RU2165668C2 - Method and device for controlling power characteristics of three-phase supply mains for inductive heating furnaces - Google Patents

Method and device for controlling power characteristics of three-phase supply mains for inductive heating furnaces Download PDF

Info

Publication number
RU2165668C2
RU2165668C2 RU99114982A RU99114982A RU2165668C2 RU 2165668 C2 RU2165668 C2 RU 2165668C2 RU 99114982 A RU99114982 A RU 99114982A RU 99114982 A RU99114982 A RU 99114982A RU 2165668 C2 RU2165668 C2 RU 2165668C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminals
inductor
voltage
modules
group
Prior art date
Application number
RU99114982A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99114982A (en
Inventor
А.О. Котельников
Г.П. Беккер
В.В. Андреев
И.М. Туманов
В.А. Голиков
М.Г. Корженков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ГАЗ"
Нижегородский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ГАЗ", Нижегородский государственный технический университет filed Critical Открытое акционерное общество "ГАЗ"
Priority to RU99114982A priority Critical patent/RU2165668C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2165668C2 publication Critical patent/RU2165668C2/en
Publication of RU99114982A publication Critical patent/RU99114982A/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: voltage level across input terminals of three-phase supply mains is chosen to equal mean voltage across inductor terminals during top- and-bottom smelting process; in order to reduce its variation range during initial smelting period number of inductor working turns is reduced and active power injected in furnace inductor is increased; during next smelting period and up to its end number of working turns and amount of power injected in inductor are increased and decreased, and transformer-thyristor modules are used to maintain desired voltage level across inductor terminals, power factors, and load unbalance in the course of smelting; special vector monitoring system is used for transformer-thyristor modules. Proposed method and device provide for cutting down active material consumption by 50%, reducing power requirement by 30% per ton of smelted metal, and enhancing reliability by 30% due to dispensing with mechanical contact members in device. EFFECT: improved performance characteristics and environmental friendliness of smelting process. 3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к силовой электронике и электротехнике и может быть использовано для бесконтактного регулирования напряжения, величины генерируемой реактивной мощности и симметрирования потребляемого тока однофазными или другими электроприемниками с большой несимметрией и большим потреблением реактивной мощности при их питании от трехфазных сетей электроснабжения. The invention relates to power electronics and electrical engineering and can be used for contactless regulation of voltage, generated reactive power and balancing current consumption by single-phase or other electrical receivers with large asymmetry and high reactive power consumption when powered from three-phase power supply networks.

Для регулирования указанных выше параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева широко известен способ механического переключения отводов регулировочной обмотки печного трансформатора и отдельных секций конденсаторных батарей с разрывом тока нагрузки в масле или вакууме (см. Фомин Н.И., Затуловский Л.М. Электрические печи и установки индукционного нагрева. - М.: Металлургия, 1979, с.221). To regulate the above parameters of electricity in three-phase power supply networks of induction heating furnaces, a method for mechanically switching the taps of the control windings of the furnace transformer and individual sections of capacitor banks with breaking the load current in oil or vacuum is widely known (see Fomin N.I., Zatulovsky L.M. Electric furnaces and induction heating plants. - M.: Metallurgy, 1979, p.221).

Недостатками способа являются высокие затраты активных материалов и большие эксплуатационные издержки в связи с повышенным электроизносом механических контактов, необходимостью периодической ревизии механических устройств из-за смены изношенных контактов, загрязненного масла, а также низкое быстродействие. Недостатки способа, в свою очередь, привели к изменению метода плавки в печах индукционного нагрева. Для существенного уменьшения диапазона, а следовательно, для повышения надежности способа регулирования параметров электроэнергии повсеместно отказались от раздельного метода плавки и перешли на непрерывный метод. Согласно непрерывному методу примерно половину расплава от предыдущей плавки оставляют в тигле печи, добавляют шихту небольшими порциями непосредственно в расплав. Это приводит к большим выбросам из тигля и резко ухудшает экологическую обстановку в литейных цехах. Кроме того, затраты электроэнергии на каждую тонну выплавляемого металла увеличиваются по сравнению с раздельным методом плавки на 30%, а производительность печи уменьшается в 1,5 раза. The disadvantages of the method are the high cost of active materials and high operating costs due to the increased electrical wear of the mechanical contacts, the need for periodic revision of mechanical devices due to the change of worn contacts, contaminated oil, and low speed. The disadvantages of the method, in turn, led to a change in the melting method in induction heating furnaces. To significantly reduce the range, and therefore, to increase the reliability of the method of regulating the parameters of electric power, they everywhere abandoned the separate method of melting and switched to the continuous method. According to the continuous method, about half of the melt from the previous melting is left in the crucible of the furnace, the mixture is added in small portions directly to the melt. This leads to large emissions from the crucible and dramatically worsens the environmental situation in foundries. In addition, the cost of electricity per ton of smelted metal increases by 30% compared to the separate smelting method, and the furnace productivity decreases by 1.5 times.

В качестве прототипа выбран известный способ широко диапазонного регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева для обеспечения раздельного метода плавки, согласно которому по ходу процесса плавки поддерживают потребляемую активную мощность, коэффициенты мощности и несимметрии нагрузки на заданном уровне, соответственно путем уменьшения величины напряжения на зажимах индуктора печи, увеличения реактивной мощности, генерируемой конденсаторными батареями и изменения величин реактивных токов по фазам сети (см. Костяков В.Н. Плазменно-индукционная плавка. - Киев: Наукова Думка, 1991, с.9 - /прототип/). As a prototype, a well-known method of wide-range regulation of electric power parameters in three-phase power supply networks of induction heating furnaces was selected to provide a separate melting method, according to which, during the melting process, the consumed active power, power factors and load asymmetries are maintained at a given level, respectively, by reducing the voltage by clamps of the furnace inductor, increasing the reactive power generated by capacitor banks and changing n reactive currents on phases of the network (see Kostyakov VN Plasma induction melting - Kiev.. Naukova Dumka, 1991, p.9 - / prototype /).

Известно устройство для регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева, содержащее входные зажимы трехфазной сети, питающей трансформаторный модуль для регулирования напряжения под нагрузкой, между входными зажимами которого включен индуктор печи, а также модуль, имеющий в своем составе конденсаторные батареи для компенсации потребляемой индуктором печи реактивной мощности и симметрирования потребляемой им активной мощности по фазам сети, и систему управления устройством (Костяков В.Н. Плазменно-индукционная плавка. - Киев: Наукова Думка, 1991, с.9 - /прототип/). A device is known for controlling electric power parameters in three-phase power networks of induction heating furnaces, comprising input terminals of a three-phase network supplying a transformer module for regulating voltage under load, between the input terminals of which the furnace inductor is connected, and also a module having capacitor banks to compensate for consumed the inductor of the reactive power furnace and balancing the active power consumed by it in the phases of the network, and the device control system ( Ostyaks VN Plasma induction melting - Kiev. Naukova Dumka, 1991, p.9 - / prototype /).

