Устройство для автоматического регулирования мощности дуговой электропечи

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(51)М, КЛ,З Н 05 В 7/148 Г 27 0 11/10 6 05 Г 1/66 с прмсоединенмем заявки йй ГосударстееяянЯ комятет СССР по ледам изобретевиЯ н открмтнЯ(12) Авторы изобретения К.Л,Гуттерман и А.В.Смир 11) Заявмтел 54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИ ИОШНОСТИ ЛУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИИзобретение относится к электротермии, а более конкретно к автоматическому регулированию. мощности электродуговых печей.5Известен автоматический регулятор мощности для дуговой сталеплавильной электропечи, содержащий в цепиуправления каждой Фазы датчики тока и напряжения на дуге, блок сравнения блок задания, усилитель, двигатель перемещения электрода 1.Недостатком этих устройств являет" ся то, что они не обеспечивают за-. жигания дуги после ее обрывазаминимально возможное время и с ми- . 1 э ннмальными потерями электроэнергии.Известно также устройство для автоматического регулирования мощности дуговой электропечи, содержащее для каждой Фазы датчики тока и напряжения на дуге соединенные со входами блока сравнения, выход которого через усилитель и ключ подключен к двигателю перемещения электрода, датчик скорости электрода, соединенный с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого связан с вычислительным блоком, а выход через реверсивный коммутирующий блок подключен к двигателю ЗО перемещения электрода, связанному ,через указанный реверсивный блок с ,источником питания 2.Однако это устройство характери.- зуется недостаточной надежностью ра боты.Цель изобретения - повыаение надежности работы устройства.Цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком перемещения электрода, двумя счетчиками импульсов, формирователем импульсов, двумя реле времени, блоком деления, двумя нуль-органами, двумя блоками совпадения, двумя блоками задания, двумя ключевьвеи блоками, и реверсивнюи ксеааутирующим блоком причем датчик перемещения электрода через второй ключ соединен со входом первого счетчика импулъсов, выход которого соединен с первьве входом блока деления, соединенного этоам входом с выходом второго счетчика импулъсов, подключенного входом через формирователь импулъсов к первому нуль- органу, связанному с управляющим входом второго ключа, выход блока деления соединен через третий ключ со входом вычислительного блйса, управляющий вход второго ключа соО 5 30 35 40 45 50 55 ЬО 65 одинен с выходом первого реле времени, который подключен также к управляющим входам первого и второго счетчиков импульсов и сноему управляющему входу, вход второго реле времени подключен к выходу первого нуль-органа, его выход - к первому входу первого блока совпадения, второй вход которого через второй нуль- орган связан с датчиком скорости электрода, а выход соединен с управляющим входом реверсивного коммутирующего блока и с первым входом второго блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом второго .блока сравнения, а выход - с управляющим входом источника питания, вычислительный блок связан со входом второго блока сравнения через дополнительный ренерснвный коммутирующий .блок, к которому подключен первый блок задания, второй блок задания подключен к источнику питания.На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического регулирования мощности электродуговой печи.Устройство для автоматического регулирования мощности электродуговой печи содержит датчик 1 тока дуги, датчик 2 напряжения на дуге, два блока 3 и 4 сравнения, три блока 5-7 задания, усилитель 8, двигатель 9 перемещения электрода, датчик 10 скорости электрода, датчик 11 перемещения электрода, два счетчика 12 и 13 импульсов, формирователь импульсов 14, два реле времени 15 и 16, блок 17 деления, дна нуль-органа 18 и 19, два блока 20 и 21 совпадения, два блока 22 и 23 коммутации, источник 24 питания, блок 25 памяти, вычислительный блок 26, блок 27 задания параметров номинальной скорости электрода и электромеханической постоянной времени, четыре ключа 28-31.Устрофдтво работает следующим образом.При возникновении обрыва дуги на выходе нуль-органа 18 появляется сигнал, который закрывает ключ 28, открывает ключ 29, поступает на вход формирователя импульсов, а также .воздействует на управляющий вход блока 22 коммутации. При этом на, днигатель 9 перемещения электрода поступает номинальное напряжениер а сигнал с импульсного датчика 11 перемещения электрода поступает на вход счетчика 12 импульсов. Реле 15 времени настраивается таким образом,. чтобы за ныбранный интервал времени математическое ожидание длины дуги в момент ее обрыва существенно не изменялось. В момент окончания временного цикла сигнал с выхода реле 15 нремени воздействует на свой управляющий вход, на управляющие входы счетчиков 12 и13 импульсов и открывает ключ 30.