Автоматический регулятор мощности дуговой трехфазной электропечи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 752824 (6l ) Jl0èoëíèòåëüí0å к авт. свид-ву(22) Заявлено 04.07,78 (2l ) 2640740/24-07

3 (5l)M. Кл.

Н 05 В 7/148

Р 27 D 11/10 (» 05 F l/66 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет (23) П риорнтетдо делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (53) УДК621.365, .22 (088.8) Дата опубликования описания 02.08.80

B Л. Рабинович, С. Д. Земляков, Г. A. Фарнасов, В. И. Дрогни, В. Н. Курлыкин, Л. Н. Кузнепов, Н, А. Пирогов, М. А. Красс, Н. М. Галактионова, Н. А. Скачкова и Б. В. Бронштейн (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧ ЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР MOllIHOCTH ДУГОВОЙ

ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к электротер: мии.

Известен регулятор мощности дуговой электропечи, содержащий датчики тока и напряжения, блок сравнения, усилитель и

5 привод перемещения электрода (1).

Известен также автоматический регулятор мощности дуговой электропечи, содержащий для каждой фазы датчики тока дуги и фазного напряжения, соединенные соответственно с блоками выделения действующего значения тока и фазного напряжения, подключенными к двум входам блока сравнения, выход которого через усилитель соединен с исполнительным ме-, ханизмом перемещения электрода (21.

Недостатком известных регуляторов является то, что они не обеспечивают предотвращения поломок электрода при обвалах.

Пель изобретения — повышение надежности работы печи.

С этой иелью регулятор снабжен для каждой фазы блоком определения напряж

2 ния на дуге, выход которого через блок выделения действующего значения напряжения на дуге соединен с первым входом вновь введенного элемента совпадения, подключенного вторым входом к блоку вы . деления действующего значения тока дуги, а выходом — через реле времени к дополнительным входам блоков сравнения всех фаз.

На чертеже представлена блок-схема автоматического регулятора MQKHoc TH дуговой электропечи для одной фазы.

Автоматический регулятор мощности дуговой электропечи содержит датчик 1 тока, датчики 2, 3 и 4 первой производной тока дуги по времени соответственно для l-ой, 2-ой, 3-ей фазы, датчик 5 фаеоного напряжения печи, блок 6 выделения напряжения на дуге, блок 7 выделения действующего значения напряжения на ду« ге, элемент 8 совпадения, реле 9 времени, блок 10 выделения действуклпего значения фазового напряжения лечи, блок 11 задания мотпности, блок 12 выделения

3 7528 действующего значения тока дуги, блок 13 сравнения, силовой усилитель 14, исполнительный механизм 15, электрод 16.

Сигнал, пропорциональный току дуги, снимается с датчика 1 тока дуги и через блок ll задания мощности подается на вход блока 12 выделения действующего значения тока ду и. Сигнал с выхода блока 12 выделения действующего значения тока дуги подается на первый вход блока 13 сравнения. Сигнал, пропорциональный фазному напряжению печи, снима ется с датчика фазового напряжения печи и подается через блок 10 выделения действующего знач ения фазного напряжения печи на второй вход блока 13 сравнения, где сравнивается с сигналом, пропорционал ным действующему значению тока дуги.

Сигнал рассогласования с выхода блока

13 сравнения подается на вход силового усилителя 14, где усиливается и опреде-7 ленной полярности передается исполнительному механизму 15, который перемещает электрод 16 в сторону устранения возмущения. 7 5

Блок 6 выделения напряжения на дуге построен на принципе аналогового выделения напряжения на дуге из фазного напряжения печи, Нв примере первой фазы напряжения на дуге

J ) д g Аэ

Д -Д .Q - — - — М, — -Мд 4 где ijg, — напряжение на дуге; д* — фаэное напряжение на печи;

1 35 собственная индуктивность фазы вторичного токоподвода печи;

J я, — взаимная индуктивность межI .-у фазами " и 2;

<о ф;,„=- вэвимч" я индуктивность меж; " Ъ

;у фазами 1 и 3;

К:- активное сопротивление фазы

1" вторичного токоподвода,*

Ф

3k >- токи в электродах;

45 ( ток в электроде с датчика 1

1 тока,:-.апример, с трансформа1оое ока —, .— - - первые производные токов по

1 2, времени получаем с помощью датчиков выделения первых производных тока 2 и 3, например, с помощью поясов Роговского, установленных нв двух фазах (3-ой и 2-ой).

Первую производную тока 3-ей фазы, 55 определяемую выражением бjp J » Q g

24 ф получаем суммированием первых производных тока 1-й и 2-ой фазы в датчике 4, выполненного, непример, на операционном усилителе.