Недостатки известного способа и устройства заключаются в том, что способ не обеспечивает достаточной надежности и долговечности работы устройства и не позволяет использовать микропроцессорную систему оптимального управления всем процессом плавки в печах индукционного нагрева, а поэтому в устройстве имеет место перерасход в два раза трансформаторной стали, проводниковой меди, конденсаторных батарей. Кроме того, в элементах известного устройства, в силу больших затрат упомянутых выше активных материалов, а также использования элементов с низким КПД (например, реактор), наблюдаются повышенные на 50% потери электроэнергии на нагрев этих элементов по сравнению с предлагаемым устройством. Упомянутые выше недостатки объясняются тем, что в процессе индукционного нагрева загрузки печи от холодного состояния ее (t≈20oC) до конечной температуры (t≈ 1400oC) весьма существенно меняются физико-механические свойства загрузки. В связи с этим, например, глубина проникновения электромагнитной волны в материал ферромагнитной загрузки меняется по ходу плавки от 4 мм в начале нагрева, до 80 мм к его концу. Поэтому в начале плавки для обеспечения закачиваемой в тигель печи активной мощности на заданном уровне требуется на зажимах индуктора поддерживать повышенное напряжение. Величина этого напряжения должна быть тем больше, чем меньше средний диаметр кусков загрузки в тигле печи. Далее по ходу плавки при неизменной потребляемой активной мощности, величина напряжения на зажимах индуктора уменьшается. Уменьшение напряжения на зажимах индуктора обеспечивают путем увеличения числа витков в первичной обмотке печного трансформатора. Габаритная мощность печного трансформатора увеличивается, что приводит к перерасходу активных материалов на его изготовление. Во второй половине процесса плавки существенно уменьшается коэффициент мощности и требуется генерирование устройством реактивной мощности значительно большей величины. Но напряжение на зажимах конденсаторной батареи на данном временном интервале процесса плавки, в силу упомянутых выше причин, существенно меньше его номинального значения. Пропорционально второй степени этого уменьшения напряжения снижается генерируемая конденсаторной батареей реактивная мощность. Для поддержания генерируемой реактивной мощности на требуемом уровне подключают дополнительные секции ее. Это приводит к увеличению установленной мощности конденсаторной батареи и увеличению затрат на ее изготовление. Долговечность конденсаторной батареи при этом остается на низком уровне, так как в начале индукционного нагрева примерно половина секций конденсаторной батареи находится в отключенном состоянии и не работает. Только в конце индукционного нагрева все секции конденсаторной батареи вступают в работу. Если согласно предлагаемому способу отказаться от секционирования конденсаторной батареи, а регулирование реактивной мощности выполнять путем изменения напряжения на ее зажимах, то это резко увеличивает долговечность конденсаторной батареи. Связано это с тем, что при номинальном напряжении она будет находиться только в конце индукционного нагрева, когда требуется наибольшая генерируемая ею реактивная мощность. Во всех остальных режимах плавки напряжение на конденсаторной батарее существенно меньше номинального, а, как известно, долговечность ее зависит от величины напряжения в 4-5 степени. Поэтому снижение напряжения на зажимах конденсаторной батарее в среднем на 15% приводит к увеличению срока ее службы в два раза. Большое количество механических контактов у известного устройства, в составе печного трансформатора и секционированных конденсаторных батарей, которые должны работать непосредственно под током нагрузки, и, в силу этого, подвержены электроизносу, приводит к резкому снижению надежности и долговечности работы устройства. Низкое быстродействие механических контактов не позволяет синхронизировать момент их коммутации с определенными временными моментами питающего напряжения, что вызывает перегрузки элементов устройства в переходных режимах работы и преждевременный выход их из строя. В связи с низким быстродействием механических контактов невозможно использовать микропроцессорную систему управления процессом плавки. При ее применении, интенсивность регулирования параметров электроэнергии резко возрастает, а следовательно, растет число коммутаций в устройстве, выполняемых механическими контактами в единицу времени. Это также ведет к преждевременному выходу устройства из рабочего состояния, и внедрение микропроцессорной системы оптимального управления процессом плавки в известном устройстве не представляется возможным.The disadvantages of the known method and device are that the method does not provide sufficient reliability and durability of the device and does not allow the use of a microprocessor-based optimal control system for the entire melting process in induction heating furnaces, and therefore, the device takes twice as much transformer steel, conductor copper capacitor banks. In addition, in the elements of the known device, due to the high cost of the active materials mentioned above, as well as the use of elements with low efficiency (for example, a reactor), there is a 50% increase in energy loss for heating these elements compared to the proposed device. The disadvantages mentioned above are explained by the fact that during the induction heating of the furnace load from its cold state (t≈20 o C) to the final temperature (t≈ 1400 o C), the physicomechanical properties of the load change very significantly. In this regard, for example, the penetration depth of an electromagnetic wave into the material of a ferromagnetic load varies along the course of melting from 4 mm at the beginning of heating to 80 mm to its end. Therefore, at the beginning of the melting, in order to provide active power pumped into the crucible of the furnace at a predetermined level, it is required to maintain an increased voltage at the terminals of the inductor. The magnitude of this voltage should be greater, the smaller the average diameter of the pieces of loading in the crucible of the furnace. Further along the course of melting with a constant consumed active power, the voltage across the terminals of the inductor decreases. Reducing the voltage at the terminals of the inductor is provided by increasing the number of turns in the primary winding of the furnace transformer. The overall power of the furnace transformer increases, which leads to an overexpenditure of active materials for its manufacture. In the second half of the smelting process, the power factor decreases significantly and the device requires generating reactive power of a much larger value. But the voltage at the terminals of the capacitor bank at a given time interval of the melting process, for the reasons mentioned above, is significantly less than its nominal value. In proportion to the second degree of this voltage reduction, the reactive power generated by the capacitor bank decreases. To maintain the generated reactive power at the required level, additional sections of it are connected. This leads to an increase in the installed capacity of the capacitor bank and an increase in the cost of its manufacture. The longevity of the capacitor bank remains low, since at the beginning of induction heating, approximately half of the sections of the capacitor bank are in the off state and are not working. Only at the end of induction heating do all sections of the capacitor bank come into operation. If, according to the proposed method, refuse sectioning of the capacitor bank, and the regulation of reactive power is carried out by changing the voltage at its terminals, then this dramatically increases the durability of the capacitor bank. This is due to the fact that at rated voltage it will be only at the end of induction heating, when the largest reactive power generated by it is required. In all other melting modes, the voltage on the capacitor bank is significantly less than the nominal, and, as you know, its durability depends on the voltage value by 4-5 degrees. Therefore, a decrease in voltage across the terminals of the capacitor bank by an average of 15% leads to a twofold increase in its service life. A large number of mechanical contacts of the known device, comprising a furnace transformer and sectioned capacitor banks, which must work directly under the load current, and, therefore, are subject to electrical wear, leads to a sharp decrease in the reliability and durability of the device. The low speed of the mechanical contacts does not allow to synchronize the moment of their switching with certain time moments of the supply voltage, which causes overloading of the device elements in transient modes of operation and their premature failure. Due to the low speed of mechanical contacts, it is impossible to use a microprocessor control system for the melting process. When it is applied, the intensity of regulation of the parameters of electric energy increases sharply, and therefore, the number of switching operations in the device performed by mechanical contacts per unit time increases. This also leads to a premature exit of the device from the operating state, and the introduction of a microprocessor system for optimal control of the melting process in the known device is not possible.

Задачей изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей способа регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева и сокращение расхода активных материалов на изготовление устройства для его реализации. The objective of the invention is to increase the reliability and expand the functionality of the method of regulating the parameters of electricity in three-phase power networks of induction heating furnaces and reducing the consumption of active materials for the manufacture of a device for its implementation.

Технический результат заключается в том, что из устройства исключены все механические контакты и, в связи с колоссальным увеличением долговечности и быстродействия его, появляется возможность применения раздельного метода плавки и внедрения микропроцессорной системы оптимального управления параметрами электроэнергии по ходу процесса плавки. Кроме того, сокращен необходимый диапазон изменения параметров электроэнергии для организации всего процесса плавки от загрузки шихты до выдачи готового расплава. Это произошло благодаря отказу от устаревших методов регулирования параметров электроэнергии и внедрению новых принципов регулирования. При этом весьма существенно снижены затраты активных материалов и потребление электроэнергии на тонну выплавляемого металла. The technical result consists in the fact that all mechanical contacts are excluded from the device and, due to the enormous increase in its durability and speed, it becomes possible to use a separate melting method and introduce a microprocessor system for optimal control of electric power parameters during the melting process. In addition, the necessary range of changes in the parameters of electric power was reduced to organize the entire melting process from loading the charge to delivering the finished melt. This was due to the abandonment of outdated methods for regulating the parameters of electricity and the introduction of new regulatory principles. At the same time, the costs of active materials and energy consumption per ton of smelted metal are very significantly reduced.

Этот технический результат достигается тем, что в способе регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева, согласно которому по ходу процесса плавки поддерживают потребляемую активную мощность, коэффициенты мощности и несимметрии нагрузки на заданном уровне, соответственно путем уменьшения напряжения на зажимах индуктора печи, увеличения реактивной мощности, генерируемой конденсаторными батареями, и изменения величины реактивных токов по фазам сети, согласно изобретению уровень напряжения на входных зажимах трехфазной питающей сети выбирают равным среднему значению изменяющегося на зажимах индуктора в процессе плавки напряжения, сокращают диапазон его изменения, уменьшая количество рабочих витков индуктора и выбирая на определенном уровне закачиваемую в соответствующий индуктор печи активную мощность в начальном периоде плавки, а в последующий период плавки и до конца ее, количество рабочих витков индуктора увеличивают и изменяют определенным образом закачиваемую в соответствующий индуктор печи активную мощность, поддерживают требуемый уровень напряжения на зажимах соответствующего индуктора печи, уменьшая или увеличивая напряжение в процессе плавки относительно упомянутого среднего значения его путем перевода в различные режимы работы одного или нескольких трансформаторно-тиристорных модулей первой группы, а требуемый уровень коэффициентов мощности и несимметрии нагрузки поддерживают на заданном уровне путем изменения в процессе плавки напряжения как по величине, так и по фазе на зажимах нерегулируемых по величине емкости конденсаторных батарей различной мощности за счет перевода в различные режимы работы одного или нескольких трансформаторно-тиристорных модулей второй группы, выбирают из множества возможных режимов работы модулей второй группы такой режим, который обеспечивает при учете текущих значений напряжения на входных зажимах конденсаторных батарей и начальных фазовых углов их относительно зажимов питающей сети минимум невязки между отрицательным трехмерным вектором симметро-компенсирующих коэффициентов трехфазного тока нагрузки печей и положительным трехмерным вектором аналогичных коэффициентов трехфазного реактивного тока, потребляемого конденсаторными батареями, вычисляют текущие значения их в реальном времени путем предварительного определения комплексных токов прямой и обратной последовательностей отдельно для токов нагрузки печей и реактивных токов конденсаторных батарей, один из упомянутых коэффициентов - мнимая часть тока прямой последовательности, а два других - действительная и мнимая часть тока обратной последовательности, а также согласно изобретению для ферромагнитной шихты конец начального периода плавки определяют моментом времени достижения ее температуры, равной точке Кюри, а при шихте с относительной магнитной проницаемостью равной единице конец начального периода плавки определяют моментом времени, когда глубина проникновения электромагнитной волны в шихту достигает среднего значения ее между таковыми на начало и конец плавки. This technical result is achieved by the fact that in the method of regulating the parameters of electricity in three-phase power networks of induction heating furnaces, according to which, during the melting process, the consumed active power, power factors and load asymmetries are maintained at a given level, respectively, by reducing the voltage across the terminals of the furnace inductor, increasing reactive power generated by capacitor banks, and changes in the magnitude of reactive currents in the phases of the network, according to the invention uro the voltage level at the input terminals of the three-phase supply network is chosen equal to the average value of the inductor changing at the terminals during voltage melting, reduce the range of its variation, reducing the number of working turns of the inductor and choosing at a certain level the active power pumped into the corresponding inductor of the furnace in the initial period of melting, and in the subsequent melting period and until the end of it, the number of working turns of the inductor increase and change in a certain way the acti apparent power, maintain the required voltage level at the terminals of the corresponding furnace inductor, decreasing or increasing the voltage during the melting process relative to the average value mentioned above by transferring one or several transistor-thyristor modules of the first group to different operating modes, and the required level of power factors and load asymmetries are supported at a given level by changing the voltage during the melting process both in magnitude and in phase at the terminals of unregulated capacitance capacitor banks of various capacities due to the transfer of one or more transistor-thyristor modules of the second group to different modes of operation, choose from the set of possible modes of operation of the modules of the second group such a mode that provides for taking into account the current voltage values at the input terminals of the capacitor banks and their initial phase angles relative to the terminals of the supply network, the minimum discrepancy between the negative three-dimensional vector of the symmetrically compensating coefficients of the three-phase load current of the furnaces and a positive three-dimensional vector of similar coefficients of the three-phase reactive current consumed by capacitor banks, calculate their current values in real time by preliminary determining the complex currents of the forward and reverse sequences separately for the load currents of the furnaces and the reactive currents of the capacitor banks, one of the mentioned coefficients is the imaginary part of the direct sequence current , and the other two are the real and imaginary part of the current of the negative sequence, as well as according to the invention for a ferromagnetic charge, the end of the initial melting period is determined by the time it reaches its temperature equal to the Curie point, and for a charge with relative magnetic permeability equal to one, the end of the initial melting period is determined by the time when the penetration depth of the electromagnetic wave into the charge reaches its average value between those at the beginning and the end of the heat.

