Устройство для автоматического управления электрическим режимом дуговой электропечи

-07 Бюл.35политехническийнского комсомолургический заво нкий, Я.С.Паранчук, ,Н.Коломота, В.В.С Г.Белячкова (088.8) СССР1975.ССР1976. видетельств 05 В 7/148,идетельство 05 В 7/148 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ(57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение точности регулирования, В блоке 9 определяется опорное.значение отношения активнойи реактивной энергии с учетом коэффициента несинусоидальности токадуги, измеренного датчиком 10, изаданного электрического режима, реализованного элементом нелинейныхфункциональных преобразований 12,что позволяет повысить точность поддержания параметров электрическогорежима в процессе управления. 3 ил.1 1339903Изобретение относится к области электротермии.Целью изобретения является повышение точности регулирования.На фиг. 1 представлена функцио 5 нальная схема предлагаемого устройства для автоматического управления электрическим режимом дуговой электропечи;на фиг. 2 - зависимость опорного значения параметра электро- печной установки у= 1(К), которая соответствует критерию поддержания заданного значения активной мощности;на Фиг. 3 - зависимость15 опорного значения параметра у,=Г(К ), которая соответствует критерию поддержания максимальной мощности.Устройство содержит датчик 1 тока, датчик 2 напряжения, выходы которых соединены с соответствующими входами счетчиков реактивной 3 и активной 4 энергии, а выходы счетчиков реактивной 3 и активной 4 энергии соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 5 деления, выход которого соединен с первым входом блока 6 сравнения, а выход последнего через задатчик 7 управления уставкой регулятора положения электродов соединен с входом блока 8 управления приводом перемещения электродов, выходной сигнал которого воздействует на положение электродов. Блок 9 определения опор 35 ного значения отношения активной и реактивной энергии содержит датчик 10 коэффициента несинусоидальности, вход которого подключен к датчикам 11 тока, а выход соединен с входом элемента 12 нелинейных функциональных преобразования, управляющий вход которого соединен с выходом блока 13 здания электрического режима, а вы 45 ход блока 9 подключен к второму входу блока 6 сравнения. В предлагаемом устройстве автоматическое управление уставками регулятора производится на основе сравнения фактическогои опорногозначений параметра электтр.опечной установки. Заданному электрическому режиму работы электропечи соответствует равенство значений (с определенной точностью) фактического и опорного параметра7 т Одним из критериев оптимальности в управлении электрическим режимомможет быть условие поддержания постоянства активной мощности печи наопределенном уровне Р = Р = сопз.Для реализации этого критерия управления в предлагаемом устройстве опорное значение у, определяется по зависимости14,26 К - 6 917 К ++ 2,053 К+0,5, (1) для реализациикритерия поддержания максимальнойактивной мощности опорное значениеу определяется по зависимостиУт= 9,007 К- 1,552 К++ 4,741 К + 1, (2)Указанные зависимости реализуются в элементе 12 нелинейных функциональных преобразований, которыйможет быть выполнен из двух ячеекФункционального преобразователяПф - 1 АИ. В процессе работы блоком13 задания выбирается одна из ячеекэлемента 12,Устройство работает следующимобразом.Сигналы, пропорциональные реактивной и активной энергии (усредненныена определенном временном промежутке), потребляемой печью, снимаемыесо станцартных счетчиков реактивной3 и активной 4 энергии, поступают насоответствующие входы элемента 5деления. Сигнал у,пропорциональный этому отношению, снимаемый свыхода элемента 5 деления, поступаетна первый вход блока 6 сравнения.Одновременно с выхода датчика 10коэффициента несинусоидальности сигнал,пропорциональный усредненномуна этом же временном промежутке значению коэффициента несинусоидальности токов дуг, поступает на вход элемента 12 нелинейных преобразований.