RU2062822C1 - Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера - Google Patents
Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062822C1 RU2062822C1 RU94037600A RU94037600A RU2062822C1 RU 2062822 C1 RU2062822 C1 RU 2062822C1 RU 94037600 A RU94037600 A RU 94037600A RU 94037600 A RU94037600 A RU 94037600A RU 2062822 C1 RU2062822 C1 RU 2062822C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- control
- value
- movement
- reduced voltage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области управления электролизом алюминия. Существо изобретения заключается в том, что при очередном перемещении анода определяют приращение δuпр между приведенным напряжением, зафиксированным после и до перемещения анода (u ,U ), определяют и запоминают коэффициент усиления контура регулирования (К) как отношение времени перемещения анода T<Mv>a<D> к δUпр, время T<Mv>a<D> при следующем перемещении анода определяют как произведение коэффициента (K) на отклонение (ΔUпр) фактического значения u от его установки u . Изобретение обеспечивает повышение точности управления, приводящее к дополнительной экономии энергии, а также повышение срока службы механизмов перемещения анода. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии алюминия и может быть использовано при автоматическом управлении алюминиевыми электролизерами.
Известным способы автоматического управления алюминиевыми электролизерами [1,2] основанные на поддержании заданного значения омического сопротивления путем измерения тока серии и напряжения электролизера, вычисления омического сопротивления, сравнения его с уставкой и перемещения анода до компенсации отклонения фактического значения омического сопротивления от его заданного значения (уставки).
Управление по омическому сопротивлению вызывает существенные неудобства при оценке результатов управления, корректировке уставок, выборе значений настроечных параметров системы регулирования, так как основной технологической характеристикой энергетического режима процесса электролиза алюминия является напряжение электролизера.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ управления, который в качестве параметра регулирования использует не омическое сопротивление, а приведенное напряжение, т.е. напряжение электролизера, приведенное к номинальному значению тока серии [3]
Недостатком известных способов управления является низкое качество стабилизации параметра регулирования, обусловленное неизбежным в промышленных условиях дрейфом параметров технологического состояния электролизера и в первую очередь электропроводности электролита. Вследствие этого дрейфа имеют место частные включения привода анода, затягивание времени переходных процессов в контуре регулирования, низкая точность регулирования, перерегулирования параметра колебательный характер переходных процессов. Названный недостаток объясняется тем, что известные способы управления не предусматривают адаптации параметров контура автоматической стабилизации к дрейфу параметров объекта управления. От этого недостатка свободен предлагаемый способ управления.
Недостатком известных способов управления является низкое качество стабилизации параметра регулирования, обусловленное неизбежным в промышленных условиях дрейфом параметров технологического состояния электролизера и в первую очередь электропроводности электролита. Вследствие этого дрейфа имеют место частные включения привода анода, затягивание времени переходных процессов в контуре регулирования, низкая точность регулирования, перерегулирования параметра колебательный характер переходных процессов. Названный недостаток объясняется тем, что известные способы управления не предусматривают адаптации параметров контура автоматической стабилизации к дрейфу параметров объекта управления. От этого недостатка свободен предлагаемый способ управления.
Цель изобретения повышение точности управления и технико-экономических показателей процесса.
Поставленная цель достигается тем, что при очередном перемещении анода определяют разность (δUпр) между значениями приведенного напряжения, зафиксированными после перемещения анода (U ) и до перемещения анода (U ), определяют текущее значение коэффициента усиления контура регулирования (К) как отношение времени перемещения анода (Ta) к разности δUпр, запоминают значение K и при следующем перемещении анода определяют время перемещения Ta как произведение коэффициента усиления K на отклонение (ΔUпр) фактического значения приведенного напряжения U от его уставки U .
Сущность изобретения заключается в следующем. При каждом перемещении анода осуществляется автоматическая подстройка (адаптация) коэффициента усиления контура регулирования K к текущему состоянию объекта управления.