При этом реле 15 времени запускается на новый временной цикл, а навходы блока 17 деления поступаютсигналы, пропорциональные сумме длиндуг н моменты ее обрыва и количеству обрывов дуг за выбранный интервал времени. На выходе блока 17деления образуется сигнал, пропорциональный среднему значени 1 о длиныдуги в момент ее обрыва 6 которыйпоступает через открытый ключ 30 навход вычислительного блока 26, осущеСтвляющего операцию вычисленияскорости электрода Нп, при достижении которой необходимо произвестиреверсирование номинального напряжения на двигателе.9 перемещения электрода по формуле где Ч - номинальная скорость электрода;Т - электромеханическая постоянная времени,Сигнал, пропорциональный скоростиЧ поступает на вход блока 25 памяти. Сигнал с выхода блока 25 памятипоступает на первый вход блока 23коммутации и далее на вход блока 4сравнения, на второй вход, которогопоступает сигнал с датчика 10 скорости электрода.В момент равенства величины текущей скорости электрода вычисленномузначению Чп на выходе блока 4 сравнения появляется сигнал, которыйвоздействует на управляющий входблока 22 коммутации, и тем самым ренерсирует номинальное напряжение надвигателе 9 перемещения электрода.Если электрод не достиг границышихты, т.е. действительная длинадуги в момент ее обрыва больше среднего значения, вычисленного на предыдущем интервале времени, то сигнална выходе датчика 10 скорости электрода равен нулю, и на выходе блока21 совпадения появляется сигнал,который.воэдей твует на управляющиевходы блоков 22 и 23 коммутации, атакже поступает на первый вход блока 20 совпадения. При этом на первый нход блока 4 сравнения поступает сигнал с блока 5 задания, пропорциональный предельно допустимойскорости электрода Н , которую онможет иметь в момент соприкосновенияс шихтой, а на вход двигателя 9 перемещения Электрода поступает номинальное напряжение. В момент достижения скорости электрода значенияна выходе блока 4 сравненияредпоявляется сигнал, который поступаетна второй вход блока 20 совпаденияи воздействует на управляющий входблока 22 коммутации. Это вызываетпоявление сигнала на выходе блока20 совпадения, который воздействуетна управляющий вход источника 24питания, что вызывает переключениенапряжения на выходе источника 24питания с номинального на значение,при котором установившаяся скоростьэлектрода равна Ч . Значение напряжения при этом задается с помощьюблока 7 задания.В момент возникновения обрыва .дуги сигнал с выхода нуль-органа 18запускает реле 16 времени и на первом входе блока 21 совпадения появляется сигнал. При достиженииэлектродом границы шихты сигнал навыходе нуль-органа 18 исчезает, что,приводит к таму, что ключ 29 закрывается, а ключ 28 открывается, т.е,управление электрическим режимомидет по разности сигналов, пропорциональных току и напряжению надуге,Применение предлагаемого устройства для автоматического регулирования мощности электродуговой печипозволяет повысить технико-экономические показатели работы печи. Экономический эффект от примененияпредлагаемого устройства составляет678 тыс.руб. в год за счет увеличения производительностипечи.Формула изобретенияУстройство для автоматическогорегулирования мощности дуговой электропечи, содержащее для каждой фазы датчики тока и напряжения на дуге, соединенные со входами блока сравнения, выход которого через усилитель и ключ подключен к двигателю перемещения электрода, датчик скорости, электрода, соединенный с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого связан с вычислительным блоком, а выход через реверсивный коммутирующий блок подключен к двигателю перемещения электрода, связанному через указанный реверсивный блок с источником литания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно дополнительно снабжено датчиком перемещения электрода, двумя счетчиками импульсов, формирователем импульсов,двумя реле времени, блоком деления,двумя нуль-органами, двумя блокамисовпадения, двумя блоками задания,двумя ключами и реверсивным коммутирующим блоком, причем датчик перемещения электрода через второйключ соединен со входом первогосчетчика импульсов, выход которогоподключен к первому входу блока деления, соединенноговторым входомс выходом .второго счетчика импульсов, подключенного входом через формирователь импульсов к первому нульоргану, связанному с управляющимвходом второго ключа, выход блокаделения соединен через третий ключсо входом вычислительного блокауправляющий вход второго ключа со единен с выходом первого реле времени, который подключен также к управляющим входам первого н второгосчетчиков импульсов и к своему управляющему входу, вход второго реле 25 времени подключен к выходу первогонуль-органа, его выход - к первомувходу первого блока совпадения,второй вход которого через второйнуль-орган связан с датчиком скорости электрода, а выход соединен суправляющим входом реверсивногокоммутирующего блока и с первымвходом второго блока совпадения,,второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, авыход с управляющим входом источника питания, вычислительный блоксвязан со входом второго блока сравнения через дополнительный реверсивный коммутирующий блок, к которомуподключен первый блок задания, втоРой блок задания подключен к Источнику питания.Источники информации,45 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2621702/07,кл. Н 05 В 7/148, 1978,2. Сидоренко М.Ф., Косырев Ь.И.о Автоматизация и механизация электросталеплавильного и ферросплавногопроизводствМ "Металлургия",1975, с. 30-44.864601 оставитель Г.Ра ехред Т,Маточка едактор Т.Весело 1Подпкомитета СССРи открытийиая наб д. Ф/5 е Тираж 8 ПИ Государственног делам изобретений Москва, Ж, Рауш город, ул. Проектная,Филиал ППП "Патент" Эаказ 7835/8 ВН