Датчик 10 коэффициента несинусоидальности может быть реализован,например, на основе трех стандартныхдатчиков коэффициента несинусоидальности и операционном усилителевычисляющем среднее по трем фазам 50значение коэффициента несинусоидальностиВ элементе 12 нелинейных преобразований в Функции значения коэффициента несинусоидальности К происхондит вычисление величины опорногозначения параметра регулирования тпо зависимости= Й(К), реализованной в этом элементе.39903 10 15 20 30 35 40 50 3 13Задание электрического режима - выбор определенной зависимости у,= - Г(К ) осуществляется блоком 13 заидания электрического режима, реализованным, например, на стандартном пакетном переключателе, который коммутирует входы и выходы ячеек эле - мента 12 нелинейных преобразований и в каждом своем положении включает в работу требуемую зависимость у, = Й(К). Вычисленное таким образом в блоке 9 опорное значение параметра у поступает на второй вход7 тблока Ь сравнения, в котором происходит сравнивание значений опорного у и фактического у параметра регулирования с точностью, опреде - ляемой зоной нечувствительности устройства /. Если сигналу - тт(l то выходной сигнал блока б сравнения равен нулю и режим работы электропечи считается равным заданному. Если сигнал ) - уЫ то на выходе блока 6 сравнения получается сигнал "+ 1" или "-1", что вызывает изменение уставки регулятора на одну дискретную ступень в сторону уменьшения разбалансау - тт .Блок 6 сравнения может быть реализован, например, на основе стандартного реле с тремя устойчивыми состояниями и с регулируемой зоной нечувствительности с". Значение величины зоны нечувствительности блока 6 сравнения может быть ориентировочно принято равным 0,01 - 0,08 и уточняться в процессе наладки исходя из критериев качества регулирования.Выходной сигнал блока 6 сравнения поступает на вход задатчика 7 ус тавок регулятора. На входе последнего может быть включен, например, реверсивный двоичный счетчик, который управляется выходным сигналом блока 6 сравнения, а текущее значение этого счетчика непрерывно определяет значение уставки регулятора. Вычисленная таким образом уставка посредством блока 8 управления приводом перемещения электродов устанавливает требуемое соотношение между токами и напряжениями дуг, обеспечивающее работу электропечи в заданном электрическом режиме. несинусоидальности К токов дуг и вычислению в функции его значений величины значения опорного параметра регулированияпредставляетсятвозможнья поддерживать на заданном уровне параметры электрического режима при непрерывно изменяющемся коэффициенте несинусоидальности, т,е. представляется возможность реализовать инвариантную систему регулирования параметров электрического режима по отношению к величине К. Кроме того, в предлагаемом устроистые по сравнению с известнымблагодаря наличию блока задания электрического редима представляетсявозможным реализовать различные законы регулирования параметров электрического режима путем включения в работу соответствующей зависимости ,(К ) Формула изобретения Устройство для автоматического управления электрическим режимом дуговой электропечи, содержащее счетчики активной и реактивной энергии, соединенные выходами с входами элемента деления, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока определения опорного значения отношения активной и реактивной энергии, управляющий вход которого соединен с блоком задания электрического режима, а выход блока сравнения через задатчик управления уставкой регулятора положения электродов соединен с входом блока управления приводом перемещения электрода, о т л и ч аю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности регулирования, указан ный блок определения опорного значения отношения активной и реактивнойэнергии выполнен в виде датчика коэффициента несинусоидальности тока дуги, вход которого служит входом указанного блока,а выход соединен с входом элемента нелинейных функциональных преобразований, управляющии вход и выход которого служит соответственно управляющим входоми выходом указанного блока, причемТаким образом, в предложенном устройстве благодаря наличию контроля текущего значения коэффициента элемент нелинейных функциональныхпреобразований выполнен из двухячеек, одна из которых реализуетзависимость,2 аг Составитель Г.Таракановаедактор 0.10 рковецкая Техред М.Ходанич Коррект Бутяга Тираж 801енного комитета СССРтений и открытий-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписно роизводственно-полиграфическо каз 4352/56 ВНИИПИ Госудйр по делам изо 113035, Москвагде у - опорное значение отношенияактивной и реативной энергии;К- коэффициент несинусоидальности тока дуги. приятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4