Этот технический результат достигается также тем, что в устройстве для регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева, содержащем входные зажимы трехфазной сети, питающей трансформаторный модуль для регулирования напряжения под нагрузкой, между выходными зажимами которого включен индуктор печи, а также модуль, имеющий в своем составе конденсаторные батареи для компенсации потребляемой индуктором печи реактивной мощности и симметрирования потребляемой им активной мощности по фазам сети, и систему управления устройством, согласно изобретению для регулирования напряжения на зажимах индуктора печи, между входными зажимами питающей трехфазной сети и зажимами индуктора печи включены последовательно одна или несколько первичных обмоток вспомогательных трансформаторов соответственно одного или нескольких различных по мощности и ступени регулирования напряжения трансформаторно-тиристорных модулей первой группы, вторичные обмотки вспомогательных трансформаторов этой группы модулей через тиристорные ключи соединены между собой параллельно и подключены к входным зажимам питающей трехфазной сети, между первой и второй фазами выходных зажимов последовательно соединенных первичных обмоток вспомогательных трансформаторов первой группы модулей включена обмотка индуктора печи с возможностью дискретного изменения числа витков ее в процессе плавки, выходные зажимы второй и третьей фаз этой группы модулей соединены каждый с соответствующим входным зажимом одной из двух несекционированных конденсаторных батарей, различных по мощности, выходные зажимы конденсаторных батарей и выходной зажим первой фазы первой группы модулей соединены со входными зажимами соответствующих фаз одной или нескольких последовательно соединенных первичных обмоток вспомогательных трансформаторов соответственно одного или нескольких различных по мощности и ступени регулирования тока по конденсаторным батареям трансформаторно-тиристорных модулей второй группы, выходные зажимы последовательно соединенных первичных обмоток второй группы модулей соединены между собой, а зажимы вторичных обмоток вспомогательных трансформаторов второй группы модулей через тиристорные ключи соединены между собой параллельно и подключены к выходным зажимам последовательно соединенных первичных обмоток первой группы модулей, система управления устройством выполнена в виде системы программно-логического управления, содержащей блок центрального процессора с постоянным запоминающим устройством, снабженный двумя парами входных и выходных зажимов, одна пара которых подключена к группе датчиков, входной зажим второй пары которых подключен к блоку управления, а ее выходной зажим связан с входами нескольких блоков выходных каскадов по числу используемых трансформаторно-тиристорных модулей, выходные зажимы каждого из блоков выходных каскадов подключены к управляющим электродам тиристорных ключей соответствующего трансформаторно-тиристорного модуля, группа датчиков служит для замера напряжения, мощности, тока и фазы нагрузки устройства и включена в цепь вторичных обмоток вспомогательных трансформаторов всех трансформаторно-тиристорных модулей и дополнительно в цепь выходных зажимов последовательно соединенных обмоток первой группы модулей. This technical result is also achieved by the fact that in the device for regulating the parameters of electricity in three-phase power networks of induction heating furnaces, containing input terminals of a three-phase network supplying a transformer module for regulating voltage under load, between the output terminals of which the furnace inductor is connected, as well as a module having capacitor banks are included to compensate for the reactive power consumed by the furnace inductor and to balance the active power consumed by it about the phases of the network, and the control system of the device according to the invention for regulating the voltage at the terminals of the furnace inductor, between the input terminals of the supplying three-phase network and the terminals of the furnace inductor, one or more primary windings of auxiliary transformers are connected in series, respectively, of one or several transformer voltage-varying power and stages -thyristor modules of the first group, secondary windings of auxiliary transformers of this group of modules through thyristor switches interconnected in parallel and connected to the input terminals of the supplying three-phase network, between the first and second phases of the output terminals of the series connected primary windings of the auxiliary transformers of the first group of modules, the coil of the furnace inductor is switched on with the possibility of discrete changes in the number of turns of it during the melting process, the output terminals of the second and third phases of this group of modules are each connected to the corresponding input terminal of one of two non-partitioned capacitor banks, different in power, output the clamp terminals of the capacitor banks and the output terminal of the first phase of the first group of modules are connected to the input terminals of the corresponding phases of one or more series-connected primary windings of the auxiliary transformers, respectively, of one or more current and voltage stages varying by the capacitor banks of the transistor-thyristor modules of the second group, output terminals series-connected primary windings of the second group of modules are interconnected, and the terminals of the secondary windings ok auxiliary transformers of the second group of modules through thyristor keys are interconnected in parallel and connected to the output terminals of series-connected primary windings of the first group of modules, the device control system is made in the form of a program-logic control system containing a central processor unit with read-only memory, equipped with two pairs input and output terminals, one pair of which is connected to a group of sensors, the input terminal of the second pair of which is connected to control, and its output terminal is connected to the inputs of several output stage blocks according to the number of transistor-thyristor modules used, the output terminals of each output stage block are connected to the thyristor switch control electrodes of the corresponding transistor-thyristor module, the group of sensors serves to measure voltage, power, current and load phases of the device and is included in the secondary winding circuit of auxiliary transformers of all transformer-thyristor modules and additionally in the output circuit th clamps of series-connected windings of the first group of modules.

Именно использование трансформаторно-тиристорных модулей вместо печного трансформатора и реактора, полное исключение механических контактов, отказ от регулирования генерируемой реактивной мощности путем секционирования конденсаторных батарей, а применение вместо этого метода регулирования напряжения на ее зажимах, выбор входного напряжения питания на уровне середины требуемого диапазона изменения его на зажимах индуктора печи в процессе плавки, дискретное увеличение числа витков индуктора после достижения температурой загрузки тигля печи точки Кюри, использование специальных схем соединения обмоток вспомогательных трансформаторов упомянутых модулей, при которых активная мощность передается из более загруженных фаз в менее нагруженные, применение микропроцессорной системы оптимального управления параметрами электроэнергии в процессе плавки, все это, в комплексе, обеспечивает согласно способу раздельный метод плавки, который, по сравнению с непрерывным, экологичнее, в 1,5 раза производительнее и требует на 30% меньший расход электроэнергии на каждую тонну выплавляемого металла, а также в два раза меньший расход активных материалов на изготовление устройства и колоссальное увеличение долговечности его и тем самым достижение технического результата изобретения. Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены, и поэтому они обеспечивают соответствие критерию "Изобретательский уровень". Проведенные испытания подтверждают соответствие критерию "Промышленная применимость". It is the use of transistor-thyristor modules instead of the furnace transformer and reactor, the complete exclusion of mechanical contacts, the refusal to regulate the generated reactive power by sectioning the capacitor banks, and the use of the voltage regulation method at its terminals instead, the choice of the input voltage at the level of the middle of its required range on the clamps of the furnace inductor during the melting process, a discrete increase in the number of turns of the inductor after reaching the loading temperature the crucible of the Curie point furnace, the use of special schemes for connecting the windings of auxiliary transformers of the mentioned modules, in which the active power is transferred from the more loaded phases to the less loaded ones, the use of a microprocessor system for optimal control of electric power parameters during the melting process, all this, in combination, provides a separate method according to the method melting, which, compared with continuous, greener, 1.5 times more productive and requires 30% less energy consumption per ton of output ulation metal and twice less consumption of active materials for device fabrication, and a huge increase in its durability and thus achievement of the technical result of the invention. Comparison of the claimed technical solutions with the prototype made it possible to establish compliance with their criterion of "novelty." When studying other well-known technical solutions in this field, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified, and therefore they ensure compliance with the criterion of "Inventive step". The tests carried out confirm compliance with the criterion of "Industrial applicability".

На фиг. 1 приведена схема одного из вариантов устройства, содержащего в своем составе две группы трансформаторно-тиристорных модулей, для осуществления способа регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печи индукционного нагрева; на фиг. 2 - вариант принципиальной схемы используемых трансформаторно-тиристорных модулей в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 3 - графики изменения напряжения на зажимах индуктора и потребляемой реактивной мощности в процессе плавки, поясняющие процесс регулирования параметров электроэнергии в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 4 - графики, аналогичные графикам фиг. 3, но при различном числе витков индуктора и закачиваемой в индуктор печи активной мощности по ходу процесса плавки, поясняющие процесс регулирования параметров электроэнергии в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 5-8 - векторные диаграммы, поясняющие процесс регулирования параметров электроэнергии для различных временных моментов процесса индукционного нагрева в тигле печи согласно раздельному методу плавки. In FIG. 1 is a diagram of one embodiment of a device containing two groups of transistor-thyristor modules, for implementing a method for controlling electric parameters in three-phase power networks of an induction heating furnace; in FIG. 2 - a variant of the circuit diagram of the used transistor-thyristor modules in accordance with the proposed method; in FIG. 3 - graphs of the voltage change at the terminals of the inductor and the consumed reactive power during the melting process, explaining the process of regulating the parameters of electricity in accordance with the proposed method; in FIG. 4 are graphs similar to those of FIG. 3, but with a different number of turns of the inductor and the active power pumped into the inductor of the furnace during the melting process, explaining the process of regulating the parameters of electricity in accordance with the proposed method; in FIG. 5-8 are vector diagrams explaining the process of regulating electric parameters for various time points of the induction heating process in the crucible of the furnace according to the separate melting method.

