Автоматический регулятор дозирования электроэнергии в дуговой электрической печи

(19) 04 Н 05 В 7/1 и номитет сстоний и отняв госуодрстненн по делдм изо АЯЗУ;"; ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) АВТОИАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ДОЗИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ДУГОВОЙЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ(57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение производительностипечи путем повышения точности регулирования ее режима, В регулятореизмеряются фазные напряжения и токи,формируется сигнал, пропорциональныйотношению цлощади динамической вольтамперной характеристики к ее длине,сравнивается с сигналом, соответству-юпдм рациональному электрическому режиму, и сигнал рассогласования отрабатывается в исполнительном блоке.Изобретение относится к электротермин, конкретнее к устройствам регулирования электрического режима дуговых электрических печей.5Цель изобретения - увеличениепроиэводитепьности электропечи путемповышения точности автоматическогорегулиронания ее режима.На фнг.1 изображена структурнаясхема автоматического регулятораэлектрического режима дуговой электрической печи; на Фиг.2 изображениединамической вольт-амперной характеристики (ДВАХ), поясняющее принцип 15действия устройства,К дуговой печи 1 подключены датчик 2 напряжения и датчик 3 тока,при этом первый выход датчика 2 напряжения через первый инвертор 4 соединен с первым входом первого сумматора 5,второй вход которого соединенс вьнсодом первой схемы 6 совпадениячерез первое аналоговое запоминающееустройство 7, второй выход датчика 2 25напряжения соединен с первйм входомпервой схемы 6 совпадения, второй входкоторой соединен с выходом задатчика 8 времени. Первый выход датчика 3тока через нторой инвертор 9 соединенс первым входом второго сумматора 10,второй вход которого соединен с выходом второй схемы 11 совпадения черезвторое аналоговое запоминающее устройство 12, второй выход датчика 3 токасоединен с первым входом второй схемы 11 совпадения, Выходы первого ивторого сумматоров 5 и 10 соединеныс входами первого 13 и второго 14 пороговых элементов, первые выходы кото 40рьпс соединены с вторыми входами первой 6 и второй 11 схем совпадения, аих вторые выходы соединены с первыми вторым входами логического элемента 15, выход которого соединен сосчетным входом счетчика 16 импульсов.Первый выход задатчика 8 времени соединен с третьим входом схемы б совпадения, второй выход - с третьим входом схемы 11 совпадения, третий выход - с первым входом третьей схемы 17 совпадения, четвертый выход -через блок 18 задержки с управляющимвходом счетчика 16, выход которогосоединен с вторым входом схемы 17совпадения. Выход последней через по следовательно соединенные регистр 19и цифроаналоговый преобразователь 20соединен с первым входом блока 21 деленця, ПеРвый и второй входы блокавычисления площади соединены с третьими выходами датчиков напряжения 2и тока 3, а его выход - с вторым входом блока 21 деления, выход которогочерез последовательно соединенныеблок 23 сравнения и исполнительныйблок 24 соединен с дозатором 25 электроэнергии,Автоматический регулятор работаетследующим образом.Временной задатчик 8 является источником импульсов частотой 50 Гцбольшой скважности и в начале каждогопериода импульс с временного задатчика 8 открывает схемы би 11 совпадения.В результате с датчиков напряжения 2и тока. 3 сигналы, пропорциональныенапряжению "электрод-ноль" и токуэлектрода, поступают на входы первого 7 и второго 12 аналоговых запоминаювщсх устройств соответственно.В этих устройствах происходит Фиксация мгновенных значений электрических сигналов, пропорциональных напряжению и тску, Уровни электрическихсигналов ца входах аналоговых запоминающих устройств 7 и 12 равны зафиксированным мгновенным значениямфиг.2, точка А). На сумматорах 5н 10 происходит сравнение этих сигналов с текущими значениями напряжения ,и тока, поступающими через ииверторы 4 и 9. С выходов сумматоров 5 и 10 разностные сигналы подаются на пороговые элементы 13 и 14. Эти элементы работают следующим образом.Как только абсолютное значение разностного сигнала окахсется больше заранее определенного порогового уровня, т.