Устройство для автоматической стабилизации тока в печах сопротивления Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 H05B1/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено, например, в электродном производстве при получении электродов на печах графитации, где после достижения ма симального тока технологический режим необходимо вести при стабилизированном токе о. Известно устройство для стабилизации тока, содержащее импульсный м дулятор с частичным разрядом накопи тельного конденсатора через коммути рующую электронную лампу с большим динамическим внутренним сопротивлением Jl 1 Заряд конденсатора производится через резисторы от. источника напряжения. Нагрузкой может-быть магнетрон j генератор или усилитеЛьный прибо При использовании данного устройства номинальный ток агрегата, при ко ром начинается стабилизация, опреде ляют визуально по показаниям приборов. Перевод на режим стабилизации осуществляется вручную. Таким obpS зом, указанное устройство не обеспечивает автоматического определения начала стабилизации. Известно также устройство для стабилизации тока, содержащее силовую цепь из последовательно соединенных тиристорного преобразователя, клемм для подключения нагрузки, сглаживающего фильтра и датчика токи,- задатчик тока, усилитель сигнала рассогласования и узел управления тиристорами преобразователя, запускаемый ё частотой сети и выполненный в виде генератора пилообразного напряжения, собранного на транзисторе, в коллекторную .цепь которого включен конденсатор, а также последовательно соединенные секции, состоящие из резисторов, стабилизаторов и синхронизаторов. Для задания величины тока стае илизации устройство снабжено задатчиком тока,который соединен с усилителем постоянного тока, а выход его 39 подключен к нуль-органу, где импульсы формируются и поступают через рас пределитель на управляющий электрод соответствующего тиристора преобразователя 2 . Данное устройство не обеспечивает устойчивости и надежности работы системы. Несколько агрегатов питаются от одного источника, поэтому при отключении и подключении нагрузки, а также при изменении их величины, в цепи возникают скачкообразные изменения тока о Устройство реагирует на эти изменения, изменяя ток печного трянсформаторЗо При восстановлении тока после кратковременного откл чения оказывается, что его величина значительно выше или ниже тока стаби лизации. И вновь устройство подгоняет ток к заданному. А если снова в цепи кратковременнйе скачки, то сист ма может войти в колебательный режим Устойчивость при этом снижается, а постоянные частные переключения ступеней трансформатора снижают его надежность. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для автоматической стабилизации тока в печах сопротивления , содержащее печной трансформатор с переключателем ступеней, датчик фактического тока, задатчики минимального и максимального значений тока, соединенные со схемами с0авнения минимального и максимального зна чений тока с Фактической величиной З Это устройство обладает низкой устойчивостью из-за реагировения на весь частотный спектр возмущений {ка полезных, так и ложныЯ), и недостаточной надежностью. Цель изобретения - повышение устойчивости процесса регулирования и надежности работы устройства. Зто достигается тем, что. известное устройство для автоматической стабилизации тока в печах сопротивле ния, содержащее печной трансформатор с переключателем ступеней, датчик фактического тока, задатчик максимального и минимального значений тока, соединенные со схемами сравнения минимального и максимального значении тока с фактической величиной, снабжено схемами задержки, на выходах схем сравнения, блоком памяти и схемой И, причем выход схемы задержки 8 аксимального значения тока соединен o входом блока памяти и входом перелючателя. Выход схемы задержки миимального значения соединен со вхоом cxeKtoi И, второй вход которой соеинен с выходом блока памяти, а выод - со входом переключателя. При достижении током заданного аксимального значения блок памяти втоматически переводит систему в реим стабилизации, а блок задержки выеляет из всего частотного спектра озмущений низкочастотные (полезные), ем самым устраняет реакцию системы а высокочастотные (случайные) возмуения, что устраняет частые переклюения ступеней печного трансформатора, овышая тем самым устойчивость и наежность системы. На фиг, 1 изображе на принципиальная схема устройства автоматической стабилизации тока при получении электродов на печах графитации в электродном производстве; на фиг. 2 - график токов. Устройство содержит датчик тока 1, задатчик 2 максимального значения тока, соединенный со схемой 3 сравнения максимального значения тока, задатчик минимального значения тока, соединенный