Коэффициент K определяет отношение регулирующего воздействия времени перемещения анода Ta к ошибке регулирования ΔUпр, равной разности между фактическим значением приведенного напряжения U и его заданным значением U . Чтобы обеспечить высокое качество регулирования, значение K нужно поддерживать равным единице, деленной на коэффициент усиления объекта управления Kоб, определяемый как изменение приведенного напряжения на единицу перемещения анода. С этой целью при каждом n-ом перемещении анода в течение T определяют разность δUпр между значениями U и U , зафиксированными после и до перемещения анода и принимают Kn+1 равным отношению T /δUпр. При очередном (n+1)-м регулировании время перемещения анода Ta определяется как произведение текущего значения ошибки регулирования ΔUпр на Kn+1. Тем самым осуществляется адаптация K к дрейфу характеристик нестационарного объекта управления.
Структурная схема системы управления перемещением анода приведена на фиг.1. Система управления содержит:
1 блок определения ошибки регулирования ΔUпр = U - U ;
2 блок определения времени перемещения анода Tа= K•ΔUпр;
3 блок управления, перемещающий анод в течение времени Ta на величину ΔL;
4 электролизер;
5 блок определения приведенного напряжения ;
6 блок определения результатов управления δUпр = U - U ;
7 блок адаптации K = Tа/δUпр.
1 блок определения ошибки регулирования ΔUпр = U
2 блок определения времени перемещения анода Tа= K•ΔUпр;
3 блок управления, перемещающий анод в течение времени Ta на величину ΔL;
4 электролизер;
5 блок определения приведенного напряжения ;
6 блок определения результатов управления δUпр = U
7 блок адаптации K = Tа/δUпр.
Способ осуществляется следующим образом.
В блоке 1 определения ошибки регулирования сравнивают фактическое значение приведенного напряжения U с уставкой U и определяют разность между ними ΔUпр ошибку регулирования, которую в блоке 2 определения времени перемещения анода умножают на текущее значение коэффициента усиления K, и определяют величину и знак времени перемещения анода Ta, необходимого для компенсации ошибки регулирования ΔUпр. Блок управления 3 включает привод анода на время Ta, что вызывает перемещение анода на величину ΔL вверх при Ta>0, вниз при Ta<0. В результате перемещения анода в электролизере 4 изменяется фактическое значение приведенного напряжения Uпр по формуле:
где Ic фактическое значение тока серии;
Iн номинальное значение тока серии;
Eн номинальное значение обратной ЭДС.
где Ic фактическое значение тока серии;
Iн номинальное значение тока серии;
Eн номинальное значение обратной ЭДС.
В блоке 6 определения результатов регулирования определяют изменение, вызванное перемещением анода как разность δUпр между значением приведенного напряжения, зафиксированным после перемещения анода U , и значением приведенного напряжения до начала перемещения анода U . В блоке 7 адаптации вычисляется новое значение коэффициента K = Tа/δUпр, равное величине, обратной текущему значению коэффициента усиления электролизера 4 Kэ= δUпр/Ta.
Значение K, вычисленное по результатам очередного перемещения анода, используют в блоке 2 для определения времени Ta следующего перемещения анода.
Положительный эффект от использования предполагаемого изобретения иллюстрирует следующий пример:
Для электролизера средней мощности (номинальный ток Iн=130 кА) установлена уставка U =4250 мВ; номинальное значение обратной ЭДС Eн=1600 мВ. Исходное номинальное значение коэффициента K=0,2 с/мВ.
Для электролизера средней мощности (номинальный ток Iн=130 кА) установлена уставка U
К моменту очередного регулирования Kоб=10 мВ/с; фактические значения параметров электрического режима:
U=4330мВ; Ic=Iн=130 кА.
U=4330мВ; Ic=Iн=130 кА.
Рассмотрим процессы регулирования с адаптацией и без адаптации коэффициента K для случая, когда Ic остается равным Iн и U =U.
Параметры процессов регулирования приведены в таблице.
Таким образом, без адаптации K процесс регулирования принимает характер незатухающих колебаний. В то же время при использовании предлагаемого способа адаптации K при тех же начальных условиях процесс регулирования заканчивается после двух регулирующих воздействий.
В данном примере начальное значение K=2•1/Kоб. При меньших значениях отношения колебания процесса регулирования без адаптации K становятся затухающим, однако в этом случае адаптации K, позволяющее компенсировать исходное значение ошибки ΔU всего двумя регулирующими воздействиями, существенно сокращает общее время регулирования и число включений привода анода.
Предложенный способ управления за счет повышения точности стабилизации энергетического режима обеспечит дополнительную экономию энергии, а также повысит срок службы механизмов привода анода, работающих в экстремальных условиях электролизных цехов.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 956625, кл. C 25 C 3/20, 1982. Б.И. N 33, 1982.
