Способ автоматического регулирования длины дугового промежутка вакуумной дуговой печи-

 

2О6742

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскик

Социзлистическит

Республик ф /

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.И,1966 (¹ 1086913/24-7) Кл. 211т, 16/01

21h, 24/01 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 08Ж1,1967. Бюллетень №1

MHK H 05b

Н 05Ь

УДК 621.365.22 (088.8) Камитет па делам изабретеиий и открытии при Савата с!ипистраз

СССР

Дата опубликования описания 12.П.1968

Авторы изобретения 1О. А. Изаксон-Демидов

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт электротермического оборудования

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛИНЫ

ДУ1ОВОГО ПРОМЕЖУТКА ВАКУУМНОЙ ДУГОВОЙ ПЕЧИИзвестны способы автоматического регулирования длины дугового промежутка вакуумной дуговой печи путем перемещения электрода в зависимости от отклонения контролируемого параметра, например, напряжения, or заданных значений с использованием корректирующего сигнала, являющегося функцией импульсов, возникающих в результате шунтирования дугового промежутка каплями плавящегося металла, Отличительная особенность предлагаемого способа состоит в том, что корректирующий сигнал формируют в виде управляющего импульса, начало воздействия которого совпадает с моментом появления импульса в контролируемом параметре, а длительность и амплитуда достаточны для компенсации влияния импульса в контролируемом параметре на величину и скорость перемещения электрода.

Такое отличие позволяет повысить точность регулирования и уменьшить вероятность коротких замыканий.

Описываемый спосоо поясняют приложенные чертежи. На фиг. 1 показаны импульсы напряжения, возникающие при шунтировании дугового промежутка каплями плавающего металла; на фиг. 2 — характеристика зависимости среднего значения напряжения печи от длины дугового промежутка; на фиг. 3 — возможные формы корректирующего cHlkIBJIB; на фиг. 4 и 5 — блок-схемы двух вариантов выполнения устройства для осуществления предложенного способа.

Из фиг. 1 видно, что часть а импульса, вы5 зываемая III)íòèðoBàíèåì дуги, имеет обычно небольшую длительность по сравнению с отрицательным выбросом б, вызываемым перенапряжениями на электродах печи в момент погасания дуги при полном капельном коротком

10 замыкании. Площадь б намного превышает площадь а при нормальной плавке, особенно при поддержании короткой дуги. При уменьшении дугового промежутка частота следования указанных импульсов растет, при этом

15 возрастает и суммарная площадь б (имеется в виду сумма этих площадей для всех импульсов на рассматриваемом интервале реализации). В результате «среднее» за некоторый промежуток времени напряжения печи с

20 уменьшением дугового промежутка с некоторого момента начинает возрастать (вместо обычного уменьшения) за счет суммарной погрешности, вносимой в это «среднее» отрицательной частью (б на фиг. 1) импульса напря25 жения. Это является одной из главных причин, почему характеристика U. f (Епр) приобретает в области коротких дуг неоднозначность (см. фиг. 2). При этом на участке А-В— (точка а) система регулирования статически

30 неустойчива, так как любые из существую206742 щих регуляторов рассчитаны на работу в области положительного градиента сигнала ( и

" ) О, на участке А-В этот гради. пр ент отрицателен. При этом рабочая точка устойчиво может находиться только в области

О-А (точка D). Но эта точка неприемлема по технологическим соображениям, так как она характеризуется резким увеличением длительности капельных к. з., т. е. в этой точке длительность импульса (а, на фиг. 1) резко возрастает (за счет чего и наступает равновесие площадей а и б). Регулятор и печь, в результате, работают в режиме колебаний с большой амплитудой, что приводит к неминуемому браку слитков.

Для устранения этого предложено корректирующий сигнал формировать в момент появления каждого импульса. Форма такого сигнала будет зависеть от конкретного устройства и от точки приложения этого сигнала к системе. Однако важно, чтобы момент появления корректирующего сигнала совпадал с началом импульса, а его амплитуда и длительность были достаточны для компенсации влияния отрицательного выброса б на перемещение электрода. На фиг. 3 показаны возможные формы этого сигнала. Здесь в — текущее значение контролируемого параметра, например напряжения печи; г — сформированный противофазный сигнал, который может суммироваться с входным; д — сформированный прямоугольный сигнал, воздействующий на любое звено системы в противофазе с сигналом, поступающим на вход этого же звена под действием входного. Такой прямоугольный сигнал может быть использован для полной остановки электрода на время действия сигнала. При этом средняя характеристика

U„= f (1„р) может предстать в виде линии, изображенной на фиг. 2 пунктиром, т. е. для системы регулирования она остается однозначной и даже более крутой, чем реальная.

В качестве примеров осуществления предлагаемого способа рассмотрим две блок-схемы.

На фиг. 4 напряжение 1 печи подают на вход устройства 2, которое отбирает импульсы напряжения, инвертирует их, Инвертированные импульсы поступают на вход системы регулирования 3 в противофазе с основным сигналом 4.

На фиг. 5 приведена блок-схема другой реализации. В этом случае напряжение дуги подается в устройство 5, на входе которого

10 формируется прямоугольный сигнал, воздействующий на систему авторегулирования б в течение времени существования на входе системы импульса 7 таким образом, чтобы при появлении этого сигнала было прекращено

15 действие основного параметра, а управляющее воздействие 8 системы авторегулирования на объект управления — печь 9 во время существования сигнала от устройства 5 было равно или меньше того, что имело место непосред20 ственно перед появлением импульса в контролируемом параметре.

Предмет изобретения

Способ автоматического регулирования длины дугового промежутка вакуумной дуговой печи путем перемещения электрода в зависи30 мости от отклонения контролируемого параметра, например напряжения, от заданных значений с использованием корректирующе -о сигнала, являющегося функцией импульсов, возникающих в результате шунтирования ду33 гового промежутка каплями плавящегося металла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и уменьшения вероятности коротких замыканий, указанный корректирующий сигнал формируют в виде

40 управляющего импульса, начало воздействия которого совпадает с моментом появления импульса в контролируемом параметре, а длительность и амплитуда достаточны для компенсации влияния импульса в контролируемом

45 параметре на величину и скорость перемещения электрода.

206742

Ящ ф

Р дактор Е. Кречетова

Заказ 4670113 Тира>к 530 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

1 I

l !

l ! l> ! ! ! ! я !

Составитель A. Обух

Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: М. П. Ромашова и И. Л. Кириллова