Устройство (фиг. 1) содержит входные зажимы питающей трехфазной сети A, B, C, между которыми и зажимами индуктора 1 печи включены последовательно одна или несколько первичных обмоток вспомогательных трансформаторов соответственно одного или нескольких различных по мощности и ступени регулирования напряжения трансформаторно-тиристорных модулей 2 первой группы. Вторичные обмотки вспомогательных трансформаторов этой группы модулей через тиристорные ключи соединены между собой параллельно и подключены к входным зажимам A, B, C питающей трехфазной сети. Между первой 3 и второй 4 фазами выходных зажимов последовательно соединенных первичных обмоток вспомогательных трансформаторов первой группы модулей 2 включена обмотка индуктора 1 печи с возможностью дискретного изменения числа витков 5 и 6 ее в процессе плавки. Выходные зажимы второй 4 и третьей 7 фаз этой группы модулей 2 соединены каждый с соответствующим входным зажимом одной из двух несекционированных конденсаторных батарей 8, 9, различных по мощности. Выходные зажимы конденсаторных батарей 8, 9 и выходной зажим 3 первой фазы первой группы модулей 2 соединены с входными зажимами соответствующих фаз одной или нескольких последовательно соединенных первичных обмоток вспомогательных трансформаторов соответственно одного или нескольких различных по мощности и ступени регулирования тока по конденсаторным батареям 8,9 трансформаторно-тиристорных модулей 10 второй группы. Выходные зажимы последовательно соединенных первичных обмоток второй группы модулей 10 соединены между собой. Зажимы вторичных обмоток вспомогательных трансформаторов второй группы модулей 10 через тиристорные ключи соединены между собой параллельно и подключены к выходным зажимам 3,4,7 последовательно соединенных первичных обмоток первой группы модулей 2. Система программно-логического управления устройством содержит блок центрального процессора 11 с постоянным запоминающим устройством, снабженный двумя парами входных и выходных зажимов. Одна пара подключена к группе датчиков 12, входной зажим второй пары - к блоку управления 13, а выходной зажим связан с входами четырех блоков выходных каскадов 14 по числу используемых трансформаторно-тиристорных модулей 2 и 10. Выходные зажимы каждого из блоков выходных каскадов 14 подключены к управляющим электродам тиристорных ключей соответствующего трансформаторно-тиристорного модуля. Группа датчиков 12 служит для замера напряжения, мощности, тока и фазы нагрузки устройства и включена в цепь вторичных обмоток вспомогательных трансформаторов всех трансформаторно-тиристорных модулей 2,10 и дополнительно в цепь выходных зажимов 3,4,7 последовательно соединенных первичных обмоток первой группы модулей 2. The device (Fig. 1) contains the input terminals of the three-phase supply network A, B, C, between which and the terminals of the inductor 1 of the furnace are connected in series one or more primary windings of auxiliary transformers, respectively, of one or more voltage and stage voltage regulation transformer-thyristor modules 2 the first group. The secondary windings of auxiliary transformers of this group of modules through thyristor switches are interconnected in parallel and connected to the input terminals A, B, C of the supplying three-phase network. Between the first 3 and second 4 phases of the output terminals of the series-connected primary windings of the auxiliary transformers of the first group of modules 2, the winding of the inductor 1 of the furnace is switched on with the possibility of discrete changes in the number of turns 5 and 6 of it during the melting process. The output terminals of the second 4 and third 7 phases of this group of modules 2 are each connected to a corresponding input terminal of one of two non-sectioned capacitor banks 8, 9, different in power. The output terminals of the capacitor banks 8, 9 and the output terminal 3 of the first phase of the first group of modules 2 are connected to the input terminals of the corresponding phases of one or more of the primary windings of the auxiliary transformers connected in series, respectively, of one or more current and voltage different stages of the capacitor banks 8.9 transformer -thyristor modules 10 of the second group. The output terminals of the series-connected primary windings of the second group of modules 10 are interconnected. The terminals of the secondary windings of the auxiliary transformers of the second group of modules 10 are connected in parallel through thyristor keys and connected to the output terminals 3,4,7 of the primary windings of the first group of modules 2 connected in series. The program-logical control system of the device comprises a central processor unit 11 with read-only memory equipped with two pairs of input and output terminals. One pair is connected to the group of sensors 12, the input terminal of the second pair is connected to the control unit 13, and the output terminal is connected to the inputs of the four blocks of the output stages 14 according to the number of transistor-thyristor modules 2 and 10. The output terminals of each of the blocks of the output stages 14 are connected to thyristor switch control electrodes of the corresponding transistor-thyristor module. A group of sensors 12 is used to measure the voltage, power, current and load phase of the device and is included in the secondary winding circuit of auxiliary transformers of all transistor-thyristor modules 2.10 and additionally in the output terminal circuit 3.4.7 of series-connected primary windings of the first group of modules 2 .

На фиг. 2 изображен вариант принципиальной схемы трансформаторно-тиристорного модуля, который может быть использован как в составе первой группы модулей 2 для регулирования величины напряжения на зажимах 3,4 индуктора 1 печи, так и в составе второй группы модулей 10 для регулирования генерируемой конденсаторными батареями 8, 9 реактивной мощности и симметрирования потребляемой индуктором 1 печи активной мощности по фазам питающей сети, подключенной к зажимам A, B, C. Трансформаторно-тиристорный модуль (фиг. 2), входные зажимы которого непосредственно связаны с зажимами питающей сети A, B, C (фиг. 1), содержит вспомогательный трансформатор 21. Его первичная обмотка 22 включена последовательно между зажимами упомянутой сети A, B, C и выходными зажимами A1, B1, C1 непосредственно самого модуля. Вторичная обмотка 23 вспомогательного трансформатора для приведенного на фиг. 2 варианта трансформаторно-тиристорного модуля содержит отвод 24 от среднего количества ее витков. Зажимы и отвод 24 разных фаз вторичной обмотки 23 с помощью восемнадцати тиристорных ключей 25 - 222 могут быть подключены к зажимам A, B, C питающей сети или соединены между собой. Различные комбинации включенных тиристорных ключей 25 - 222 обеспечивают трансформаторно-тиристорному модулю 9 полнофазных и 40 неполнофазных режимов работы. Выбор необходимого режима работы осуществляет блок центрального процессора 11 системы программно-логического управления, который периодически опрашивает группу датчиков 12 и в зависимости от изменения от заданного уровня потребляемой индуктором печи активной мощности в сторону ее увеличения или уменьшения соответственно уменьшает или увеличивает напряжения на зажимах индуктора на некоторую дискретную величину. Для этого центральный процессор 11 по определенному алгоритму (см. патент России N 2113753, кл. H 02 J 3/12, 3/18, H 02 М 5/257, 1998.) снимает с помощью блока выходных каскадов 14 импульсы управления с тиристорных ключей старого режима работы трансформаторно-тиристорного модуля 2 и подает их на тиристорные ключи нового режима. Если в составе группы модулей 2 используется только один модуль, то упомянутая выше дискретная величина напряжения в соответствии с необходимым диапазоном его изменения (кривая III, фиг. 3) и возможностями модуля составляет 75 В. Электрическая мощность вспомогательного трансформатора при этом равна 1040 кВ·А. Для более точного поддержания заданного уровня активной мощности используют два последовательно соединенных трансформаторно-тиристорных модуля в составе группы модулей 2. При этом согласно (см. патент России N 2119229, кл. H 02 М 5/12, G 05 F 1/253, 1998.) дискретная величина напряжения составляет 7,5 В. Суммарная электрическая мощность двух вспомогательных трансформаторов остается равной 1040 кВ·А, но мощность трансформатора второго модуля в 9 раз меньше мощности трансформатора первого модуля.In FIG. 2 shows a variant of the circuit diagram of a transistor-thyristor module, which can be used both as part of the first group of modules 2 to control the voltage across the terminals 3.4 of the furnace inductor 1, and as part of a second group of modules 10 for regulating the generated by capacitor banks 8, 9 reactive power and balancing the active power consumed by inductor 1 in the phases of the supply network connected to terminals A, B, C. A thyristor-transformer module (Fig. 2), whose input terminals are directly Knit with clamps mains A, B, C (FIG. 1) comprises an auxiliary transformer 1 February. Its primary winding 22 is connected in series between the terminals of the aforementioned network A, B, C and the output terminals A 1 , B 1 , C 1 directly of the module itself. The secondary winding 23 of the auxiliary transformer for that shown in FIG. 2 versions of the transistor-thyristor module contains a tap 24 from the average number of turns. Clips and tap 2 4 of different phases of the secondary winding 2 3 with the help of eighteen thyristor switches 2 5 - 2 22 can be connected to the terminals A, B, C of the mains or interconnected. Various combinations of thyristor switches 2 5 - 2 22 included provide the transformer-thyristor module with 9 full-phase and 40 non-phase modes. The choice of the required operating mode is carried out by the block of the central processor 11 of the program-logical control system, which periodically polls a group of sensors 12 and, depending on the change from the set level of the active power consumed by the furnace inductor, increases or decreases it, respectively, decreases or increases the voltage across the terminals of the inductor by some discrete value. For this, the central processor 11 according to a certain algorithm (see Russian patent N 2113753, class H 02 J 3/12, 3/18, H 02 M 5/257, 1998.) removes control pulses from the thyristor ones using the block of output stages 14 the keys of the old mode of operation of the transistor-thyristor module 2 and feeds them to the thyristor keys of the new mode. If only one module is used as part of module group 2, then the above-mentioned discrete voltage value in accordance with the required range of its variation (curve III, Fig. 3) and module capabilities is 75 V. The electric power of the auxiliary transformer is equal to 1040 kVA . To more accurately maintain a given level of active power, two series-connected transistor-thyristor modules are used as part of module group 2. Moreover, according to (see Russian patent N 2119229, class H 02 M 5/12, G 05 F 1/253, 1998 .) the discrete voltage value is 7.5 V. The total electrical power of the two auxiliary transformers remains equal to 1040 kVA, but the power of the transformer of the second module is 9 times less than the power of the transformer of the first module.

