CS207443B1 - Device for automatic regulation of the arc furnace electrodes movement - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ 207443 (11) (Bl) (51) Int. Cl.3 G 05 D 3/00 (22) Přihlášeno 19 11 79(21) (PV 7934-79) (40) Zveřejněno 15 09 80 (45) Vydáno 01 07 84 ÚŘAD PRO VYN/A OBJEVY LEZY (75) Autor vynálezu KREIDL MARCEL ing. CSc„ PRAHA í (54) Zařízení pro automatickou regulaci pohybu elektrod obloukové pece

Vynález se týká sestavy zařízení pro automatic-kou regulaci pohybu elektrod u ocelářských neborudně termických obloukových pecí. Účelem toho-to zařízení je udržení nastaveného elektrickéhopracovního režimu oblouku, t.j. udržení konstant-ního proudu nebo impedance oblouku.

Dosud známá zařízení řídící části regulátoruvyužívají pro nastavení proudu probíhajícího elek- ίtrodou nastavitelný bočník, zařazený paralelněk proudovému transformátoru nebo nastavitelnýodpor v napěťové části obvodu vyhodnocujícíhoimpedanci oblouku.

Tato zapojení mají tu nevýhodu, že buď jezávislost pohybu jezdce nastavitelného odporu nanastaveném proudu nelineární při zajištění kon-stantního pásma necitlivosti a konstantního zesíle-ní regulátoru, nebo naopak při lineární závislostipohybu jezdce na nastaveném proudu se měnínecitlivost a zesílení regulátoru. Další používanázapojení řídící části regulátoru užívají pro nastave-ní proudu protékajícího elektrodou transduktorzařazený paralelně k proudovému transformátoru,což je nevýhodné z hlediska odezvy signálu a vý-skytu vyšších harmonických. Při současném stavutechniky se nejčastěji používá pro nastavení prou-du protékajícího elektrodou pevný bočník zařaze-ný paralelně k proudovému transformátoru a na-stavitelný předřadný odpor před proudovou částí obvodu, vyhodnocujícího proud oblouku. Nevýho-dou tohoto zapojení však je, že je nutno nastavovatproudově zatěžovaný odpor v sekundárním obvo-du proudového transformátoru. Až dosud se nasta-vování zadaných proudů, impedancí a necitlivostioblouku provádí ručně. Pokud by se nastaveníparametrů oblouku mělo provádět automatickypřes číslicově-analogové převodníky z řídícíhopočítače, bude při použití lineárních převodníkůpoužitelné pouze poslední zapojení, a to znamenápoužít reléových kontaktních spínačů nebo šěřvo-motorického posunu běžce potenciometru. Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zaří-zením pro automatickou regulaci pohybu elektrodobloukové pece sestávající z proudových převodní-ků, napěťových převodníků, bloků s napěťověřízeným zesílením, omezovačů, rozdílových bloků,bloků pro nastavení pásma necitlivosti a zesíleníregulátorů, tyristorových servopohonů, zdrojeproměnného stejnosměrného napětí pro řízeníproudu nebo impedance oblouku. Podstatou vyná-lezu je, že výstupy proudových převodníků jsoupřipojeny na vstupy bloků s napěťové řízenýmzesílením, přičemž výstup všem fázím společnéhozdroje proměnného stejnosměrného napětí prořízení proudu nebo impedance oblouku je připojenna řídící vstupy bloků s napěťově řízeným zesíleníma výstupy napěťových převodníků jsou přes omezo- 207443 2 207443 vače přivedeny současně s výstupy bloků s napěťo-vě řízeným zesílením na vstupy rozdílových bloků,jejichž výstupy jsou přes bloky pro nastavenípásma necitlivosti a zesílení regulátorů přivedenyna vstupy tyristorových servopohonů. Dále je podle vynálezu účelné, jestliže blokys napěťově řízeným zesílením sestávají z analogo-vých děliček, přičemž vstupy odpovídající čitateliaritmetické operace dělení jsou připojeny na vý-stupy proudových převodníků a vstupy odpovídají-cí jmenovateli aritmetické operace dělení jsoupřipojeny na výstup zdroje proměnného stejno-směrného napětí pro řízení proudu nebo impedan-ce oblouku. Dále je podle vynálezu účelné, jestliže všemfázím pece společný zdroj proměnného stejno-směrného napětí pro řízení proudu nebo impedan-ce oblouku sestává z číslicově-analogového pře-vodníku. Dále je podle vynálezu účelné, jestliže prvnířídící vstupy bloků pro nastavení pásma necitlivostia zesílení regulátoru jsou připojeny na výstupzdroje proměnného stejnosměrného napětí prořízení pásma necitlivosti, který je společný provšechny fáze pece.

