Устройство для автоматического регулирования мощности дуговой электропечи Советский патент 1981 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 G05F1/66 

1

Изобретение относится к электротермии, а более конкретно к автома- ; тическому регулированию мощности электродуговых печей.

Известен автоматический регулятор мощности для дуговой сталеплавильной электропечи, содержащий в цепи управления каждой фазы датчики тока и напряжения на дуге, блок сравнения блок задания, усилитель, двигатель перемещения электрода l.

Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивгиот зажигания дуги после ее обрыва за минимально возможное время и с минимальными потерями электроэнергии

Известно также устройство для автоматического регулирования мощности дуговой электропечи, содержащее для каждой фазы датчики тока и напряжения, на дуге, соединенные со входами блока сравнения, выход котО рого через усилитель и ключ подключен к двигателю перемещения электрода, датчик скорости электрода, соединенный с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого связан с вычислительным блоком, а выход через реверсивный коммутиру1 яций блок подключён к двигателю

перемещения электрода, связанному через указанный реверсивный блок с ; источником питания 23. Однако это устройство хар гцстеризуется недостаточной надежностью работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что устрой10ство снабжено датчиком перемещения электрода, двумя счетчиками импульсов, фо{ ирователем импульсов, двумя реле времени, блок деления, двумя нуль-органами, двумя блокам совпа15дения, двумя блоками задания, двумя ключевыми блоками, и реверсивнь коммутирующим блоком.причем датчик перемещения электрода через второй ключ соединен со входом первого счет20чика импульсов, выход которого соединен с первьм входом блока деления, соединенного втойм входом с выходом второго счетчика нмшульсов, подключенного входом через формиро25ватель илтульсов к первому нульоргану, связанному с управляющим входсм второго ключа, выход блока деления соединен через третий ключ со входе вычислительного ,

30 управляющий вход второго ключа содинен с выходом первого реле времеи, который подключен также к управяющим входе1м первого и второго счетчиков импульсов и своему управяющему входу, вход второго реле времени подключен к выходу первого нуль-органа, его выход - к первому входу первого блока совпадения, втоой вход которого через второй нульргаи связан с датчиком скорости электрода, а выход соединен с управяющим входом реверсивного коммутиующего блока и с первым входоти второго блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а выход - с управяющим входом источника питания, вычислительный блок связан со входом второго блока сравнения через дополнительный реверсивный коммутирующий блок, к которому подключен первый блок задания, второй блок задания подключен к источнику питания.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического регулирования мощности электродуговой печи.

Устройство для автоматического регулирования мощности электродуговой печи содержит датчик 1 тока дуги, датчик 2 напряжения на дуге, два блока 3 и 4 сравнения, три блока 5-7 задания, усилитель 8, двигатель 9 перемещения электрода, датчик 10 скорости электрода, датчик 11 перемещения электрода, два счетчика 12 и 13 импульсов, формирователь импульсов 14, два реле времени 15 и 16, блок 17 деления, два нуль-органа 18 и 19, два блока 20 и 21 совпадения, два блока 22 и 23 коммутации, источник 24 питания, блок 25 памяти, вычислительный блок 26, блок 27 задания параметров номинальной скорости электрода и электромеханической постоянной времени, четыре ключа 28-31.

Устро д-тво работает следующим образом.

При возникновении обрыва дуги на выходе нуль-органа 18 появляется сигнал, который закрывает ключ 28, открывает ключ 29, поступает на вход формирователя импуэтьсов, а также воздействует на управляющий вход блока 22 коммутации. При этом на , двигатель 9 перемещения электрода поступает номинальное напряжение а сигнал с импульсного датчика 11 перемещения электрода поступает на вход счетчика 12 импульсов. Реле 15 времени настраивается таким образом, чтобы за выбранный интервал времени математическое ожидание длины дуги в момент ее обрыва существенно не изменялось. В момент окончания временного цикла сигнал с выхода реле 15 времени воздействует на свой управляющий вход, на

управляющие входы счетчиков 12 и 13 импульсов и открывает ключ 30. При этом реле 15 времени запускается на новый временной цикл, а на входы блока 17 деления поступают е сигналы, пропорциональные сумме длин дуг в моменты ее обрыва и количеству обрывов дуг за выбранный интервал времени. На выходе блока 17 деления образуется сигнал, пропорциональный среднему значению длины

дуги в момент ее обрыва Су, который поступает через открытый ключ 30 на вход вычислительного блока 26, осуще твляющего операцию вычиcлeJHJ я сКорости электрода Vp , при достиже5 НИИ которой необходимо произвести реверсирование номинального напряжения на двигателе.9 перемещения электрода по формуле

v -v -i-e- v,

где Уц - номинальная скорость электрода;

5 Т - электромеханическая постоянная времен-и.

