Устройство для управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной электропечи Советский патент 1982 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ДУГОВОЙ СТАЛЕ-ЙЛАВтЬНОЙ Изобретение относится к электро- т ермии. Известен регулятор мощности дуговой многофазной э:1ектропечи, содержа щий в цепи управления каждого электрода датчика тока и напряжения, бло сравнения, логический блок, усилител мощности с блоком тиристоров, релейный элемент, исполнительный механизм перемещения электрода, блок формирования апериодического переходного процесса и блок очередности включег ния исполнительного механизма l. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- ройство для управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной электропечи, содержащее в цепи управ ления каждой фазы датчики тока и напряжения, соединенные с- входами блока сравнения, выход которого через формирователь запрета работы связан с двигателем перемещения электро да, и анализатор электрического режи ЭЛЕКТРОПЕЧИ ма, первый вход которого соединен с датчиком напряжения, его первьй выход -с входом формирователя своей , а второй выход - с входом формирователя опережающей фазы C2J. Однако известные устройства характеризуются низкой точностью регулирования. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве дополнительный вход анализатора электрического режима соединен с датчиком тока, указанный второй выход анализатора соединен таюке с входом формирователя отстающей фазы, а дополнительный третий выход анализатора; соединен с дополнительным входом формирователя своей фазы. Кроме того, анализатор электри- . ческого режима содержит три компаратора, вход первого из которых служит первым входом .анализатора, а ВХОДЫ второго и третьего компараторов соединены между собой и служат дополнительным входом анализатора, выходы первого и второго компараторов через элементы НЕ подключ HJI к входам элемента И, выход которого служит первым выходом анализатора, выход второго компаратора через элемент НЕ и выход третьего ком паратора подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого служит вт рым выходом анализатора, а его третьим выходом служит выход третьего элемента НЕ, подключенного входом к выходу элемента ИЛИ. Причем формирователь запрета раб ты выполнен в виде элемента ИЛИ и двух элементов И, причем выход элемента ИЛИ служит выходом формирователя, его один вход служит входом формирователя, соединенным с первым выходом анализатора, своей фазы, а два его других входа соединены с выходами элементов И, первые входы которых служат входами формирователя, соединенными с вторыми выходами анапизаторов других фаз, а вторые входы элементов И соединен между собой и служат дополнительным входом формирователя. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для управления мощностью трехфазной дуговой сталеплавильной печи на фиг. 2 - блок-схема анализатора на фиг. 3 - блок-схема, формирователя запрета.. Устройство содержит для каждой фазы датчик 1 тока и датчик 2 напря жения, выходы которых соединены элементом 3 сравнения тока и напря жения, подключенным к усилителю 4 мощности, блок 5 тиристоров вход которого соединен с усилителем 4 мощности, a выход - с исполнительны механизмом 6 для перемещения электродов 7, анализатор 8 электрического режима, включающий первый компаратор 9, второй компаратор 10 и третий компаратор 11, вход первого из которых соединен с датчиком 2 на пряжения - второго и третьего соеди нены между собой и подключены к дат чику тока 1, а выходы первого 9 и второго 10 - к входам двух элемен. тов НЕ 12 и 13. Выходы элементов Ш 12 и 13 подключены к элементу И 14, а выход одного из элементов НЕ - 12 также подключен к одному из входов элемента ИЛИ 15, к другому входу которого подключен выход третьего компаратора 11, а его выходчерез третий элемент НЕ 16 к формирователю запрета работы регулятора 17, включающему элемент ИЛИ 18 с подсоединенными к нему двумя элементами И 19 и 20, первые входы которых соединены между собой, а вторые подключены к анализаторам электрического режима 8 двух других фаз. Выход элемента ШШ 18 подключен к исполнительному механизму 6. Устройство работает следугацим образом. На датчик 1 тока поступает сигнал, пропорциональный силе тока дуги, а на датчик 2 напряжения - пропорциональный напряжению печи. С датчиков 1 и 2 выпрямленные сигналы поступают на вход блока 3 сравнения. При номинальном электрическом режиме напряжение на выходе блока. 3 сравнения равно нулю. При этом усилитель 4 мощности не ф ормирует сигнал управления, блок 5 тиристоров заперт, и ток в цепи исполнительного механизма 6 (двигатель перемещения электрода 7 отсутствует. В период горения дуги на жидкий металл (вторая половина периода плавления) при отклонении тока дуги от заданного значения на выходе блока сравнения появляется напряжение разбаланса. Усилитель 4 мощности выдает сигнал блоку 5 тиристоров, в цепи исполнительного механизма (двигателя) 6 возникает ток определенной полярности, и исполнительньй механизм 6 перемещает электрод в нужном направлении. Отклонение тока дуги одной из фаз от заданного значения вьше 20% существенно сказывается на работе других фаз, вызывая перемещение электрода в них дпя ликвидации перекоса фаз. Для формирования сигнала о состояний электрического режима измеряемая величина с датчика 1 тока поступает на вход анализатора 8, т.е. на входы ,компараторов 10 и II, на которых происходит сравнение с двумя заданными уровнями А и В. В случае превьипения величины тока уровня В на выходе компаратора 1I появляется логическая 1 и через элемент ИЛИ 15 поступае на вход формирователя запрета работы регуля-