На фиг. 3 показаны графики изменения напряжения на зажимах индуктора и потребляемой реактивной мощности на примере печи индукционного нагрева ИЧТ-31/7 в процессе плавки. Активная мощность, которая закачивается в индуктор печи, принята на протяжении всего процесса плавки неизменной и равной 4500 кВт. Средний размер кусков шихты, загружаемых в тигель печи, принят равным 0,12 м. Кривая I на фиг. 3 определяет график изменения напряжения на зажимах индуктора печи при неизменном числе рабочих витков его, равном 17 виткам. Диапазон изменения напряжения в процессе плавки составляет 1020 В. Кривая II (фиг. 3) показывает график изменения потребляемой в процессе плавки реактивной мощности. Сравнение графиков I и II позволяет сделать вывод о том, что при постоянном числе витков индуктора наблюдается противоречие между большим напряжением на зажимах индуктора, а следовательно, и на зажимах конденсаторной батареи, и сравнительно малым потреблением реактивной мощности в начале плавки. В конце плавки, наоборот, требуется большая величина генерируемой конденсаторной батареей реактивной мощности, а величина напряжения на ее зажимах при этом существенно уменьшена. В соответствии с предлагаемым способом, в процессе плавки увеличивают количество рабочих витков индуктора. Кривая III (фиг. 3) соответствует графику изменения напряжения на зажимах индуктора, когда плавку начинают при 12 рабочих витках; а после достижения температурой загрузки точки Кюри (t ≈ 750oC) переходят на 23 рабочих витка. Диапазон изменения напряжения в процессе плавки значительно уменьшается и составляет 860 В. Упомянутое выше противоречие, в соответствии с графиком кривой III, также существенно снижается, так как величина напряжения в начале процесса плавки становится меньше по величине, чем в конце плавки. Поэтому становится очевидным уменьшение диапазона регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева согласно предлагаемому способу, а следовательно, снижение затрат активных материалов на его осуществление и повышении надежности способа. Кривая IV (фиг. 3) показывает необходимый уровень напряжения на входных зажимах трехфазной питающей сети, который выбирают равным среднему значению изменяющегося в процессе плавки напряжения в соответствии с графиком III на фиг. 3.In FIG. Figure 3 shows the graphs of the voltage change at the terminals of the inductor and the consumed reactive power on the example of an induction heating furnace IChT-31/7 during the melting process. Active power, which is pumped into the furnace inductor, is accepted throughout the entire melting process unchanged and equal to 4,500 kW. The average size of the charge pieces loaded into the crucible of the furnace is taken to be 0.12 m. Curve I in FIG. 3 defines a graph of voltage changes at the terminals of the furnace inductor with a constant number of working turns equal to 17 turns. The voltage variation range during the melting process is 1020 V. Curve II (Fig. 3) shows a graph of the change in the reactive power consumed during the melting process. Comparison of graphs I and II allows us to conclude that with a constant number of turns of the inductor there is a contradiction between the high voltage at the terminals of the inductor, and therefore at the terminals of the capacitor bank, and the relatively low consumption of reactive power at the beginning of melting. At the end of the melting, on the contrary, a large value of the reactive power generated by the capacitor bank is required, and the voltage value at its terminals is substantially reduced. In accordance with the proposed method, in the process of melting increase the number of working turns of the inductor. Curve III (Fig. 3) corresponds to a graph of the voltage across the terminals of the inductor, when melting begins at 12 working turns; and after reaching the load temperature, the Curie points (t ≈ 750 o C) go to 23 working turns. The range of voltage changes during the melting process is significantly reduced and amounts to 860 V. The contradiction mentioned above, in accordance with the graph of curve III, also decreases significantly, since the magnitude of the voltage at the beginning of the melting process becomes smaller in magnitude than at the end of the melting. Therefore, it becomes apparent a decrease in the range of regulation of electric power parameters in three-phase power networks of induction heating furnaces according to the proposed method, and therefore, a reduction in the cost of active materials for its implementation and an increase in the reliability of the method. Curve IV (Fig. 3) shows the required voltage level at the input terminals of the three-phase supply network, which is chosen equal to the average value of the voltage changing during the melting process in accordance with schedule III in Fig. 3. 3.

На фиг. 4, на примере той же печи ИЧТ-31/7, приведены графики, аналогичные графикам фиг. 3, но продолжительность процесса плавки по времени сокращается с 136 до 112 минут. Это происходит благодаря тому, что согласно способу на первом этапе плавки (до точки Кюри) величина активной мощности увеличена с 4500 кВт до номинальной величины, которая составляет 6860 кВт. Кривая V на фиг. 4 определяет характер изменения напряжения на зажимах индуктора в процессе плавки. Сравнение данной кривой с аналогичным графиком II (фиг. 3) показывает на дальнейшее уменьшение диапазона изменения напряжения на зажимах индуктора с 860 до 600 В. При необходимости этот диапазон изменения напряжения на зажимах индуктора можно еще уменьшить путем подбора числа витков на первом и втором этапах плавки, а также варьируя величинами активных мощностей, закачиваемых в индуктор печи на первом и втором этапах плавки. Кривая VI на фиг. 4 определяет характер изменения потребляемой реактивной мощности по ходу процесса плавки. Сравнение этой кривой с аналогичным графиком II (фиг. 3) также указывает на уменьшение диапазона изменения реактивной мощности в процессе плавки с 24 Мвар (фиг. 3) до 18 Мвар (фиг. 4). При необходимости данный диапазон изменения реактивной мощности может быть также уменьшен упомянутым выше путем. График VII (фиг. 4) соответствует среднему значению изменяющегося в процессе плавки напряжения в соответствии с кривой V (фиг. 4). In FIG. 4, using the example of the same IChT-31/7 furnace, graphs similar to those of FIG. 3, but the duration of the melting process in time is reduced from 136 to 112 minutes. This is due to the fact that according to the method at the first stage of melting (to the Curie point), the value of active power is increased from 4500 kW to a nominal value, which is 6860 kW. Curve V in FIG. 4 determines the nature of the voltage change at the terminals of the inductor during the melting process. Comparison of this curve with a similar graph II (Fig. 3) shows a further decrease in the range of voltage changes at the inductor clamps from 860 to 600 V. If necessary, this range of voltage changes at the inductor clamps can be further reduced by selecting the number of turns in the first and second stages of melting , as well as varying the values of active power pumped into the inductor of the furnace in the first and second stages of melting. Curve VI in FIG. 4 determines the nature of the change in consumed reactive power during the smelting process. Comparison of this curve with a similar graph II (Fig. 3) also indicates a decrease in the range of reactive power during the smelting process from 24 Mvar (Fig. 3) to 18 Mvar (Fig. 4). If necessary, this range of change in reactive power can also be reduced by the above-mentioned way. Graph VII (Fig. 4) corresponds to the average value of the voltage changing during the melting process in accordance with curve V (Fig. 4).

На фиг. 5, 6, 7, 8 изображены на комплексной плоскости векторные диаграммы напряжений и токов по фазам питающей сети, а также симметро-компенсирующие токи I1.n, I2.n и I3.n, с помощью которых происходит компенсация реактивной мощности, потребляемой печью в процессе плавки металла, и симметрирование потребляемой ее активной мощности по фазам питающей сети. Отличие диаграмм на фиг. 5, 6, 7, 8 состоит в том, что они выполнены для различных моментов времени процесса плавки соответственно 1, 58, 100 и 136 (конец плавки) минут от начала процесса. Все векторные диаграммы построены для примера, когда в составе второй группы 10 трансформаторно-тиристорных модулей используется только один модуль, а изменение напряжения на зажимах индуктора соответствует кривой III (фиг. 3).In FIG. 5, 6, 7, 8 depict on the complex plane vector diagrams of voltages and currents by phases of the supply network, as well as symmetrically compensating currents I 1.n , I 2.n and I 3.n , with which the reactive power is compensated, consumed by the furnace during the process of metal melting, and balancing of its active power consumed by the phases of the supply network. The difference between the diagrams in FIG. 5, 6, 7, 8 consists in the fact that they are made for different points in time of the melting process, respectively 1, 58, 100 and 136 (end of the melting) minutes from the beginning of the process. All vector diagrams are constructed for example, when only one module is used as part of the second group of transformer-thyristor modules 10, and the voltage change across the terminals of the inductor corresponds to curve III (Fig. 3).

Необходимость регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева приводит к необходимости изменения напряжения на зажимах первичных обмоток 22 и 102 соответственно трансформаторов 21 и 101 первой 2 и второй 10 групп трансформаторно-тиристорных модулей как по величине, так и по фазе. Для этого с помощью тиристорных ключей 25- 222 и 105-1022 меняют соответственно схемы подключения вторичных обмоток 23 и 103 упомянутых выше трансформаторов к их входным зажимам с питающим напряжением. Таким путем, с помощью модулей первой группы 2 поддерживают на заданном уровне активную мощность, закачиваемую в индукторы печей по ходу процесса плавки. С помощью модулей второй группы 10 обеспечивают компенсацию реактивной мощности, потребляемой печами в процессе плавки, а также симметрирование потребляемой ими активной мощности по фазам питающей сети. Если напряжение на входе устройства не соответствует середине необходимого диапазона его изменения в процессе плавки (кривая IV, фиг. 3), то в схему устройства (фиг. 1) вводят согласующий трансформатор. Последний включают последовательно между зажимами A, B, C питающий сети и входными зажимами первой группы трансформаторно-тиристорных модулей 2 (фиг. 1).The need to adjust the parameters of electricity in three-phase power networks of induction heating furnaces leads to the need to change the voltage at the terminals of the primary windings 2 2 and 10 2, respectively, of transformers 2 1 and 10 1 of the first 2 and second 10 groups of transistor-thyristor modules both in magnitude and phase . To do this, with the help of thyristor switches 2 5 - 2 22 and 10 5 -10 22 change the connection diagrams of the secondary windings 2 3 and 10 3 of the above-mentioned transformers to their input terminals with supply voltage, respectively. In this way, with the help of modules of the first group 2, active power is pumped into a given level, pumped into the inductors of the furnaces during the melting process. Using the modules of the second group 10, they provide compensation for the reactive power consumed by the furnaces during the melting process, as well as the balancing of the active power consumed by them in the phases of the supply network. If the voltage at the input of the device does not correspond to the middle of the required range of its change during the melting process (curve IV, Fig. 3), then a matching transformer is introduced into the circuit of the device (Fig. 1). The latter is connected in series between the terminals A, B, C of the supply network and the input terminals of the first group of transistor-thyristor modules 2 (Fig. 1).

