Устройство для регулирования электрического режима трехфазной руднотермической печи с непроводящей подиной Советский патент 1981 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

(54)

УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА ТРЕХФАЗНОЙ РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ С НЕПРОВОДЯЩЕЙ ПОДИНОЙ

Изобретение относится к электротермин, а более конкретно к автоматическому регулированию электрической мощности руднотермических печей с непроводящей подиной или любых дру гих электродных печей с непроводящей или малопроводящей подиной. Известны устройства для регулирования электрического режима трехфазной руднотермической .электропечи с непроводящей подиной, содержащие в цепи управления каждой фазы датчик дуги и блок для вычисления напряжен соединенные с двумя входами блока сравнения, третий вход которого подключен к блоку задания, а выход - к двигателю перемещения электрода tlj и 12, Недостатком этих устройств является низкая точность регулирования. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Цель достигается тем, что блок определения напряжения на дуге сйабжен датчиком линейного напряжения, выход которого соединен с первым вхо дом элемента умножения, его второй вход соединен с выходом элемента вычисления синуса, соединенного входом с выходом элемента алгебраического сложения, первый вход которого чёре элемент изменения знака подключен к датчику угла сдвига фаз между напряжением и током данной фазы, его второй вход - к датчику угла сдвига между токами данной и отстающей от нее фаз, выход элемента умножения соединен с первым входом второго элемента алгебраического сложения, второй вход которого через второй элемент изменения знака соединён с выходом второго элемента умножения, соединенного -первым входом через второй элемент вычисления синуса с датчиком угла сдвига фаз между токами данной и отстающей от нее фаз,а вторым входом - с выходом третьего элемента умножения,входы которого соединены с датчиком тока дуги данной фазы и элементом ввода параметра активного сопротивления данной фазы -третйй вход второго элемента алгебраического еложенин соединен с выходом четвертого, элемента умножения,первый вход которого через элемент вычисления косинуса соединен с Датчиком угла сдвига фаз между токами данной и отстающей от нее фаз,а второй вход - с выходом пятого элемента умножения, подключенного входами к датчику тока данной фазы и элементу ввода параметра индуктивного сопротивления данной фазы, четвертый вход второго элемента алгебраического сложения через третий элемент изменения знака соединен с выходом шестого элемента умножения соединенного входами с датчиком тока отстающей фазы и элементом ввода параметра индуктивного сопротивления .отстающей фазы, выход второго элемента алгебраического сложения соединен с первым входом элемента деления, второй вход которого соединен с выходом второго элемента вычисления синуса, а его выход служит выходом блока определения напряжения на дуге На чертеже изображено устройство для регулирования электрического, режима руднотермической печи с непроводящей подиной. Напряжения на дугах при нормальном режиме горения трех или двух дуг выражаются следующими формулами V .VAвS ()-Iв в-Iд siv в IAXдCo „ . где А, В, С, -выходные зажимы пит ющего трансформатора;-индуктивные сопроА Втивления фаз А,В,С; IА,Гц, If- - токи дуг трех фаз; ir , г , г - активные сопротивления фаз А,В,С; V ,V ,V - линейные напряжения АВ А вс выходных зажимах питающего трансферматора; .. If- - фазовый угол вектора ig относительно Тд; Ifj. - фазовый угол вектора if. относительно Гд; lf.- фазовый угол VA относительно 1дг tfj-д- фазовый угол Д/рдОТносительно Гд. Устройство для регулирования элек трического режима руднотермической печи с .непроводящей подиной содержит в цепи управления каждой фазы датчик линейного напряжения на выходных за жимах питающего трансформатора 1, датчик тока дуги регулируемой фазы датчик тока дуги отстающей фазы 3,д чик 4 угла сдвига фаз между линейны напряжением на зажимах питающего тр .сформатора и током дуги регулируемо фазы,датчик 5 угла сдвига фаз между током дуги отстающей фазы и током дуги регулируемой фазы, два блока ллт вычисления синуса 6 и 7, блок в исления косинуса 8, шесть блоков множения 9-14, два блока алгебраиеского сложения 15 и 16, три блока ля изменения знака 17-19, блок ввода араметра индуктивного сопротивления егулируемой фазы 20, блок ввода пааметра индуктивного сопротивления тстающей фазы 21, блок ввода параетра активного сопротивления регуируемой фазы 22, блок деления 23, лок сравнения 24, блок задания 25, силитель 26, двигатель перемещения лектрода 27. Устройство работает следующим обазом. Сигнал с датчика линейного напряжения на выходных зажимах питающего трансформатора 1 поступает на вход блока умножения 9, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока для вычисления синуса 7. На вход блока вычисления синуса 7 поступает сигнал с выхода блока для алгебраического сложения 15, на первый вход iKOTOporo через блок для изменения знака 17 поступает сигнал с датчика 4 угла сдвига фаз между линейным напряжением на зажимах питающего трансФорматора и током дуги регулируемой фазы. На второй вход блока алгебраического сложения 15 поступает сигнал с- датчика.5 угла сдвига фаз между током дуги отстающей фазы и током дуги регулируемой фазы. Сигнал с выхода блока умножения 9 поступает на первый вход блока для алгебраического сложения 16. Сигнал с датчика 5 угла сдвига фаз между током дуги отстгиощей фазы и током дуги регулируемой фазы поступает на вход блока для вычисления синуса 6 и на вход блока для вычисления косинуса 8. Сигнал с выхода блока для вычисления синуса 6 поступает на вход блока умножения 10, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока умножения 13. На первый вход блока умножения 13 поступает сигнал с датчика тока дуги регулируемой фазы 2, а на его второй вход - сигнал с блока ввода параметра активного сопротивления регулируемой фазы 22. Сигнал с выхода блока умножения 10 поступает на блок для изменения знака 18 и далее на второй вход блока для алгебраического сложения 16. Сигнал с выхода блока для вычисления косинуса 8 поступает на вход блока умножения 11, второй вход которого соединен с выходом блока умножения 12. На первый вход блока умножения 12 поступает сигнал с датчика тока дуги регулируемой фазы 2, а на его второй вход поступает сигнал с блока ввода параметра индуктивного сопротивления регулируемой фазы 20. Сигнал с выхода блока умножения 11 поступает на третий вход блока для ал1ебраического сложения 16. Сигнал