тора 17 двух других фаз. При превышении уровием А величины тока на выходе компаратора 10 формируется логический О, который инвертируется на элементе НЕ 12 и также через элемент ИЛИ 15 поступает на вхо формирователя 17 двух других фаз. В случае нахождения величины тока между двумя заданными уровнями А и В на обоих входах элемента ИЛИ 15 присутствует логический О, на выходе будет логический О, которы инвертируется логическим элементом НЕ 16, и логическая единица поступает на второй вход формирователя запрета работы регулятора 17 данной фазы. Сигнал с датчика 2 напряжения поступает на второй вход анализатора 8 электрического режима, а именно на вход компаратора 8, на котором сравнивается с задангелм значением минимальной величины фазного напряжения. В случае превышения заданного значения над входным на выходе компаратора 9 появляется логический О, инвертируется логическим элементом НЕ 13 и поступает на один из рходов элемента И 14. В случае наличия логической 1 на другом входе, на выходе элемента И 14 появится логическая 1 и поступит на третий вход формирователя 17 данной фазы, а именно на один из входов элемента ИЛИ 18, пройдет на усилитель 4 мощности и заблокирует его работу. Наличие логической I на выходе элемента НЕ 16 анализатора 8 данной фазы, поступающей на один из входов элементов И 19 и 20, разрешает прохождение сигналов о нарушении электрического режима друг гих фаз, поступающих с выходов элемента ИЛИ 15 анализатора В других фаз, на один из других входов элемента ИЛИ 18, что приведет к появлению логической 1 на выходе этого элемента и к блокированию усилителя 4 мощности.

I

Таким образом достигается автономность работы регуляторов, исключающая взаимное влияние фаз и приводящая к повышению точности ввода электрической энергии в печь, стабильность ее работы. Это позволяет повысить производительность печи на 1%, снизить удельный расход электроэнергии на 0,5% по сравнению с СТУ-022 завода Электросталь.

Экономический эффект на .одну дуговую печь емкостью 100 т составит 50 тыс.руб. в год.

Формула изобретения

1. Устройство для управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной электропечи, содержащее в цепи управления каждой фазы датчики тока и напряжения, соединенные с входами блока.сравнения, выход которого через формирователь запрета работы связан с двигателем перемещения электрода, и анализатор электрического режима, первый вход которого соединен с датчиком напряжения, его первый выход - с входом-формирователя своей фазы, а второй выход - с входом формирователя опережающей фазы, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности регулирования, дополнительный вход анализатора электрического режима соединен с датчиком тока, указанный второй выход анализатора соединен также с входом формирователя отстающей фазы, а дополнительный

третий выход анализатора соединен с д о ПО.Г1 ни тельным входом формирователя своей фазы.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч.а ю щ ее с я тем, что анализатор электрического режима содержит три компаратора, вход первого из которых служит первым входом анализатора,

а входы второго и третьего компараторов соединены между собой и служат дополнительным входом анализатора, выходы первого и второго компараторов через элементы НЕ подключем 1 к входам эле «ента И, выход которого служит первым выходом анализатора, выход второго компаратора через элемент НЕ и выход третьего компаратора подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого служит вторым выходом анализатора, а его третьим выходом Служит выход третьего элемента НЕ, подключенного входом к выходу элемента ИЛИ.

3,УстрсАство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь запрета работы выполнен в виде элемента ИЛИ и двух элементов И, причем выход элемента ИЛИ служит выходом форьшррвателя, его один вход служит входом формирователя, соединенным с первым выходом анализатора .своей фазы, а Два его других входа соединены с выходами элементов И, первые входы которых служат входами формирователя, соединенными с вторыми выходами анализаторов других фаз, а вторые входы элементов И соединены между собой и служат дополнительиаш входом формирователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 639160, кл. Н 05 В 7/148, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2834238/07,

кл. .Н 05 В 7/148, 1979.

:..-.J

9u9. 2

m)