Регулятор мощности дуговой электропечи

ОП ИСАНИЕИЗОВЕЕтИНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 989756 Сотов СоветскихСоциалистическихРеслублик(ЗЗ) УДК 621.365, .22(088.8) Опубликовано 15,01. 83. Бюллетень РЬ 2 Дата опубликования описания 15,01,83йв делам набретевий и етхрытий(54) РЕГУЛЯТОР МОЩНОС ВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ термии и может быть использовано для автоматического регулирования мощности дуговой электропечи, например сталеплавильной.Известны регуляторы мощности дуговой электропечи, содержащие датчики тока и напряжения дуги, элементы сравнения, усилители и известно устройство для управления шаговым .двигателем, содержащее два триггера и мультивибратор, подключенные по входу блока управления шаговым двиГателем 1 3.) 5 хническойявляется ".электро вестное устройство не обеспечисинхронизацию двух управляюигналов, поступающих на входы управления шаговым двигателем. вестен также регулятор мощносговых сталеплавильных печей, ором элемент сравнения сигналов ков тока и напряжения выполнен ух исполнительных асинхронных И вает щихе сов го прео та, и ш равлени го напр о о ти д в ко датч из д) Заявитель Московский Изобретение относится к элек двигателях, подключенных к дифференциальному редуктору, выход которого соединен со штоком золотниковогораспределителя2 1.Недостатками известных регулято" ров являются сложность, обусловленная большим количеством преобразовательных элементов тиристорных, магнитных, гидравлических, электро- механических и т.д.), и низкие быстродействие и точность, являющиеся следствием большого числа преобразователей. Наиболее близким по тесущности к предлагаемомурегулятор мощности дуговоипечи, содержащий датчикипряжения печи, соединенныдвухканального реверсивнозователя напряжение-частовый двигатель с блоком упвходами прямого и обратноления движения 33,89756 ф Регулятор содержит датчики тока1 и напряжения 2, двухканальный реверсивный преобразователь 3 аналог.частота, выходы которого подключеныко В-входам ВЯ-триггеров 4 и 5, соединенных своими Я-входами с выходамимультивибратора б, а выходами - совходами 7 и 8 блока 9 управления шаговым двигателем 10. Вал шагового. двигателя 10 через передачу ( реечную или винтовую, которые не показаны ) связан со штоком золатникового распределителя 11. При использовании линейного шагового двигателя что совершенно не требует изменения рассматриваемой структуры устройства) передача может быть исклю-,чена, что позволяет упростить регулятор и повысить его точность. Золотниковый распределитель 11 управляет перемещением гидроцилиндра 12,перемещающего электрод 13,, В том случае, когда мощность шаговога двигателя 10 достаточна длянепосредственного перемещения электрода 13, гидравлическая система может быть исключена. При этом вал шагового двигателя 10 через передачу 3 9Недостатками указанного устройства являются также сложность, низкие быстродействие и точность, обусловленные использованием аналогового элемента сравнения и двойным преобразованием сигналов управления из электрических в механические и обратно.Цель изобретения - повышение точности регулирования.Поставленная цель достигается тем, что регулятор мощности дуговой электропечи снабжен токовым генератором с прямым и инверсным выходами и двумя В 5-триггерами, выход одного из которых подключен ко входу прямого направления движения блока управления шаговым двигателем, выход второгоко входу обратного напряжения этого блока, В-входы триггеров соединены с выходами укаэанного преобразователя, 5-вход одного триггера связан с прямым выходом тактового генерато; ра, а Я - вход другого триггера - с инверсным выходом этого генератора.На фиг. 1 приведена функциональная схема предложенного регулятора; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов на отдельных элементах регулятора. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55(реечную или винтовую) связываетсяс электродом 13,Такое построение регулятора позволяет унифицировать структуру регулятора и сделать ее пригодной длялюбого типа привода: электромеханического и гидравлического.Регулятор работает следующим образом.Оба преобразователя аналог-частота, образующие двухканальный реверсивный преобразователь 3, непрерывно преобразуют аналоговые сигналы датчиков тока 1 и напряжения 2(фиг.2), Обе последовательности импульсов Гт и Гн одновременно поступают на оба входа 7 и 8 блока 9 управления шаговым двигателем 10.