С выхода датчика тока дуги отстающей фазы 3 поступает на вход блока умножения 14, на второй вход которого поступает сигнал с блока ввода параметра индуктивного сопротивления отстающей фазы 21, Сигнал с выхода блока умножения 14 поступает на вход блока для изменения знака 1 и далее на четвертый вход блока для алгебраического сложения 16. Сигнал с выхода блока для алгебраического сложения поступает на первый вход блока деления 23, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 6, пропорциональный синусу угла сдвига фаз между током дуги отстгиощей фазы и током дуги регулируемой фазы. Сигнал с выхода блока деления 23, пропорциональный напряжению на дуге, поступает на первый вход блока сравнения 24. На второй вход блока сравнения 24 поступает сигнал с датчика тока дуги регулируемой фа-. зы 2, На выходе блока сравнения 24. образуется сигнал Z аГд-bVj, причем значения а и b поступают с выхода блока задания 25. При отклонениях электрического режима от заданного сигнал поступает на усилитель 26 и далее на двигатель перемещения электрода 27

Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает точное регулирование мощности дуги по ее импедансу. При таком методе регулирования мощности дуги исчезновение питающего напряжения не вызывает перемещения электрода, так как сигнал на выходеблока сравнения равен нулю.

Предлагаемое устройство для регулирования электрического режима руднотермической печи с непроводящей подиной позволяет осуществить точное регулирование мощности печи, . ликвидировать перемещение электродов при исчезновении питающего на- : пряжения и, тем самым, повысить технико-экономические показатели работы руднотермических печей с непроводящей подино.й.Экономический эффект от внедрения изобретения составляет 2,2 млн. руб. в год.

Формула изобретения

Устройство для регулирования электрического режима трехфазной руднотермической электропечи с непрово-, д;1щей подиной, содержащее в цепи управления каждой фазы датчик тока дуги и блок для вычисления напряжения, соедииенные с двумя входами блока сравнения, третий вход которого подключен к блоку задания, а выход к двигателю перемещения электрода, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности регулирования, блок определения напряжения

на дуге снабжен датчиком линейного напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента умножения, его второй вход соединен с выходом элемента вычисления синуса, соединенного входом с выходом элемента алгебраического сложения, первый вход которого через элемент изменения знака подключен к датчику угла сдвига фаз.между напряжением и током данной фазы, его второй вход 10

к датчику угла сдвига фаз между токами данной и отстающей от нее фаз, выход элемента умножения соединен с первым входом второго,элемента алгебраического сложения, второй вход 15 которого через второй элемент изменения знака соединен с выходом второго элемента умножения, соединенного первым входом через второй элемент вычисления синуса с датчиком 20 угла сдвига фаз между токами данной и отстанндей от нее фазы, а вторым входом - с выходом третьего элемента умножения, входы которого соединены с датчиком тока дуги данной Фазы и элементом ввода параметра активного сопротивления данной фазы, третий вход второго элемента алгебраического сложения соединен с выходом четвертого элемента умножения, первый вход которого через элемент вы0числения косинуса соединен с датчиком угла сдвига фаз между токами данной и отстающей от нее фаз, а второй вход - с выходом пятого элемента умножения, подключённого входами к датчику тока данной фазы и элементу ввода параметра индуктивного сопротрвления данной фа5ы, четвертый вход второго элемента алгебраического сложения через третий элемент изменения знака соединен с выходом шестого элемента умножения, соединенного входами с Датчиком тока отстающей фазы и элементом ввода параметра индуктивного сопротивления отстающей фазы, е ВЫХОД второго элвмента алгебраического сложения соединен с первым входом элемента деления, второй вход которого соединен с выходом второго элемента вычисления синуса, а его выход служит выходом блока определения напряжения на дуге.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I

с. 30-44., .

цветной металлургии. М., Металлургия, 1973, с. 121-125.