DE2841857A1

DE2841857A1 - Anordnung zur vermeidung von schwingungen der elektrodentragarme von lichtbogenoefen

Info

Publication number: DE2841857A1
Application number: DE19782841857
Authority: DE
Inventors: Gunter Dipl Ing Trauth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2841857B2

Description

Anordnung zur Vermeidung von Schwingungen der Elektro dentragarme von Lichtbogenöfen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vermeidung von Schwingungen der Elektrodentragarme von Lichtbogenöfen, die nach dem Prinzip der Impedanzregelung betrieben werden.
Die Elektrodentragarme von Lichtbogenöfen können durch die das hydraulische Stellglied steuernden Stellbefehle der Regelung und durch periodische Schwankungen des Ofenstromes mit Frequenzen bis zu etwa 10 Hz hervorgerufene, auf die Elektroden wirkenden Kräfte zu Schwingungen angeregt werden. Diese Schwingungen können die Kohleelektroden des Lichtbogenofens über ihre Bruchfestigkeit hinaus beanspruchen, und dadurch zu unerwünschen Betriebsstörungen führen.
Für das Schwingungsverhalten der Elektrodentragarme ist die mechanische Konstruktion und die Position der Elektroden maßgebend. Die ungünstigsten Verhältnisse herrschen während des Einschmelzvorganges, da hier die vom Ofentransformator zu liefernde Leistung hoch ist, hohe Kurzschlußströme auftreten, die Tragarme sich in ihrer oberen Position befinden und zahlreiche Schrotteinbrüche eintreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf Stromschwankungen zurückzuführende Schwingungen der Elektrodenarme unwirksam zu machen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Impedanzregler eine elektronische Dämpfungseinrichtung vorgeschaltet ist, deren Ausgangssignal eine Größe ist, die durch Multiplikation der Regelabweichung mit einem Verringerungsfaktor gebildet ist, der von der Amplitude der der Regelabweichung überlagerten periodischen Schwankungen abhängig ist. Dadurch wird während des Auftretens von periodischen Schwankungen, beispielsweise Flickererscheinungen, die Proportionalverstärkung des Reglers erniedrigt, ohne daß die dynamische Schnelligkeit des Reglers beeinträchtigt wird.
Anhand eines in der Zeichnung als Blockschaltbild dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert, Die aus dem Ofenstrom und der Ofenspannung ermittelte Regelabweichung Xd wird einerseits einem Quadrierglied 1 und andererseits einem Multiplikator 2 zugeführt. Durch die Quadrierung werden Schwankungen grosser Amplitude wesentlich stärker als Schwankungen kleiner Amplitude erfaßt. Dem Quadrierglied 1 ist ein Differenzierglied 3 mit Glättung nachgeschaltet, durch das statische Regelabweichungen ausgeschaltet werden0 An den Ausgang des Differenziergliedes 3 ist eine Gleichrichteranordnung 4 angeschlossen, dessen Ausgangssignal, das dem Betrag der quadrierten und dif- ferenzierten Regelabweichung entspricht, einem Integrator 5 mit nachgeschaltetem Begrenzer 6 zugeführt ist.
An einem weiteren Eingang des Integrators liegt eine mittels eines Potentiometers 7 fest einstellbare, in der Polarität dem Ausgangssignal der Gleichrichteranordnung entgegengesetzte Spannung. uebersteigt der zeitliche Mittelwert des Ausgangssignals der Gleichrichteranordnung die eingestellte Spannung, dann bewegt sich die Ausgangsspannung des Integrators von einer oberen Spannungsgrenze, z.B. + 10 V, in Richtung auf eine untere Spannungsgrenze, z.B. + 3 V. Infolgedessen ändert sich die Polarität des Ausgangssignals des Integrators nicht. Nimmt die Schwankungsamplitude der Regelabweichung ab, dann überwiegt der Wert der am Potentiometer eingestellten Spannung und die Ausgangsspannung des Integrators läuft an die obere Spannungsgrenze.
Im Multiplikator 2 wird die Ausgangsspannung des Integrators mit der Regelabweichung multipliziert und die sich daraus ergebende Größe dem Impedanzregler 8 zugeführt. Dadurch ergibt sich eine Änderung der Proportionalverstärkung des Impedanzreglers in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des Integrators und damit von der Schwankungsamplitude der Regeleinrichtung. Durch die beispielsweise angenommene Begrenzung der Ausgangsspannung des Integrators auf + 10 V und + 3 V ändert sich die Verstärkung des Reglers infolge des Auftretens von Schwankungen der Regelabweichung in den Grenzen 1 bis 0,3.
1 Figur 2 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Anordnung zur Vermeidung von Schwingungen der Elektrodentragarme von Lichtbogenöfen, die nach dem Prinzip der Impedanzregelung betrieben werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Impedanzregler (8) eine elektronische Dämpfungseinrichtung (1 bis 7) vorgeschaltet ist, deren Ausgangssignal eine Größe ist, die durch Multiplikation der Regelabweichung mit einem Verringerungsfaktor gebildet ist, der von der Amplitude von der Regelabweichung überlagerten periodischen Schwankungen abhangig ist 9, Anordnung nach spruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t r daß die Regelabweichung über ein Quadrierglied (,), ein Differenzierglied (3) mit Glättung und ein den Betrag bildendes Glied (4) einem integrator (,) ugeführt ist, -lem eine nstellbare Vergleichsspannung vorgegeben ist und dessen Ausgangssignal über eine Begrenzerstufe in einem Multiplizierer @) mit der unsprünglichen Regelabweichung mutlipliziert wird,