Сигнал, пропорциональный скорости УП поступает на вход блока 25 памяти. Сигнал с выхода блока 25 памяти

Q поступает на первый вход блока 23 коммутации и далее на вход блока 4 сравнения, на второй вход,которого поступает сигнал с датчика 10 скорости электрода.

- В момент равенства величины текущей скорости электрода вычисленному значению Vj, на выходе блока 4 сравнения появляется сигнал, который воздействует на управляющий вход блока 22 коммутации, и тем Самым ре0 ерсирует номинальное напряжение на двигателе 9 перемещения электрода. Если электрод не достиг границы щихты, т.е. действительная длина дуги в мсмент ее обрыва больше среднего значения, вычисленного на предыдущем интервале времени, то сигнал на выходе датчика 10 скорости электрода равен нулю, и н выходе блока 21 совпадения появляется сигнал,

П который воздействует на управляющие входы блоков 22 и 23 коммутации, а также поступает на первый вход блока 20 совпадения. При этом на первый вход блока 4 сравнения поступает сигнал с блока 5 задания, пропорциональный предельно допустимой

скорости электрода , которую он может иметь в момент соприкосновения с шихтой, а на вход двигателя 9 перемещения Электрода поступает номинальное напряжение. В момент достижения скорости электрода значения HIPPA выходе блока 4 сравнения появляется сигнал, который поступает на второй вход блока 20 совпадения

5 и воздействует на управляющий вход

блока 22 коммутации. Это вызывает появление сигнала на выходе блока 20 совпадения, который воздействует на управляющий вход источника 24 питания, что вызывает переключение напряжения на выходе источника 24 пит&ния с номинального на значение, при котором установившаяся скорость электрода равна . Значение напряжения при этом задается с помощь блока 7 задания.

В момент возникновения обрыва дуги сигнал с выхода нуль-органа 18 запускает реле 16 времени и на первом входе блока 21 совпадения появляется сигнал. При достижении .электродом границы шихты сигнал на выходе нуль-органа 18 исчезает, что приводит к тему, что ключ 29 закрывается, а ключ 28 открывается, т.е. управление электрическим режимом идет по разности сигналов, пропорциональных току и напряжению на дуге.

Применение предлагаемого устройства для автоматического регулирования мощности электродуговой печи позволяет повысить технико-экономические показатели работы печи. Экономический эффект от применения предлагаемого устройства составляет 678 тыс.руб. в год за счет увеличения производительности печи.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования мощности дуговой электропечи , содёржгицее для каждой фазы датчики тока и напряжения на дуге, соединенные со входами блока сравнения, выход которого через усилитель и ключ подключен к двигателю перемещения электрода, датчик скорости, электрода, соединенный с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого связан с вычислительным блоком, а выход через реверсивный коммутирующий блок подключен к двигателю перемещения электрода, связанному через указанный реверсивный блок с источником питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно дополни-

тельно снабжено датчиком перемещения электрода, двумя счетчиками импульсов, формирователем импульсов, двумя реле времени, блоком деления, двумя нуль-органами, двумя блоками совпадения, двумя блоками задания, , двумя ключами и реверсивным коммутирующим блоком, причем датчик перемещения электрода через второй ключ соединен со входом первого

Q счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу блока деления, соединенного вторьм входом с выходом второго счетчика импульсов, подключенного входом через формирователь импульсов к первому нуль5 органу, связанному с управляющим входом второго ключа, выход блока деления соединен через третий ключ со входом вычислительного блока, . управляющий вход второго ключа соединен с выходом первого реле времени, который подключен также к управляющим входам первого и второго счетчиков импульсов и к своему управляющему входу, вход второго реле

5 времени подключен к выходу первого нуль-органа, его выход - к первому входу первого блока совпадения, второй вход которого через второй нуль-орган связан с датчиком скоросQ ти электрода, а выход соединен с управляющим входом реверсивного коммутирующего блока и с первым входом второго блока совпадения, .второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а выход с управляющим входом источника питания, вычислительный блок связан со входом второго блока сравнения через дополнительный реверсивный коммутирующий блок, к которому

подключен первый блок задания, второй блок задания подключен к Ячсточнику питания.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2621702/07,

кл. Н 05 В 7/148, 1978.

2.Сидоренко М.Ф., Косырев А.И.

л Автоматизация и механизация электросталеплавильного и ферросплавного , производств..М., Металлургия, 1975, с. 30-44.