е.110Н для порогового элемента 13 или 11Т,р Для порогового элемента 14 соответственно оци срабатывают и выдают короткий импульс. Этот импульс подается ца одну кз схем б или 11 совпадения н зависимости от того, какой из пороговых элементов 13 или 14 сработал. При этом схема 6 или 11 совпадения открывается и в аналоговом запоминающем устройстве 7 или 12 Фиксируется новое мгновенное значение сигнала напряжения или тока. Например, на Фиг.2 точка Б будет соответствовать срабатыванию порогового элемента 13, а точка В - порогового элемента 14, Импульс порогового элемента через логический14432элемент 15, выполняющий функцию ИЛИ, подается также на счетчик 16 им. пульсов, Таким образом устройство будет фиксировать все переходы ДВАХ через решетку дискретизации по току5 и напряжению. При достаточно частой решетке дискретизации число импульсов, зафиксированных в счетчике 16, пропорционально длине ДВАХ. При этом 10 точность определения длины ДВАХ практически не зависит от ее формы и вида и определяется выбором значения срабатывания пороговых элементов 13 и 14 (фиг.2). 15В начале следующего периода импульс с временного задатчика 8 откро.ет схему 17 совпадения, в результате чего в регистр 19 перепишется код числа импульсов, пропорциональный 2 р длине ДВАХ за предыдущий период. Импульс с другого выхода временного задатчика 8 посл задержки. в блоке 18 задержки переведет счетчик 16 в исходное состояние. В блоке 21 деления 25 определяется отношение площади ДВАХ, сигнал, пропорциональный которой, поступает с устройства 22 вычисления пл-.,щади, к ее длине. Сигнал, пропорцлональ,".д".лине ДВАХ, подается с ны- ЗО хода цифроаналогового преобразователя 20. Полученный таким образом сигнал, пропорциональный отношению площади ДВАХ к ее длине, подается на блок 23 ,",аннения, где он . сранивает- З ся с оптимальным значением этого сигнала на данном этапе плавки. После чего сигнал рассогласования подается на испопнительный блок 24 и дозатор 25 электроэнергии, 40Поедлагаемый регулятор позволяет увеличить производительность печи путем повышения точности регулирования ее режима и может быть использован ;н любых типах дуговых электрических 45 печей.Формула изобретенияАвтоматический регулятор дозирова- ния электроэнергии в дуговой электрической печи, содержащий датчик тока, датчик напряжения, первый и второй сумматоры, задачик времени, блок деления, выход которого через последонательно соединенные блок сравнения и исполнительный блок соединен с входом дозатора электроэнергии, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увели 114чення производительности печи путемповышения точности автоматического регулирования ее режима, он дополнительно снабжен днумя инверторами, двумяаналоговыми запоминающими устройствами, двумя пороговыми элементами, тремя схемами совпадения, блоком вычисления площади, логическим элементом,блоком задержки, счетчиком, регистром ицифроаналоговым преобразователем,выход которого соединен с первым входом блока деления, а вход - с выходом регистра, первый выход датчиканапряжения через первьп инвертор соединен с первым входом перного сумматора, выход которого соединен с входом первого порогового элемента, второй выход датчика напряжения соединен с первым входом первой схемы совпадения, выход которой через первоеаналоговое запоминающее устройствосоединен с вторым входом первого сумматора, третий выход датчика напряжения соединен с первым входом блокавычисления площади, первьп выход датчика тока через второй инвертор соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с входомвторого порогового элемента, второйвькод датчика тока соединен с первымвходом второй схемы сонпадения, выход которой через второе аналоговоезапоминающее устройство соединен свторым входом второго сумматора, .третий выход датчика тока соединен с вторым входом блока вычисления площади,выход которого соединен с вторым входом блока деления,первьп выход первого порогового элемента соединен свторым входом первой схемы совпадения,второй выход - с первым входом логического элемента, первый выход второго порогового элемента соединен свторым входом второго схемы совпадения, второй выход - с вторым входомлогического элемента, выход которогосоединен со счетным входом счетчика,первый выход задатчика времени соединен с третьим входом первой схемысовпадения, второй выход с третьимвходом второй схемы совпадения,третий выход - с первым входом третьейсхемы совпадения, четвертый выходчерез блок задержки - с управляющимвходом счетчика, выход которогосоединен с вторым входом третьей схемы совпадения, выход кот рой соединен с входом регистра, 1443211Составитель Е.КосаревТехред Л.Олийнык Корректор И.Муска Редактор Л.Зайцева Тирах 832 Подписное В 11 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5