Rovněž je podle vynálezu účelné, jestliže všemfázím pece společný zdroj proměnného stejno-směrného napětí pro řízení pásma necitlivostisestává z číslicově-analogového převodníku. Dále je podle vynálezu účelné, jestliže jsou navýstup zdroje proměnného stejnosměrného napětípro řízení pásma necitlivosti připojeny přes blokautomatického přepnutí zesílení regulátoru druhéřídící vstupy bloků pro nastavení pásma necitlivostia zesílení regulátorů.

Rovněž je podle vynálezu účelné, jestliže je navýstupy omezovačů připojen vstup všem fázímpece společného bloku automatického vytaženíelektrod, jehož výstup se připojí na vstupy blokůs napěťově řízeným zesílením. Dále je podle vynálezu výhodné, jestliže blokautomatického vytažení elektrod sestává z logické-ho členu pro realizaci negovaného součtu, a z časo-vého členu funkčně propojeného s ovladačempohybu elektrod.

Regulovaná hodnota proudu nebo impedancevšech fází oblouku bude dle vynálezu nastavitelnájediným slaboproudým pasivním řídícím prvkem,například jediným potenciometrem, kterým sebude měnit napětí zdroje proměnného napětí prořízení proudu nebo impedance oblouku, přičemžtento zdroj lze snadno nahradit jediným číslicově--analogovým převodníkem, umožňujícím návaz-nost na řídicí počítač. Na celkovou bilanci tavby mávliv optimální nastavení pásma necitlivosti. Uspo-řádání dle vynálezu umožňuje doplnit regulačnísmyčku blokem s napěťově nastavitelným pásmemnecitlivosti a opět jediným slaboproudým pasivnímřídícím prvkem, například potenciometrem, totopásmo necitlivosti současně u všech fází podlepotřeby měnit prostřednictvím proměnného zdrojenapětí. Také tento zdroj lze snadno nahradit dalším číslicově-analogovým převodníkem a tedy pásmonecitlivosti řídit dle údobí tavby řídicím počítačem.Je známo, že při malém pásmu necitlivosti nesmídojít k máčení elektrod a že je nutno volit velkézesílení regulátoru. Řešení dle vynálezu umožňujesoučasně u všech fází automatické přepnutí hodno-ty zesílení dle pásma necitlivosti. Konečně přivýpadku primárního okruhu pecního transformá-toru je nutno elektrody vysunout z taveniny. Totose u současných regulací pohybu elektrod realizujerůznými automatickými způsoby. Zařízení dle vy-nálezu je řešeno tak, aby docházelo k vysunutíelektrod jen nad vsázku a pec tak byla připravenabez časové prodlevy okamžitě k další tavbě.