Способ осуществляют следующим образом. Пусть в исходном режиме работы, после загрузки печей шихтой, по команде блока управления 13 на входные зажимы A, B, C устройства подают питающее напряжение и одновременно с этим в центральный процессор 11 передается информация о требуемой на данный момент величине активной мощности, которую необходимо закачивать в индукторы печей в процессе плавки. Работа системы программно-логического управления организуется центральным процессором 11 в соответствии с программой, заложенной в постоянное запоминающее устройство его. По команде центрального процессора 11 на первом интервале времени информация от группы датчиков 12 поступает в центральный процессор 11, где аналоговые сигналы преобразуются в цифровые коды, соответствующие значениям фазовых углов нагрузки на зажимах индукторов 1 печей индукционного нагрева, а также величинам токов, напряжений и активных мощностей, потребляемых печами. Эта цифровая информация обрабатывается путем усреднения ее на данном интервале времени, фиксируются значения активных мощностей печей, величины токов в контурах индукторов их и помещаются в оперативную память центрального процессора 11. Далее, в соответствии с упомянутой программой, центральный процессор 11 на втором интервале времени управляет работой трансформаторно-тиристорных модулей первой группы 2. Если хотя бы для одной печи фиксированное значение активной мощности превышает наперед заданное верхнее пороговое значение, то центральный процессор 11 уменьшает напряжение на зажимах индукторов 1 печей на определенную минимально-возможную дискретную величину. Для этого он считывает из постоянного запоминающего устройства цифровую информацию о требуемом изменении схем соединения вторичных обмоток 23 вспомогательных трансформаторов всех модулей первой группы 2, а также о моментах времени организации алгоритма переключения тиристорных ключей 25 - 222 этих модулей. В соответствии с упомянутым алгоритмом, центральный процессор 11, путем воздействия на блоки выходных каскадов 14 соответствующих модулей, переводит один или несколько модулей первой группы 2 в новые режимы работы. При уменьшении активной мощности хотя бы для одной печи до величины менее нижнего порогового значения, центральный процессор 11 выполняет те же управляющие функции, что и при повышении ее, но с той лишь разницей, что напряжение на зажимах индукторов 1 печей увеличивают на определенную минимально- возможную дискретную величину. Если активные мощности печей после выполнения центральным процессором 11 упомянутых управляющих функций находятся в разрешенной зоне между нижним и верхним пороговыми значениями ее, то режимы работы модулей первой группы 2 остаются без изменения до конца второго интервала времени и далее, до начала второго интервала времени уже в новом цикле работы центрального процессора. Одновременно с началом второго интервала времени центральный процессор 11 сравнивает фиксированные значения токов в контурах индукторов печей с определенным допустимым значением его. Если для какой-то из печей ток индуктора превысит допустимое значение, то центральный процессор 11 выдает команду на увеличение числа рабочих витков у соответствующего индуктора 1 печи. После окончания второго интервала времени центральный процессор 11, аналогично первому интервалу, вновь опрашивает группу датчиков 12. Отличие третьего интервала времени от первого состоит в том, что на данном интервале усредняют и фиксируют значения напряжений на входе второй группы модулей 10, фазовые углы сдвига между напряжениями на зажимах индукторов и токами соответствующих индукторов, а также значения самих токов их. На четвертом интервале вычисляют по определенным аналитическим выражениям отрицательный трехмерный вектор симметро-компенсирующих коэффициентов трехфазного тока нагрузки индукционных печей и множество положительных трехмерных векторов симметро-компенсирующих коэффициентов реактивных токов на входных зажимах тиристорных модулей второй группы 10 для всех возможных и различных режимов их работы. В центральном процессоре 11 после вычисления числовых данных x, у, z упомянутого отрицательного трехмерного вектора и возможного множества n числовых данных x(n), у(n), z(n) упомянутых положительных трехмерных векторов происходит их сравнение путем простого перебора всех элементов множества n. Это позволяет для любых данных x, у, z нагрузки индукционных печей выбирать наиболее оптимальный режим работы устройства согласно следующему критерию оптимальности:

Figure 00000002

где D - значение невязки или точность симметрирования нагрузки и компенсации реактивной мощности, потребляемой печами, для n-го режима работы устройства. Центральный процессор выбирает тот режим работы устройства, для которого характерно D= min. Непосредственно после определения номера нового режима, которому соответствует минимальная невязка, центральный процессор проверяет совпадение этого номера с номером старого режима работы группы модулей 10. Если номера отличаются, то центральный процессор в соответствии с упомянутым выше аналогичным алгоритмом перевода в новый режим работы тиристорных модулей первой группы 2, переводит модули второй группы 10 в режим работы, соответствующий новому номеру. Некоторое отличие указанных выше алгоритмов заключается во временном сдвиге моментов переключения тиристорных ключей модулей первой 2 и второй 10 групп из-за их различных фазовых углов нагрузки. После окончания четвертого фиксированного интервала времени микропроцессорная система программно-логического управления начинает новый цикл работы с точным повторением упомянутых выше функций и с разбивкой их по временным интервалам в определенной последовательности для реализации предлагаемого способа.The method is as follows. Suppose that in the initial mode of operation, after loading the furnaces with a charge, at the command of the control unit 13, a supply voltage is supplied to the input terminals A, B, C of the device and at the same time, information about the currently required active power value that needs to be pumped is transmitted to the central processor 11 into furnace inductors during the smelting process. The operation of the program-logical control system is organized by the Central processor 11 in accordance with the program embedded in its permanent storage device. At the command of the central processor 11 in the first time interval, information from the group of sensors 12 enters the central processor 11, where the analog signals are converted into digital codes corresponding to the values of the phase angles of the load on the terminals of the inductors 1 of the induction heating furnaces, as well as the values of currents, voltages and active powers consumed by stoves. This digital information is processed by averaging it over a given time interval, the values of the active powers of the furnaces, the currents in the circuits of their inductors are recorded and placed in the main memory of the central processor 11. Next, in accordance with the program, the central processor 11 controls the operation on the second time interval thyristor transformer modules of the first group 2. If for at least one furnace a fixed value of active power exceeds a predetermined upper threshold value in advance, then the center The core processor 11 reduces the voltage across the terminals of the inductors 1 of the furnaces by a certain minimum possible discrete value. To do this, he reads from the read-only memory digital information about the required change in the connection schemes of the secondary windings 2 3 of the auxiliary transformers of all modules of the first group 2, as well as about the times of organization of the switching algorithm of thyristor switches 2 5 - 2 22 of these modules. In accordance with the aforementioned algorithm, the central processor 11, by acting on the blocks of the output stages 14 of the respective modules, transfers one or more modules of the first group 2 to new operating modes. When reducing the active power for at least one furnace to a value less than the lower threshold value, the central processor 11 performs the same control functions as increasing it, but with the only difference being that the voltage across the terminals of the inductors 1 of the furnaces is increased by a certain minimum possible discrete value. If the active power of the furnaces after the central processor 11 performs the above control functions is in the allowed zone between the lower and upper threshold values of it, then the operating modes of the modules of the first group 2 remain unchanged until the end of the second time interval and further, before the start of the second time interval, already in the new CPU cycle. Simultaneously with the beginning of the second time interval, the central processor 11 compares the fixed values of the currents in the circuits of the inductors of the furnaces with a certain permissible value of it. If for some of the furnaces the inductor current exceeds the permissible value, then the central processor 11 issues a command to increase the number of working turns of the corresponding inductor 1 of the furnace. After the end of the second time interval, the central processor 11, similarly to the first interval, again polls the group of sensors 12. The difference between the third time interval and the first one is that the voltage values at the input of the second group of modules 10 are averaged and fixed at this input, phase shift angles between the stresses at the terminals of the inductors and the currents of the corresponding inductors, as well as the values of their currents themselves. In the fourth interval, the negative three-dimensional vector of the symmetrically compensating coefficients of the three-phase load current of the induction furnaces and the set of positive three-dimensional vectors of the symmetrically compensating coefficients of the reactive currents at the input terminals of the thyristor modules of the second group 10 are calculated for all possible and different modes of operation using certain analytical expressions. In the central processor 11, after calculating the numerical data x, y, z of said negative three-dimensional vector and a possible set n of numerical data x (n), y (n), z (n) of said positive three-dimensional vectors, they are compared by simple enumeration of all elements of the set n This allows for any data x, y, z load induction furnaces to choose the most optimal mode of operation of the device according to the following optimality criterion:
Figure 00000002

where D is the residual value or the accuracy of load balancing and compensation of reactive power consumed by the furnaces for the nth mode of operation of the device. The central processor selects the operating mode of the device, which is characterized by D = min. Immediately after determining the number of the new mode, which corresponds to the minimum discrepancy, the central processor checks the coincidence of this number with the number of the old mode of operation of the module group 10. If the numbers are different, then the central processor in accordance with the above-mentioned similar algorithm for transferring the thyristor modules of the first group to the new operation mode 2, puts the modules of the second group 10 into the operating mode corresponding to the new number. Some difference between the above algorithms lies in the time shift of the switching times of the thyristor switches of the modules of the first 2 and second 10 groups due to their different phase load angles. After the end of the fourth fixed time interval, the microprocessor-based program-logic control system begins a new cycle of work with the exact repetition of the functions mentioned above and with a breakdown of them into time intervals in a certain sequence to implement the proposed method.