Блокуправления совместно с шаговым двигателем 10 производит алгебраическое сложение 1,вычитание ) частот, арезультате чего его суммарная скорость (см. фиг.2),1=0(" т "н )где с - шаг двигателя (угол поворотаротора на один командный импульс).При равенстве сигналов Ц т и Ончто соответствует положению равновесия, соответственно равны Гт и Гни шаговый двигатель находится в заторможенном состоянии (ш =0).Поскольку последовательности импульсов несинхронизированы между собой импульсы на оба входа управлениядвигателя. 10 могут поступать одновременно. Распределитель импульсов вблоке управления (счетное устройство,преобразующее одноканальную последовательность импульсов и многофазнуюсистему, напряжения, подаваемых нашаговый двигатель) при поступленииимпульсов управления на оба входанаходится в неопределенном состоянии,что может привести к пропуску шагов.Для исключения этого в предлагаемомустройстве используется мультивибратор 6 и два В 5-триггера 4 и 5, которые вводят временный сдвиг междуимпульсами, одновременно поступающими на оба входа блока управления,Частота Г (фиг.2) мультивибратора бвыбирается в 5- 10 раз большей максимальной частоты управляющих импульсов, т,е. Г =(5-10) Е =(5-10) Ен,Каждый импульс управления поступает989756 Формула изобретения 5на Й-вход соответствующего триггера 45 1 и переводит его в состояние, соответствующее логической "единице" на выходе, При этом импульс на вход блока управления непроходит. з Триггер запоминает импульс, поступивший на его В-вход. На вход блока управления импульс с выхода триггера проходит только после поступления на -вход импульса "опроса" с мультивибратора 6. Так как "опрос" триггеров 4 и 5 осуществляется импульсами мультивибратора 6, сдвинутыми во времени на половину периода (импульсы опроса снимаются с разных 15 плеч мультивибратора), то обеспечивается временная рассинхронизация импульсов, поступающих на входы блока управления (см. 1 п и Г на Фиг.2), даже при одновременной их подаче на 20 К-входы триггеров 4 и 5.Предлагаемая структура регулятора мощности обладает широкими возможностями и универсальностью применительно к различным типам приводов как 25 электромеханических, так и гидравлических. Зона нечувствительности регулятора может изменяться путем регулирования порога срабатывания (дО т и ьОн на фиг. 2) преобразователя 3, изме-, эо нение уставки мощности-регулированием коэффициента передачи каналов преобразователя 3 аналог-частота. Корректирующие сигналы определяющие тот или иной закон регулирования, могут быть введены между датчиками и преобразователем аналог-частота.Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства обусловлен значительным ( более чем 40 в два раза ) сокращением аппаратуры, упрощением изготовления и особенно настройки регулятора, надежности за счет использования дискретной элементной базы, а также повышения точ"ности и быстродействия, т,е. повышения производительности печи. Регулятор мощности дуговой электропечи, содержащий датчики тока и напряжения дуги, соединенные со входами двухканального реверсивного преобразователя напряжение-частота, ша" говый двигатель с блоком управления со входами прямого и обратного направления движения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью вовы" шения точности регулирования, он снабжен тактовым генератором с пря-. мым и инверсным выходами и двумя К 5-триггерами, выход одного из кото- . рых подключен ко входу прямого направления движения блока управления шаговым двигателем, выход второгоко входу обратного направления этого блока, к-входы триггеров соединены с выходами указанного преобразовате- . ля, 5-вход одного триггера связан с прямым выходом тактового генератора, а Я-вход другого триггера - с инверсным выходом этого генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизеИсмаилов М. Ю, Автоматические системы и приборы с шаговым двигателями". М., "Энергия", 1968, с,99- 105.2. Фарнасов Г. А. Автоматизация процессов электроплавки стали. И., нМеталлургия", 1972, с. 97-100,3. Авторское свидетельство СССР У 512603, кл. Н 05 В 7/18, 1974.989756 Составитель Г. ТаракановаРедактор И. Келемеш Техред И.Надь Корректор И, Ша аб., д,лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 11151/78 Тираж 83 ВН 1 ИПИ Государственного комит по.делам изобретений и откр 113035, Иосква, Н, Раушска