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

1

Изобретение относится к электротермии ..

Известны устройства для управления электрическим режимом дуговой электропечи, содержацее датчики тока и напряжения, соединенные с входом вычитающего блока, и электрогидравлический преобразователь 1 и 2.

Недостатками данного устройства являются сильная зависимость регулиру-:.. емой величины от действующих на систему сигнальных и параметрических.возму щений, темп изменения которых соизмерим со временем переходного процесса в системе, су«цественное различие nepe- j ходных характеристик в различных режимах плавки, влияние упругих колебаний электрододержателя на динакмку системы. Все это приводит к увеличению числа коротких замыканий и обрывов ги, росту дисперсии тока, а следовательно, к снижению качественных и энергетических показателей процесса выплав ки стали.

Цель изобретения - повышение качест ва регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком диффе ренцирования, вход которого подключен к выходу вычитающего блока, его первый выход соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока формирования опорного значения высшей производной, соединенного входом по меньшей мерес. вторьм выходом-блока дифференцирования, а выход блока сравнения подключен к входу электрогидравлического преоб.разователя.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство управления содержит датчики 1 И 2 тока и напряжения фазы, соединенные с входами вычитающего блока 3, блок k дифференцирования, блок 5 формирования опорного значения высшей производной, блок 6 сравнения, усили39тель 7 электрогидравлический преобра зователь 8. Устройство работает следукпчим образом. Сигналы bV и с1, пропорциональные напряжению фазы и току-фазы печи, с выхода датчиков 1 и 2 поступают на.вх ды вычитающего блока 3, с выхода которого регулируемая величина и bV - с J подается на вход блока дифферен цирооания 4. Сигналы, пропорциональные производным, л ,й ,...,, сформированные в блоке t дифференцирования, поступают на вход блока 5 формирования опорного значения высшей производной, а сигнал, пропорциональный высшей производной регулируемой вели чины д(, с выхода блока k дифференцирования подается на первый вход блока 6 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода бло- ,ка 5 формирования опорного значения высшей производной, В блоке формирования опорного значения высшей производной путем суммирования входных сигналов с соответствующими коэффициентами вырабатывается желаемый закон изменения величины и в силу дифференциального уравнения (...,.и: где F - желаемый закон изменения регу лируемой величины, разрешенны относительно старшей производ ной.; . желаемое значение старшей про изводной; постоянные коэффициенты, выбираемые из динамических требований к переходному процессу. С выхода блока 6 сравнения сигнал. Пропорциональный разности желаемого значения высшей производной действительного ее значения , через усилитель 7 с большим коэффициентом в виде управляющего напряжения U поступает на вход электрогидравлического преобразователя 8, который перемещает электрод ДСП в сторону, соответствующую уменьшению величины й , вплоть до значения д 0. Электрогидравлический преобразователь 8, датчик 1 тока и вычитающий блок 3 {называемые далее объектом управления и являющиеся неотъемлемой частью любой системы управления режи9СП) в общем случае описываются мамй дифференциальным уравнением (t,,.,)b(t)U, (4} где - функция, описывающая динамические свойства объекта управления с учетом их изменения во времени; b(t) - переменный коэффициент; и - управление; И - порядок- дифференциального уравнения. Закон управления в предлагаемом устройстве имеет вид ),.),{г) где К - коэффициент усиления усилителя 7. Следует отметить, что порядок желаемого дифференциального уравнения (.1 ) выбирается равным порядку дифференциального уравнения (.) объекта управления. Подставляя (3) в (2) получим n.vЛп) - lTbW)t Из уравнения Q) следует, что при достаточно большом коэффициенте усиления К и при ограниченности функции (5) И предлагаемое устройство обеспечивает соответствие между желаемым и действительным законами изменения выходной величины. Таким образом, устройство управления позволяет существенно повысить точность поддержания регулируемой величины д О и обеспечивает желаемое качество переходных процессов, вид которых, как это видно из (5), не зависит от изменяющихся динамических свойств объекта управления, что в целом обеспечивает улучшение качественных и энергетических показателей процесса выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах. формула изобретения Устройство для управления электрическим режимом дуговой электропечи содержащее датчики тока и. напряжения соединенные со входом вычитающего блока, и электрогидравлический преобразователь, отличающеес тем, что, с целью повышения качества регулирования, оно снабжено блоко дифференцирования, вход которого под ключен к выходу вычитающего блока, его первый выход соединен с первым входом,блока сравнения, ко второму 9. 6 входу которого подключен выход блока формирования опорного значения высшей производной, соединенного по меньшей мере .со вторым выходом блока дифференцирования, а выход блока сравнения подключен ко входу электрогидравлического преобразователя. Источники информации , принятые во внимание при экспертизе 1.Свенчанский А.Д. и др. Автоматизация электротермических установок М., Энергия, 1968, с. Л8-2«9. 2.Авторское свидетельство СССР № 599378, кл. И 05 В , 1975.