Рассмотрим один из вариантов осуществляемого способа на примере электроснабжения одной печи ИЧТ-31/7, индуктор 1 которой (фиг. 1) включен между зажимами 3, 4. В составе модулей 2 первой группы использовано два последовательно соединенных модуля, а в составе модулей 10 второй группы - один модуль. Схемотехническое исполнение модулей первой и второй групп одинаково и приведено на фиг. 2. Для данной печи индукционного нагрева на фиг. 4 показан график (кривая V) требуемого изменения напряжения на зажимах индуктора 1 в процессе плавки при условии потребления печью активной мощности на уровне 6860/4500 кВт, а средний размер кусков шихты, загружаемых в тигель печи, составляет 0,12 м. Упомянутая кривая V соответствует использованию 12 рабочих витков у индуктора 1 на интервале времени 40 минут от начала процесса индукционного нагрева до достижения загрузкой температуры точки Кюри (t≈ 750oC). Затем число рабочих витков индуктора увеличивают до 23, которое остается неизменным до конца плавки, а величину активной мощности, потребляемую печью, уменьшают с 6860 до 4500 кВт. Весь процесс плавки длится 112 минут. Два последовательно соединенных трансформаторно-тиристорных модуля 2 первой группы обеспечивают 81 дискретный уровень трехфазного синусоидального напряжения на зажимах индуктора печи. Средний уровень питающего напряжения между зажимами A, B, C согласно фиг. 4 (кривая VII) равен 1980 В, а диапазон его изменения от 1680 до 2280 В составляет 600 В. Поэтому минимально возможная дискретная величина изменения напряжения на зажимах индуктора 1 составляет 7,5 В, что обеспечивает на весьма высоком уровне ±1% точность стабилизации активной мощности, которая закачивается в индуктор печи в процессе индукционного нагрева. Суммарная электрическая мощность вспомогательных трансформаторов обоих модулей первой группы 2 составляет 1040 кВт. Из них вспомогательный трансформатор модуля с грубым регулированием напряжения на выходе (ступень регулирования 67,5 В) имеет электрическую мощность 936 кВт, а вспомогательный трансформатор модуля с тонким регулированием напряжения на выходе (ступень регулирования 7,5 В) имеет электрическую мощность 104 кВт. Для компенсации потребляемой печью в процессе плавки реактивной мощности (фиг. 3, кривая II) и симметрирования активной мощности по фазам питающей сети, центральный процессор 11 периодически вычисляет упомянутые текущие числовые параметры нагрузки х, у, z по следующим формулам:

Figure 00000003

где IИП - ток в контуре индуктора 1 печи на момент времени замера, A;
φ - угол сдвига по фазе между напряжением на зажимах индуктора печи и током в контуре его на момент времени замера, эл. градус.Consider one of the variants of the method implemented by the example of power supply to one IChT-31/7 furnace, the inductor 1 of which (Fig. 1) is connected between clamps 3, 4. As part of the modules of the first group, two series-connected modules are used, and as part of the modules 10, the second groups - one module. The circuit design of the modules of the first and second groups is the same and is shown in FIG. 2. For a given induction heating furnace in FIG. Figure 4 shows a graph (curve V) of the required voltage change at the terminals of inductor 1 during the melting process, provided that the furnace consumes active power at 6860/4500 kW, and the average size of the pieces of charge loaded into the crucible of the furnace is 0.12 m. Mentioned curve V corresponds to the use of 12 working turns at the inductor 1 in a time interval of 40 minutes from the beginning of the induction heating process until the load reaches the Curie point temperature (t≈ 750 o C). Then the number of working turns of the inductor is increased to 23, which remains unchanged until the end of the melting, and the amount of active power consumed by the furnace is reduced from 6860 to 4500 kW. The entire melting process lasts 112 minutes. Two series-connected transistor-thyristor modules 2 of the first group provide 81 discrete levels of three-phase sinusoidal voltage at the terminals of the furnace inductor. The average supply voltage between terminals A, B, C of FIG. 4 (curve VII) is 1980 V, and the range of its change from 1680 to 2280 V is 600 V. Therefore, the minimum possible discrete value of the voltage change at the terminals of inductor 1 is 7.5 V, which ensures a very high level of ± 1% stabilization accuracy active power, which is pumped into the inductor of the furnace during induction heating. The total electric power of the auxiliary transformers of both modules of the first group 2 is 1040 kW. Of these, the auxiliary transformer of the module with coarse regulation of the output voltage (regulation stage 67.5 V) has an electric power of 936 kW, and the auxiliary transformer of the module with fine regulation of the voltage at the output (regulation stage 7.5 V) has an electric power of 104 kW. To compensate for the consumed furnace during the process of melting reactive power (Fig. 3, curve II) and balancing the active power according to the phases of the supply network, the central processor 11 periodically calculates the aforementioned current numerical load parameters x, y, z according to the following formulas:
Figure 00000003

where I IP - current in the circuit of the inductor 1 of the furnace at the time of measurement, A;
φ is the phase angle between the voltage at the terminals of the furnace inductor and the current in its circuit at the time of measurement, el. degree.

Числовые параметры нагрузки x, у, z, вычисляемые согласно формуле (2), представляют собой симметро-компенсирующие коэффициенты отрицательного трехмерного вектора трехфазного тока нагрузки печей. Они получены путем предварительного определения комплексных токов прямой

Figure 00000004
и обратной
Figure 00000005
последовательностей нагрузки печей. Так как в качестве нагрузки трехфазной сети используется одна печь (фиг. 1), то выражения для компенсации токов упомянутых выше последовательностей имеют следующий вид:
Figure 00000006

Мнимая часть тока
Figure 00000007
подлежит компенсации, и, следовательно, вычисляется с обратным знаком. Она соответствует величине x из формулы (2). Аналогично действительная и мнимая части
Figure 00000008
подлежат компенсации и поэтому вычисляются с обратными знаками. Они соответствуют величинам у и z из формулы (2).The numerical load parameters x, y, z calculated according to formula (2) are the symmetrically compensating coefficients of the negative three-dimensional vector of the three-phase load current of the furnaces. They are obtained by preliminary determination of complex direct currents
Figure 00000004
and reverse
Figure 00000005
furnace load sequences. Since one furnace is used as the load of the three-phase network (Fig. 1), the expressions for compensating the currents of the above sequences are as follows:
Figure 00000006

Imaginary part of current
Figure 00000007
compensable, and therefore calculated with the opposite sign. It corresponds to the value x from formula (2). Similarly, the real and imaginary parts
Figure 00000008
subject to compensation and therefore calculated with the opposite signs. They correspond to the quantities y and z from formula (2).

В связи с тем, что трансформаторно-тиристорный модуль 10 второй группы имеет множество режимов работы n, которое содержит 9 полнофазных и 40 неполнофазных режимов, центральный процессор 11 на момент времени замеров числовых параметров нагрузки вычисляет соответствующее каждому из n-упомянутых режимов множество комплексных значений реактивных симметро-компенсирующих токов I1.n, I2.n, I3.n (фиг. 5, 6, 7, 8). В качестве примера приведены аналитические выражения для вычисления данных токов одного из режимов работы модуля 10 с условным названием "45 режим". Именно этот режим обеспечивает D= min для первой минуты процесса плавки (фиг. 5).Due to the fact that the transistor-thyristor module 10 of the second group has many operating modes n, which contains 9 full-phase and 40 non-phase modes, the central processor 11 at the time of measuring the numerical load parameters calculates the set of complex reactive values corresponding to each of the n-mentioned modes symmetrically compensating currents I 1.n , I 2.n , I 3.n (Fig. 5, 6, 7, 8). As an example, analytical expressions for calculating these currents of one of the operating modes of module 10 with the code name "45 mode" are given. It is this mode that provides D = min for the first minute of the melting process (Fig. 5).

Figure 00000009

где, к = 0,21 - коэффициент трансформации вспомогательного трансформатора модуля;
UAB - действующее значение напряжения на зажимах индуктора на момент замера (фиг. 5);
XC1= 0,186 Ом - сопротивление конденсаторной батареи 8 (фиг. 1);
XC2 = 4,65 Ом - сопротивление конденсаторной батареи 9 (фиг. 1).
Figure 00000009

where, k = 0.21 is the transformation coefficient of the auxiliary transformer of the module;
U AB - the current value of the voltage at the terminals of the inductor at the time of measurement (Fig. 5);
X C1 = 0.186 Ohm - the resistance of the capacitor bank 8 (Fig. 1);
X C2 = 4.65 Ohms - the resistance of the capacitor bank 9 (Fig. 1).

Для организации данного режима работы центральный процессор 11 включает у модуля 10 второй группы (фиг. 2) тиристорные ключи с номерами 109, 1010, 1012, 1014, 1019. Далее центральный процессор 11 вычисляет комплексные токи

Figure 00000010
прямой и
Figure 00000011
обратной последовательностей для всего множества n режимов работы модуля 10 в соответствии со следующими выражениями:
Figure 00000012

Числовые данные x(n), у(n), z(n) положительных трехмерных векторов упомянутого множества n режимов работы модуля 10 получают:
Figure 00000013

По ходу процесса индукционного нагрева система программно-логического управления, в соответствии с приведенными выше числовыми параметрами устройства и аналитическими выражениями (1) - (5), поясняющими способ, выбирает различные режимы работы модуля 10 второй группы. В качестве примера отметим некоторые из них. На 58-й минуте плавки используется режим с условным названием "49 режим" (фиг. 6). Этот режим организуется центральным процессором 11 путем включения у модуля 10 тиристорных ключей с номерами 109, 1010, 1011, 1015, 1019. На 100-й минуте плавки используют режим с условным названием "8 режим" (фиг. 7). В этом режиме включены тиристорные ключи с номерами 106, 108, 1010, 1011, 1013, 1015. В конце плавки, на 136-й минуте, наиболее эффективно использование также режима с условным названием "8 режим" (фиг. 8). Анализ векторных диаграмм (фиг. 5 - фиг. 8) показывает, что использование в составе модулей 10 второй группы всего одного тиристорного модуля обеспечивает на весьма хорошем уровне компенсацию реактивной мощности и симметрирование активной мощности по фазам питающей сети. Это подтверждают результаты сравнения (фиг. 5 - фиг. 8) потребляемых фазных токов IA, IB, IC при идеальной симметро-компенсации и фазных токов IAK, IBK, ICK, потребляемых от питающей сети в случае выбора режима работы модуля 10 по критерию D= min. Практически идеальную симметро-компенсацию получают при использовании в составе модулей 10 второй группы двух последовательно соединенных модулей. Объясняется это тем, что общее множество n режимов работы второй группы модулей 10 при этом колоссально увеличивается от 49 режимов до n = 49 x 49 = 2401 режима. Электрическая мощность вспомогательного трансформатора модуля 10 второй группы для упомянутого примера его использования составляет 6300 кВ·А. Эту мощность определяем на основании данных векторной диаграммы (фиг. 8) для конца плавки. Именно в этом режиме наблюдается наибольшая токовая нагрузка на элементы схемы электроснабжения. Согласно фиг. 8 имеем следующие величины токов и напряжений:
UAB = 2186 В - напряжение на зажимах индуктора печи;
IИП = 15730 A - ток в контуре индуктора;
Figure 00000014

