Регулятор мощности дуговой сталеплавильной электропечи

(5 ц 5 Н ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНО ЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКО ИДЕТЕЛ ЬСТ(71) Московский энергетический институт(54) РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ДУГОВОЙСТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ Изобретение относиться к электротехнике, а именно к электротермии, и предназначено для использования в дуговых печах для плавления металла, Известно устройство автоматического регулирования режима дуговой электропечи, содержащее для каждой фазы печи датчик тока и датчик напряжения, соединенные с входами блока сравнения, выход которого соединен с исполнительным механизмом перемещения электродов, Недостатком этого устройства является значительная погрешность регулирования электрического режима, которая связана с недостаточной чувствительностью, быстродействием и надежностью регулятора, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор мощности дуговой сталеплавильной печи АРДМТ, содержащий для каждой Фазы печи датчики тока и напряжения на дуге, соединенные своими выходами с согласую(57)Сущность изобретения: в регулятор мощности дуговой сталеплавильной печи введены фильтр, четыре пороговых элемента, четыре коммутатора, четыре инерционных элемента и сумматор, выход которого подключен к второму входу усилителя-сумматора, а вход - к выходам четырех коммутаторов соответственно, причем первые входы коммутаторов подключены к выходу блока сравнения, вторые входы - к выходам пороговых элементов, а входы пороговых элементов подключены к выходу фильтра, вход которого подключен к выходу датчика напряжения на дуге. 1 ил. щими элементами, выходы которых соединены с входами двух сумматоров, а выходы а сумматоров соединены с блоком сравнения, причем выход первого сумматора соединен еще с пороговыми элементом, выход котонювЪ рого соединен с первым входом усилителя- сумматора, а выход блока сравнения О соединен с вторым входом усилителя-сум- С матора, выход которого соединен с входом СЬ тиристорного преобразователя, выход которого подключен к двигателю перемещения электрода. Недостатком этого устройства является повышенная дисперсия колебаний тока и мощности дуги в периоды окисления и рафинирования, что приводит к снижению электрического КПД, созр и росту удельного расхода электроэнергии, Цель изобретения - повышение качества регулирования в периоды окисления и рафинирования, Указанная цель достигается тем, что в регуляторе мощности дуговой сталеплавильной10 электропечи, содержащей для каждой фазы датчики тока и напряжения на дуге, соединенные через согласующие элементы с входами сумматора, выход которого через пороговый элемент соединен с входом усилителя, связанного выходом с входом блока управления двигателем перемещения электрода согласно изобретению, выходы датчика тока и датчика напряжения через согласующие элементы соединены с входами дополнительнога сумматора, выход которого соединен с первым входом введенного блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с первым входом введенного и-канального инерционного блока, второй соединен с выходом датчика напряжения через введенный фильтр, а выход - с управляющим входом усилителя, причем каждый канал инерционного блока выполнен в виде порогового элемента, саединеннога с управляющим входом ключа, выход которого через инерционный элемент соединен с одним из входов дополнительного сумматора, выход которого является выходом инерционнога блока, сигнальные входы ключей всех каналов являются первым входом инерционного блока, а входы пороговых элементов - ега вторым входом,На чертеже представлена структурная схема регулятора мощности дуговой электропечи для одной фазы. Регулятор содержит датчик тока 1 и напряжения 2 дуги, падклаченные к вторичному токоподводу печи, выходы которых подключены к согласующим элементам 3 и 4 соответственна. Согласующие элементы соединены с входами сумматоров 5 и 6, выходы которых подключены к блоку сравнения 7, причем выход сумматора 5 подключен еще к входу порогового элемента 8, выход которого соединен с вторым входом усилителя-сумматора 9, Фильтр 10 свОим входом подключенк выходу датчика напряжения дуги, а выходом - с первым входом введенного и-канального инерционнага блока 11, первый канал которого выполнен в аиде порогового элемента 12, соединенного выходом с управляющим входом ключа 13, выход которого через инерционный элемент 14 соединен с одним из входов дополнительного сумматора 15, выход которого является выходом инерционного блока, Все и каналов идентичны, Сигнальные входы ключей 13,113, и всех каналов являются первым входом инерционного блока, а вь 1 ходы пороговых элементов 12,112. и его вторым входом.