Vynález je blíže objasněn pomocí přiloženýchvýkresů, kde je znázorněn na pbr. 1 regulátorpohybu elektrod, obr. 2 regulátor pohybu elektrods analogovou děličkou, obr. 3 regulátor pohybuelektrod s napěťově nastavitelným pásmem necitli-vosti, obr. 4 regulátor pohybu elektrod automatic-kým přepínáním zesílení, obr. 5 regulátor pohybuelektrod s automatickým vytažením elektrod. V blokovém schématu regulátoru pohybu elek-trod podle obr. 1 jsou výstupy proudových převod-níků 1 připojeny na vstupy bloků 3 s napěťověřízeným zesílením, přičemž výstup všem fázímspolečného zdroje 8 proměnného stejnosměrnéhonapětí pro řízení proudu nebo impedance obloukuje připojen na řídící vstupy bloků 3 s napěťověřízeným zesílením. Výstupy napěťových převodní-ků 2 jsou přes omezovače 4 přivedeny současněs výstupy bloků 3 s napěťově řízeným zesílením ňavstupy rozdílových bloků 5. Výstupy rozdílovýchbloků 5 jsou přivedeny na vstupy bloků 6 pro na-stavení pásma necitlivosti a zesílení regulátoru. Vý-stupy bloků 6 pro nastavení pásma necitlivosti a ze-sílení regulátoru jsou přivedeny na vstupy tyris-torových servopohonů 7. Má-li proud oblouku prá-vě zadanou hodnotu, pak výstupní napětí z prou-dového převodníku 1 je zesíleno blokem 3 s napě-ťově řízeným zesílením na hodnotu napětí, která jena výstupu omezovače 4. Kromě časového obdobínastavování oblouku je hodnota napětí na výstupuomezovače 4 konstantní. Regulátor pohybu elek-trod pak reguluje pouze proud oblouku. Jsou-li,jak bylo dříve uvedeno, vstupní napětí do rozdílo-vého bloku 5 stejná, pak bude výstupní napětítohoto bloku nulové a tedy také výstupní napětíbloku 6 pro nastavení pásma necitlivosti a zesíleníbude nulové. Je-li toto nulové napětí přivedeno navstup tyristorového servopohonů 7, motor servo-pohonu se neotáčí a elektroda obloukové pece senepohybuje. Změní-li se nyní hodnota výstupníhonapětí zdroje 8 proměnného stejnosměrného na-pětí pro řízení proudu nebo impedance oblouku,změní se tím zesílení bloku 3 s napěťově řízenýmzesílením a na výstupu tohoto bloku je pak jinénapětí než na výstupu omezovače 4. Rozdílovýblok 5 zesílí rozdíl vstupních napětí a pokud jevýstupní napětí z rozdílového bloku 5 větší nežnastavené pásmo necitlivosti v bloku 6 pro nastave-ní pásma necitlivosti a zesílení regulátoru, je na

Claims (8)

1. 3 výstupu bloku 6 pro nastavení pásma necitlivostia zesílení regulátoru napětí, které na vstuputyristorového servopohonu 7 způsobí roztočenímotoru a tedy pohyb elektrody oblouku. Pohybelektrody trvá do té doby, než se proud obloukuustálí na hodnotě, při níž je na výstupu bloku3 s napěťově řízeným zesílením napětí opět stejnéjako na výstupu omezovače 4. Stejná funkcenastává, dojde-li k samovolné změně prouduoblouku. Hodnota napětí omezovače 4 je kon-stantní kromě případu, kdy napětí oblouku je maléa výstupní napětí napěťového převodníku 2 jižnestačí nasytit omezovač 4. Tento stav nastává přinatavování oblouku. Regulátor pak neregulujeproud oblouku, ale impedanci oblouku. Napětí navýstupu omezovače 4 je pak úměrné napětí oblou-ku a k rovnováze na vstupech rozdílového bloku5 dochází tehdy, je-li napětí úměrné prouduoblouku stejné jako napětí úměrné napětí ob-louku. V blokovém schématu na obr. 2 jsou bloky3 s napěťově řízeným zesílením realizovány analo-govými děličkami 31. Výstupy a jsou připojeny navýstupy proudových převodníků 1 a vstupy b jsoupřipojeny na výstupy zdroje 8 proměnného stej-nosměrného napětí pro řízení proudu nebo impe-dance oblouku. Analogová dělička 31 vykonáváaritmetickou operaci Ua: Ub, kde Ua je napětí navstupu a a Ub je napětí na vstupu b. Je-li napětí navýstupu omezovače 4 konstantní, pak v klidovémstavu motoru bude totéž napětí na výstupu analo-gové děličky 31. Změní-li se napětí ze zdroje8 proměnného stejnosměrného napětí pro řízeníproudu nebo impedance oblouku, musí se automa-ticky změnit i hodnota proudu nebo impedanceoblouku, aby došlo opět k rovnovážnému stavu. V blokovém schématu na obr. 3 jsou výstupy PŘEDMĚT

