности АРР-ЫЗУ4 руднотермической электропечи, содержащий блок датчика тока, звено сравнения с напряжением задания, пороговые элементы, релейный блок и блоки управления перемещением электродов .

Иедостатком данного регулятора является наличие независимой задержки сигнала рассогласования, что влечет за собой индифферентность реакции регулятора на возмущения различных амплитуд регулируемого параметра и снижает качество регулирования.

Известен регулятор мощности многофазной руднотермической электропечи, содержащий на каждую фазу датчик регулируемого параметра, например тока электрода, соединенный выходом с входом блока временной задержки и с первым входом блока Сравнения, к второму входу которого подключен блок задания регулируемого параметра, к его выходу - первый вход блока регулирования, соединенного выходом с исполнительным механизмом, а второй вход блока регулирования подключен к выходу блока временной задержки 2.

Недостатком устройства является отсутствие плавной зависимости задержки от величины сигнала рассогласования.

Это отрицательно сказывается на качестве регулирования и приводит к снижению технико-экономических показателей работы электропечи.

Целью изобретения является повыщение качества регулирования.

Для этого блок временной задержки содерл ит элемент ИЛИ, два входа которого соединены с выходами двух элементов И, к первому входу первого элемента И подключен конец цепочки из последовательно

соединенных элемента НЕ, порогового элемента и формирователя сигнала, а к второму - выход второго порогового элемента, к первому входу второго элемента И подключен конец цепочки из последовательно

соединенных элемента НЕ и третьего порогового элемента, а к второму - конец цепочки из четвертого порогового элемента и второго формирователя, начала всех цепочек и вход второго порогового элемента

соединены друг с другом и служат входом блока временной задержки, а его выходом служит выход элемента ИЛИ. При этом формирователи могут быть выполнены в виде RC-фильтров с подключенным параллельно резистору вентилем, причем в первом формирователе с входом блока временной задержки соединен анод вентиля, а во втором - катод.

Предлагаемый регулятор мощности имеет зависимую задержку. Величина задержки сигнала рассогласования зависит от амплитуды возмущения параметра регулирования, т. е. чем больше амплитуда возмущения, тем меньше величина задержки и наоборот.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого регулятора мощности.

Устройство состоит из объекта управления датчика 2, задатчика 3, блока сравнения 4, усилителя 5, исполнительного органа 6, блока 7 временной зависимой задержки, включающего в себя формирователи 8, 9, пороговые элементы 10, 11, 12, 13, элементы НЕ 14, 15, элементы И 16, 17 и элемент ИЛИ 18.

Формирователь 8 состоит из резистора 19, вентиля 20 и конденсатора 21.

Формирователь 9 состоит из резистора 22, вентиля 23 и конденсатора 24.

Регулятор работает следующим образом.

Сигнал от объекта управления 1 преобразуется датчиком 2 и сравнивается в блоке сравнения 4 с сигналом задатчика 3. Сигнал рассогласования с выхода блока сравнения 4 поступает на вход усилителя 5, который вырабатывает команду исполнительному органу 6 на отработку возмущения параметра регулирования. Одновременно сигнал с выхода датчика 2 поступает на вход блока 7 временной зависимой задержки, который вырабатывает импульс, запрещающий отработку регулятора.

Импульс поступает на второй вход усилителя 5 и его длительность тем больше, чем меньше амплитуда возмущения параметра регулирования и наоборот.

Пороги срабатывания пороговых элементов настраиваются таким образом, чтобы у пороговых элементов 10 и 11 они соответствовали верхней границе зоны нечувствительности регулятора, а пороги срабатывания пороговых элементов 12 и 13 - нижней. Таким образом, при величине фазного тока, соответствующего заданию, пороговые элементы 10, 11 находятся в несработанном состоянии, а пороговые элементы 12 и 13 - в сработанном. На выходах элементов И 16, 17 и элемента ИЛИ 18 сигналы отсутствуют.

При положительном возмущении фазного тока относительно заданного значения одновременно с возникновением возмущения срабатывает пороговый элемент 11, что влечет за собой появление сигнала на выходе элемента И 16, и на выходе элемента ИЛИ 18 появится сигнал, запрещающий отработку возмущения регулятору. Напряжение на выходе формирователя 8 будет нарастать по экспоненте (заряд конденсатора 21 через резистор 19) и в какой-то момент

времени превысит порог срабатывания порогового элемента 10. Пороговый элемент 10 срабатывает, и сигнал на выходе элемента ИЛИ 18 исчезает. Регулятор начинает отработку возмущения.

Длительность же импульса, запрещающего отработку регулятору, т. е. время задержки, будет зависить от амплитуды возмущения, так как чем больше амплитуда

возмущения, тем выше скорость нарастания напряжения на конденсаторе 21. При отработке регулятором положительного отклонения параметра регулирования разряд конденсатора 21 будет происходить значительно быстрее, для чего введен форсирующий вентиль 20.

При отрицательном отклонении параметра регулирования от заданного значения задержка формируется аналогично, но уже

при помощи формирователя 9, пороговых элементов 12, 13, элемента НЕ 15, элемента И 17. В формирователе 9 постоянная цепи заряда конденсатора 24 намного меньше постоянной цепи разряда, так как заряд

конденсатора происходит через прямое сопротивление вентиля 23, а разряд - через резистор 22. Величины сопротивлений резисторов 19 и 22 выбираются намного большими прямого сопротивления вентиля.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить качество регулирования электрического режима многофазной руднотермической электропечи.

Формула изобретения

1. Регулятор мощности многофазной руднотермической электропечи, содержащий на каждую фазу датчик регулируемого параметра, например тока электрода, соединенный выходом с входом блока временной задержки и с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен блок задания регулируемого параметра, к его выходу - первый вход блока регулирования, соединенного выходом с исполнительным механизмом, а второй вход блока регулирования подключен к выходу блока временной задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, блок временной задержки содержит элемент ИЛИ, два входа которого соединены с выходами двух элементов И, к первому входу первого элемента И подключен конец цепочки из последовательно соединенных элемента НЕ, порогового элемента и формирователя сигнала, а к второму - выход второго порогового элемента, к первому входу второго элемента И подключен конец цепочки из последовательно

соединенных элемента НЕ и третьего порогового элемента, а к второму - конец цепочки из четвертого порогового элемента и второго формирователя, начала всех цепочек и вход второго порогового элемента

соединены друг с другом и служат входом

блока временной задержки, а его выходом служит выход элемента ИЛИ.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что формирователи выполнены в виде RC-фильтров с подключенным параллельно резистору вентилем, причем в первом формирователе с входом блока временной задержки соединен анод вентиля, а во втором - катод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Электрооборудование и автоматика электротермических установок. Справочник. Под ред. А. П. Альтгаузена и др.-М.: Энергия, 1978, с. 264-265.

2.Авторское свидетельство СССР № 464985, кл. Н 05В 7/148, 1973.