Устройство работает следующим образом, Сигналы, прапарциойальные току дуги О и напряжению дуги Оя с датчиков тока и 15 20 30 35 40 45 50 55 напряжению поступают на соответствующие согласующие элементы, с выхода которых сигналы поступают на сумматоры 5 и 6, где происходит суммирование сигналов, соответствующих току и напряжению дуги с сигналами задания тока зад и задания зоны нечувствительности +Озад.з.н, причем на сумматор 6 поступает сигнал задания зоны нечувствительности с положительным знаком +Озад.з,н а сумматор 5 - сигнал задания эоны нечувствительности с отрицательным знаком - Озад,з,н На выходе сумматора 5 будет присутствовать сигнал минус Ь О для подъема электрода, а на выходе сумматора 6- плюс ЛО для спуска электрода. Далее зти сигналы сравниваются в блоке сравнения 7 и, если напряжение плюс й 3 и минус й 3 по модулю. равны между собой, то выход блока сравнения напряжение управления отсутствуют О=О, и двигатель перемещения электрода не перемещает электрод.Если на выходе порогового элемента 8 появится сигнал, та усилитель-сумматор 9 переходит в режим насыщения, и на выходе его устанавливается максимально возможное напрякение, поступающее на вход блока управления двигателя перемещения электродов, и двигатель перемещения электрода начинает вращаться с максимальной скоростью.Напряжение на выходе порогового элемента 8 появится в том случае, если сигнал минус ЬО превысит порог его срабатывания, который обычно составляет 1.5 номинального тока электропечи, Таким образом, пороговый элемент 8 переводит регулятор в релейный режим, что позволяет с максимальным быстродействием отрабатывать большие возмущения и короткие замыкания. На фильтр поступает сигнал от датчика напряжения дуги, фильтр необходим для исключения срабатывания пороговых элементов 12,1.,12, и от кратковременных измерений напряжения печи и имеет величину постоянной времени около двух секунд, Порог срабатывания пороговых элементов выбирается исходя из мощности электропечи и возмокнага и напряжения на вторичной обмотке электропечного трансформатора, Пороговые элементы с помощью ключей подключают выход блока сравнения к входам соответствующих инерционных элементов, Таким образом, в зависимости от уровня напряжения печи происходит изменение инерционности цепи управления, Сникение дисперсии колебаний тока объясняется тем, что отработка регулятором мощности малых и кратковре1792266 оставитель С. Сальниковехред М.Моргентал Редактор С. Кулакова Т Корректор Н.Бучок Заказ 160 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 475Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 менных возмущений замедляется настолько, что ненужные перемещения электродов практически устраняются. Такие малые броски тока с частотой от единиц до десятых долей герца обусловлены кипением ванны жидкого металла, перемещением дуг под действием электродинамических сил, вибрацией электродов и т,д. Величина постоянных времени инерционных элементов выбирается опытным путем, а так же как и напряжение срабатывания пороговых элементов. Формула изобретения Регулятор мощности дуговой сталеплавильной электропечи, содержащий для каждой фазы датчики тока и напряжения на дуге, соединенные через согласующие элементы с входами сумматора, выход которого через пороговый элемент соединен с входом усилителя, связанного выходом с входом блоком управления двигателем перемещения электрода, о т л и ч а ю щ и й с я 1 ем, что с целью повышения качества регулирования в периоды окисления и рафинирования, выходы датчика напряжения и тока через согласующие элементы соедине ны с входами дополнительного сумматора,выход которого соединен с первым входом введенн го блока сравнения второй вход. которого соединен с выходом сумматора, авыход - с первым входом введенного и-ка нального инерционного блока, второй входкоторого соединен с выходом датчика напряжения через введенный фильтр, а выход с управляющим входом усилителя, причем каждый канал инерционного блока выпол нен в виде порогового элемента, соединенного выходом с управляющим входом ключа, выход которого через инерционный элемент соединен с одним из входов сумматора, выход которого является выходом 20 инерционного блока, сигнальные входыключей всех каналов являются первым входом инерционного блока, а входы пороговых элементов - его вторым входом.