со схемой 5 сравнения минимального значения тока, схему 6 задержки максимального тока, схему 7 задержки минимального тока, блок памяти 8, схему И 9, печной трансформатор 10 с переключателем ступеней 1К Схема 6 задержки максимального значения тока соединена с входом блока памяти 8, а также со входом переключателя ступеней 11. Выход схемы 7. задержки минимального значения тока соединен со входом схемы И Э. Выход схемы И 9 соединен с переключателем ступеней 11. Устройство работает следующим образом. Печь графитации питается от печного трансформатора 10 со ступенчатым регулированием нагрузки, поэтому зона чувствительности выбирается не менее величины изменения нагрузки на одну ступень. Перед включением печи в работу задатчиком 2 максимального значения тока устанавливает(я максимальный ток трансформатора 10 (в нашем случае Тддакс 25 кА), Задатчиком k минимального значения тока устанавливается ток меньше максималь5ного на величину зоны нечувствительности (в нашем случае I ,VKMH - f) так как при переключении переключате ля трансформатора на одну ступень ток меняется на 0,9 кА. После этого печь включается в работу. Вначале то печного трансформатора значительно) меньше заданного задатчиком k минимального тока. При этом на выходе схемы 5 сравнения минимального тока существует сигнал, который поступает на схему 7 задержки минимального тока, формирующую сигнал с выдержкой времени (в нашем случае 8 с), который поступает на один из входов схемы И 9 и существует до достижения током величины, заданной задатчиком минимального тока (в нашем случае 2 кА). На второй вход схемы И 9 с блока памяти 8 приходит сигнал Запрет. При этом команда с ячейки И 9 на переключатель ступеней 11не проходит. В момент времени, когда ток трансформатора 10 достигнет значения, заданного задатчиком 2 максимального тока (в нашем случае 25 кА) на выходе схемы 3 сравнения максимального тока появляется сигнал, раз решающий работу схемы задержки 6. По истечении времени, заданного схемой 6 задержки максимального тока, если сигнал he исчез за время задержки (в нашем случае 8с), он поступает на блок памяти 8 и устанавливает его в.рабочее состояние с дальнейшим запоминанием. Блок памяти в свою очередь снимает запрет со схемы И 9, те :.самым разрешая поддержать ток в заданном интервале (в нашен случае верхний интервал 25 кА, нижний 2k кА (фиг. 2). Устройство включается в режим стабилизации. Сигнал со схемы б задержки максимального тока поступает также на переключатель ступеней 11. Переключени ступеней происходит до тех пор, пока ток трансформатора 10 не уменьшит ся, т.е. станет меньше 25 кА. При уменьшений тока, заданного задат чиком Ц минимального значения тока {ниже 2k кА) на выходе схемы 5 сравнения минимального тока появляет ся сигнал, поступающий на схему 7 за держки минимального тока, формирующую сигнал с выдержкой времени (в на шем случае 8 с), который поступает на вход схемы И 9, на втором входе 8 которой Запрет снят. Команда проходит через ячейку И 9 на переключатель ступеней 11, который переключает ступени трансформатора, увеличивая тем самым ток до заданного значения (в нашем случае 2k кА). Использование данного устройства на печах г|эафитации постоянного тока позволяет повысить устойчивость и надежность системы. Экономический эффект будет получен за счёт снижения затрат на ремонтные работы и увеличения межремонтного времени. На печах переменного тока опреде-. ление начала стабилизации и ее ведение осуществляется вручную. Поэтому использование устройства позволит не только повысить работоспособность переключателей печным трансформатором, но и автоматизировать процесс стабилизации. Формула изобретения Устройство для автоматической стабилизации тока в печах сопротивления, содержащее печной трансформатор с переключателем ступеней, датчик фактического тока, задатчики минимального и максимального значений тока, соединенные со схемами сравнения минимального и максимального значений тока с фактической величиной, отличающееся .тем, что, с целью повышения устойчивости процесса регулирования и надежности, оно снабжено схемами задержки на выходах схем сравнения, блоком памяти и схемой И,, причем выход схемы задержки максимального значения тока соединен со входом блока памяти и входом переключателя ступеней, выход схемы задержки минимального значения тока соединен со входом схемы И, второй вход которой соединен с выходом блока памяти, а выход - со входом переключателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Авторское свидетельство СССР N 5k77k6, кл. G 05 F 1/56, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР 568бб, кл. G 05 F 1/5б, 1977, 3.Гарнов В.К. и др. Мощные полупроводниковые агрегаты в цветной меаллургии. М., Металлургия, 1970, , 75.