   1. Zařízení pro automatickou regulaci pohybuelektrod obloukové pece sestávající z proudovýchpřevodníků, napěťových převodníků, bloků s napě-ťově řízeným zesílením, omezovačů, rozdílovýchbloků, bloků pásma necitlivosti a zesílení reguláto-rů, tyristorových servopohonů, zdroje stejnosměr-ného napětí pro řízení proudu nebo impedanceobloku vyznačené tím, že výstupy proudovýchpřevodníků (1) jsou připojeny na vstupy bloků (3)s napěťově řízeným zesílením, přičemž výstup všemfázím společného zdroje (8) proměnného stejno-směrného napětí pro řízení proudu nebo impedan-ce oblouku je připojen na řídící vstupy bloků (3)s napěťově řízeným zesílením a výstupýnapěťovýchpřevodníků (2) jsou přes omezovače (4) přivedenysoučasně s výstupy bloků (3) s napěťově řízenýmzesílením na vstupy rozdílových bloků (5), jejichžvýstupy jsou přes bloky (6) pro nastavení pásmanecitlivosti a zesílení regulátoru přivedeny navstupy tyristorových servopohonů (7).
2. 2. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že 207443 zdroje 9 proměnného stejnosměrného napětí prořízení pásma necitlivosti připojeny na první řídícívstupy bloků 6 pro nastavení pásma necitlivostia zesílení. Změní-li se napětí na výstupu zdroje9 proměnného stejnosměrného napětí pro řízenípásma necitlivosti, změní se minimální hodnotanapětí na výstupu rozdílového bloku 5 potřebnápro roztočení motoru tyristorového servopohonu 7. ; V blokovém schématu na obr. 4 jsou připojenybloky 10 automatického přepnutí zesílení. Vstupybloků 10 automatického přepnutí zesílení jsoupřipojeny k prvním řídícím vstupům bloků 6 pronastavení pásma necitlivosti a zesílení regulátorua výstupy bloků 10 automatického přepnutí zesíle-ní jsou připojeny na druhé řídící vstupy bloků 6 pronastavení pásma necitlivosti a zesílení regulátoru.Mění-li se napětí na výstupu zdroje 9 proměnnéhostejnosměrného napětí pro řízení pásma necitlivos-ti, pak při určité hodnotě tohoto napětí se automa-ticky přepne zesílení bloků 6 pro nastavení pásmanecitlivosti a zesílení regulátoru na hodnotu zesíle-ní, která je pro tavbu optimálnější. V blokovém schématu na obr. 5 má regulátor; pohybu elektrod vyvedeny výstupy z omezovačů4 na vstupy bloků 11 automatického vytaženíelektrod, jehož výstupy jsou přivedeny na vstupy1bloků 3 s napěťově řízeným zesílením. Uspořádáníz členem realizujícím negovaný logický součet sezajistí vytažení elektrod, je-li současně na všechelektrodách nulové napětí, což je při tavbě praktic-ky možné jen při výpadku silového napětí. Alfyelektrody byly připraveny v co nejkratší době opětk tavbě, je vhodné, aby sepnutí tyristorovýchservopohonů 7 bylo časově omezeno časovýmčlenem, který je součástí bloků 11 automatického. vytažení elektrod. VYNÁLEZU bloky (3) s napěťově řízeným zesílením sestávajíz analogových děliček (31), přičemž vstupy odpo-vídající čitateli aritmetické operace dělení jsoupřipojeny na výstupy proudových převodníků (1)a vstupy odpovídající jmenovateli aritmetické ope-race dělení jsou připojeny na výstup zdroje (8)proměnného stejnosměrného napětí pro řízeníproudu nebo impedance oblouku.
3. 3. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že všemfázím společný zdroj (8) proměnného stejnosměr-ného napětí pro řízení proudu nebo impedanceoblouku sestává z číslicově-analogového převod-níku.
4. 4. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, žeprvní řídící vstupy bloků (6) pro nastavení pásmanecitlivosti a zesílení regulátorů jsou připojeny navýstup všem fázím společného zdroje (9) proměn-ného stejnosměrného napětí pro řízení pásmanecitlivosti.
5. 5. Zařízení podle bodů 1 a 4 vyznačené tím, žezdroj (9) proměnného stejnosměrného napětí pro 4 207443 řízení pásma necitlivosti sestává z číslicově-analo-gového převodníku.
6. 6. Zařízení podle bodů 1 a 4 vyznačené tím, žena výstup zdroje (9) proměnného stejnosměrnéhonapětí pro řízení pásma necitlivosti jsou připojenypřes blok (10) automatického přepnutí zesíleníregulátoru druhé řídící vstupy bloků (6) pronastavení pásma necitlivosti a zesílení regulá-toru.
7. 7. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že na výstupy omezovačů (4) je připojen vstup všemfázím společného bloku (11) automatického vyta-žení elektrod, jehož výstup je připojen na vstupybloků (3) s napěťově řízeným zesílením.
8. 8. Zařízení podle bodů 1 a 7 vyznačené tím, žeblok (11) automatického vytažení elektrod seskládá z logického členu pro realizaci negovanéhologického součtu a z časového členu funkčněpropojeného s ovladačem pohybu elektrod. 5 výkresů ·/ i