1. Авторское свидетельство СССР N 956625, кл. C 25 C 3/20, 1982. Б.И. N 33, 1982.
2. Авторское свидетельство СССР N 1350191, кл. C 25 C 3/20, 1987. Б.И. N 41, 1987.
3. Патент РФ N 1724713, кл. C 25 C 3/20, 1993 (Заявка N 4875197 от 10.08.90). ТТТ1
Claims (1)
- Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера, включающий измерение напряжения на электролизере, тока серии, расчет текущих значений приведенного напряжения электролизера, сравнение текущих значений с заданным значением, поддержание приведенного напряжения электролизера в заданных пределах перемещением анода, отличающийся тем, что при очередном перемещении анода определяют разность между значениями приведенного напряжения, зафиксированными после перемещения анода и до перемещения анода определяют текущее значение коэффициента усиления контура регулирования (К) как отношение времени перемещения анода (Та) к разности δUпр, запоминают значение К и при следующем перемещении анода определяют время перемещения Та как произведение коэффициента усиления К на отклонение Uпр фактического значения приведенного напряжения U
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94037600A RU2062822C1 (ru) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94037600A RU2062822C1 (ru) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2062822C1 true RU2062822C1 (ru) | 1996-06-27 |
RU94037600A RU94037600A (ru) | 1996-09-10 |
Family
ID=20161388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94037600A RU2062822C1 (ru) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2062822C1 (ru) |
-
1994
- 1994-10-05 RU RU94037600A patent/RU2062822C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство N 956625, кл. С25 С 3/20, 1982. Авторское свидетельство N 1350191, кл. С25 С 3/20, 1987. Авторское свидетельство N 1724713, кл. С25 С 3/20, 1993. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94037600A (ru) | 1996-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0211924B1 (en) | Method of controlling the alumina feed into reduction cells for producing aluminium | |
GB1242280A (en) | Improvements in method and apparatus for controlling the production of aluminium | |
CN112417792A (zh) | 一种基于饱和电抗器可控边界的电解铝外特性建模方法 | |
RU2062822C1 (ru) | Способ автоматического регулирования алюминиевого электролизера | |
EP1782449B1 (en) | Dc power supply utilizing real time estimation of dynamic impedance | |
US4126525A (en) | Method of controlling feed of alumina to an aluminum electrolytic cell | |
US4425201A (en) | Method for improved alumina control in aluminum electrolytic cells | |
CN108258763A (zh) | 用于调整输出电流误差精度方法及充电桩 | |
GB1458901A (en) | Method for regulating anode-cathode spacing in an electroly tic cell to prevent current overloads and underloads | |
US3455795A (en) | Apparatus and method for the operation of cells for the igneous electrolysis of alumina | |
JPH11231949A (ja) | 電圧調整装置 | |
RU2202004C1 (ru) | Способ управления алюминиевым электролизером | |
EP1078115A1 (en) | System and method for predicting impending anode effect in aluminum reduction cells | |
EP0881725B1 (en) | Gas discharge pumped laser | |
RU2204629C1 (ru) | Способ управления технологическим процессом в алюминиевом электролизере | |
SU1216255A1 (ru) | Способ контрол обратной ЭДС алюминиевого электролизера | |
SU836229A1 (ru) | Способ автоматического регулировани эНЕРгЕТичЕСКОгО РЕжиМА АлюМиНиЕВОгОэлЕКТРОлизЕРА | |
RU2113552C1 (ru) | Способ управления технологическим процессом в алюминиевом электролизере | |
RU2217528C1 (ru) | Способ управления тепловым режимом алюминиевого электролизера | |
RU2016144C1 (ru) | Способ управления тепловым режимом электролизера для получения алюминия | |
SU1514833A1 (ru) | Способ электролиза и потенциостатическа установка дл его осуществлени | |
RU2166011C1 (ru) | Способ управления алюминиевым электролизером | |
RU2083728C1 (ru) | Способ управления током серии алюминиевых электролизеров | |
SU1765667A1 (ru) | Способ автоматического управлени электрическим режимом шестиэлектродной руднотермической электропечи и система дл его реализации | |
SU1320262A1 (ru) | Способ стабилизации электрического режима алюминиевого электролизера |