Значения 1,, M д,, g определяются расчетнсь-экспериментальным методом для конкретной печной установки.

Сигналы, снимаемые с датчика 1 тока, датчиков 2, 3, 4 первых производных тока дуги по времени и датчика 5 фазово» го напряжения (согласно выражению 1) подаются на входы блоке 6 выделения напряжения на дуге, выполненного, например, на операционном усилителе, сигнел с выхода которого пропорционален напряжению kIa дуге и подается kka вход блока

7 выделения действующего значения напряжения на дуге. Сигнал с выхода блока

7 выделения действующего значения напряжения на дуге подается на первый вход элемента 8 совпадения, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный действующему значению тока дуги, снимаемый с выхода блока 12 выделения действующего значения тока дуги. Во время обвала шихты при напряжении дуги

У ревком нулю, и наличии сигнала по току

í".в:,тором входеблокасовпадения, на выходе его появляется сигнал, который через опрецеленную выдержку времени, осуществляемую реле 9 времени, подастся нв вход блока 13 сравнения, и на его выходе появляется сигнал рассогласования, который усиливается силовым усилителем 14 и с определенной полярностью передается исполнительному механизму 15, осуществляющему подъем электрода 16 и выход его из обвала шихты. Одновременно сигнал с выходов реле 9 времени подается на входы блоков сравнения регуляторов других фвз, аналогично осуществляющих подъем электродов этик фаз, тем "àìûì предохраняя .их от возможной поломки при обв але ш их ты.

Выдержка времени определяется для конкретной печной установки с учетом постоянных времени элементов системы и необходима для того, чтобы кратковременные эксплуатационные короткие замыкания в одной фазе не приводили в движение эл ектроды вс ех фаз вв ерх однов ремен.

Предлагаемое устройство определения обвалов шихты с использованием блока выделения напряжения на дуге, блоков выделения действующего значения тока и напряжения дугq, схемы совпадения для получения информации об эксплуатационных

Формул

6 изобретения составит 2. Авторское свидетельство СССР

No 559471, кл. 6 05 F 1/66, 1974.

5 752е2 коротких замыканиях позволяет точно определить обвалы шихты. Поднятие элект родов всех фаз одновременно предотвращает их возможную поломку, так как при выходе одного электрода из обвала, паS дающие куски окропа могут привести к ломке электродов под которыми горят дуги.

Использование в качестве информативного параметра об обвалах шихты определенного уровня тока дуги не может дать точной информапии об обвалах шихты, так как сопротивление шихты изменяется в хо. де плавки, зависит от химического состава, распада электродов. Переходное сопро- 1> тивление также изменяется в ходе плавки.

Поэтому токи эксплуатационного короткого замыкания будут разными в период рас-у плава, что затрудняет определение состояния обвала шихты.

А напряжение дуги, равное нулю, при эксплуатационном коротком замыкании и наличии при этом тока в фазе точно определяет состояние обвала шихты.

Снижение поломок электродов уменьшает удельный их расход, простои печи и повышает технико-экономические показатели работы печи, Так например, за счет снижения поло- мок электродов на печи ПСП-200, расход 30 электродов на тонну выплавляемой стали может быть уменьшен с 7,5 до 6,5 кг/т, При стоимости электродов 500 руб/т и производительности печи 250000 т в год, экономический эффект

125000 руб. в ron.

Автоматический регулятор мощности дуговой трехфазной электропе-п, садепжащий для каждой фазы датчики тока дуги

t. ° и фазного напряжения, соединенные соответственно с блоками выделения действующего значения тока дуги и действук mего значения фазного напряжения, подключенными к двум входам блока сравнения, выход которого через усилитель сое динен с исполнительным механизмом пере мещения электрода, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с пелью повышения надежности работы печи путем предотвращения поломок электродов при обвалах шихты, он снабжен для каждой фазы блоком определения напряжения на дуге, выход которого через блок выделения дейс » вующего значения напряжения на дуге сое. динан с первым входом вновь введенного элемента совпадения, подключенного в" -о рым входом к блоку выделен ы действующего значения тока дуги, а вь ходом — через реле времени к дополнительно входам блоков сравнения всех фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фарнасов Г. A. Автоматизация прсUBccoB электроплавки стали. М., Металлургия", 1972, стр. 84-93, 752824

Составитель Г. Рабинович

Редактор И. Нестерова Техред Н. Ковалева Корректор М. Демчик

Заказ 4767/21 Тираж 885 Подписное

LIHHHI1H Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4