I1.0 = 13940 A - ток по фазе А первичной обмотки 102 вспомогательного трансформатора 101;
I2.0 = 13650 A - ток по фазе В обмотки 102 вспомогательного трансформатора 101 и по конденсаторной батарее 9 с сопротивлением XC1 = 0,186 Ом;
I3.0 = 545 A - ток по фазе C обмотки 102 вспомогательного трансформатора 101 и по конденсаторной батарее 9 с сопротивлением XC2 = 4,65 Ом;
Ia = Ib = Ic = 1188 A - токи по фазам питающей сети при условии полной компенсации реактивной мощности и идеального симметрирования активной мощности по всем трем фазам;
Figure 00000015

Указанные выше цифровые данные позволяют однозначно определить установленную (суммарную) мощность конденсаторной батареи, которая равна 36,0 Мвар. Большую часть мощности в 34,6 Мвар составляет конденсаторная батарея 8 с сопротивлением XC1 = 0,186 Ом. Меньшая часть мощности, равная 1,4 Мвар, приходится на конденсаторную батарею 9 с сопротивлением XC2 = 4,65 Ом. Напряжение на зажимах конденсаторной батареи 8 меняется в процессе плавки от 1544 до 2538 В. А на зажимах конденсаторной батареи 9 - от 1511 до 2538 В. Примем номинальное его значение на зажимах конденсаторных батарей 8 и 9 на уровне 2500 В. Срок службы конденсаторной батареи увеличивается более чем в два раза по сравнению со сроком службы ее при работе в составе известного устройства. Анализ цифровых данных векторных диаграмм (фиг. 5 - фиг. 8) показывает, что номинальную активную мощность (Pн = 6860 кВт) для данного типа печей ИЧТ-31/7 можно закачивать в индуктор печи только на интервале времени процесса плавки до достижения температурой загрузки точки Кюри. При температуре выше точки Кюри активная мощность должна быть снижена до уровня в 4500 кВт. В противном случае, ток в контуре индуктора печи превышает его номинальное значение.To organize this mode of operation, the Central processor 11 includes a module 10 of the second group (Fig. 2) thyristor keys with numbers 10 9 , 10 10 , 10 12 , 10 14 , 10 19 . Next, the CPU 11 calculates the complex currents
Figure 00000010
direct and
Figure 00000011
reverse sequences for the whole set of n operating modes of module 10 in accordance with the following expressions:
Figure 00000012

The numerical data x (n), y (n), z (n) of the positive three-dimensional vectors of the set of n modes of operation of module 10 are obtained:
Figure 00000013

During the induction heating process, the program-logical control system, in accordance with the above numerical parameters of the device and analytical expressions (1) - (5), explaining the method, selects various operating modes of the module 10 of the second group. As an example, we note some of them. At the 58th minute of melting, the mode with the code name "49 mode" is used (Fig. 6). This mode is organized by the central processor 11 by turning on the thyristor keys of the module 10 with numbers 10 9 , 10 10 , 10 11 , 10 15 , 10 19 . At the 100th minute of the heat use the mode with the code name "8 mode" (Fig. 7). In this mode, thyristor keys with numbers 10 6 , 10 8 , 10 10 , 10 11 , 10 13 , 10 15 are turned on . At the end of the heat, at the 136th minute, the most effective use of the regime with the code name "8 mode" (Fig. 8). Analysis of the vector diagrams (Fig. 5 - Fig. 8) shows that the use of only one thyristor module in the modules of the second group 10 provides a very good level of reactive power compensation and balancing of the active power along the phases of the supply network. This is confirmed by the comparison results (Fig. 5 - Fig. 8) of the consumed phase currents I A , I B , I C with perfect symmetrical compensation and the phase currents I AK , I BK , I CK consumed from the mains in the case of choosing the operating mode module 10 by the criterion D = min. Almost perfect symmetrical compensation is obtained when two modules in series are used as part of modules 10 of the second group. This is explained by the fact that the total set of n modes of operation of the second group of modules 10, while enormously increasing from 49 modes to n = 49 x 49 = 2401 modes. The electric power of the auxiliary transformer of the module of the second group for the mentioned example of its use is 6300 kV · A. This power is determined based on the data of the vector diagram (Fig. 8) for the end of the heat. It is in this mode that the greatest current load on the elements of the power supply circuit is observed. According to FIG. 8 we have the following values of currents and voltages:
U AB = 2186 V - voltage at the terminals of the furnace inductor;
I IP = 15730 A - current in the inductor circuit;
Figure 00000014

I 1.0 = 13940 A — phase A current of the primary winding 10 2 of the auxiliary transformer 10 1 ;
I 2.0 = 13650 A is the phase current B of the winding 10 2 of the auxiliary transformer 10 1 and the capacitor bank 9 with a resistance X C1 = 0.186 Ohm;
I 3.0 = 545 A - current in phase C of winding 10 2 of auxiliary transformer 10 1 and in capacitor bank 9 with resistance X C2 = 4.65 Ohm;
I a = I b = I c = 1188 A - currents in the phases of the supply network, provided that the reactive power is completely compensated and the active power is perfectly balanced in all three phases;
Figure 00000015

The above digital data allows you to uniquely determine the installed (total) power of the capacitor bank, which is 36.0 Mvar. Most of the power of 34.6 Mvar is a capacitor bank 8 with a resistance of X C1 = 0.186 Ohms. A smaller part of the power, equal to 1.4 Mvar, falls on the capacitor bank 9 with a resistance of X C2 = 4.65 Ohms. The voltage at the terminals of the capacitor bank 8 changes during the melting process from 1544 to 2538 V. And at the terminals of the capacitor bank 9 it changes from 1511 to 2538 V. Let us assume its nominal value at the terminals of the capacitor banks 8 and 9 at 2500 V. The service life of the capacitor bank is increasing more than twice as compared with its service life when working as part of a known device. An analysis of the digital data of vector diagrams (Fig. 5 - Fig. 8) shows that the rated active power (P n = 6860 kW) for this type of IChT-31/7 furnace can be pumped into the furnace inductor only at a time interval of the melting process until the temperature reaches Curie point loading. At temperatures above the Curie point, the active power should be reduced to a level of 4,500 kW. Otherwise, the current in the furnace inductor circuit exceeds its rated value.

В качестве примера выберем перевод устройства в различные стационарные режимы работы в течение первых 10 минут процесса индукционного нагрева. Согласно кривой V (фиг.4) напряжение на зажимах индуктора в момент начала плавки равно 2180 В, что больше среднего уровня на входных зажимах устройства на 200 В. Для обеспечения данного напряжения трансформаторно-тиристорный модуль грубого регулирования его первой группы модулей 2 находится в режиме с условным названием "8 режим", а модуль тонкого регулирования первой группы 2 - в режиме с условным названием "1 режим". У модуля грубого регулирования во вторичной обмотке 23 включены тиристорные ключи 26, 28, 210, 211, 213, 215, а у модуля тонкого регулирования - тиристорные ключи 217, 218, 221, 222. Это обеспечивает увеличение напряжения на зажимах индуктора 1 по сравнению с напряжением на входных зажимах А, В, С устройства на три ступени грубого регулирования, что составляет 202,5 В. Поэтому в начальный момент процесса плавки напряжение на зажимах индуктора составляет 1980 + 202,5 = 2182,5 В. Неточность регулирования напряжения равна 2,5 В. На эту величину напряжение на зажимах индуктора больше требуемого значения, которое равно 2180 В. Далее по ходу процесса плавки согласно кривой V (фиг.4) напряжение на зажимах индуктора уменьшается со скоростью 10 В в минуту и через 10 минут после начала плавки его величина составляет 2080 В. В связи с этим система программно-логического управления по ходу процесса плавки последовательно переводит модуль тонкого регулирования напряжения из режима с условным названием "1 режим" в режимы с условными названиями "2 режим", далее в "3 режим", далее в "4 режим" и, наконец, в "5 режим". Осуществляется это путем выключения тиристорных ключей старого режима работы и включения тиристорных ключей необходимого нового режима работы. Переключение тиристорных ключей выполняют по определенным алгоритмам (см. патент России N 2113753, кл. H 02 J 3/12, 3/18, H 02 М 5/257, 1998). Для вышеуказанной последовательности режимов работы модуля тонкого регулирования соответствующие им включенные тиристорные ключи таковы: 212, 214, 216, 217, 218 - "2 режим"; 25, 27, 29, 221, 222 - "3 режим"; 25, 27, 29, 214, 216 - "4 режим"; 25, 27, 29, 219, 220 - "5 режим". Таким образом, периодически с интервалом времени в 0,75 минут, напряжение на зажимах индуктора уменьшается на дискретную величину ступени регулирования, равную 7,5 В. В начале 5-й минуты процесса плавки напряжение на зажимах индуктора печи не будет соответствовать требуемому уровню 6860 кВт активной мощности, закачиваемой в индуктор печи. Ее величина увеличится более чем на 1% и выйдет за верхний предел зоны нечувствительности регулятора мощности. В этот момент времени система программно-логического управления начнет дальнейшее уменьшение величины напряжения на зажимах индуктора. Модуль грубого регулирования напряжения переходит в режим работы "7 режим" путем выключения тиристорных ключей старого режима работы и включения новых ключей 26, 28, 210, 217, 218. Одновременно с этим модуль тонкого регулирования переводится в режим работы с условным названием "9 режим" за счет включения новых тиристорных ключей 26, 28, 210, 219, 220 и выключения ранее работающих. В результате совместного действия обоих модулей напряжение на зажимах индуктора снова уменьшается на ступень тонкого регулирования на 7,5 В, так как оно возрастает на 8 ступеней тонкого регулирования и уменьшается на 1 ступень грубого регулирования. Затем, по ходу процесса плавки, периодически с интервалом времени 0,75 минуты, напряжение на зажимах индуктора уменьшается ступенями по 7,5 В и на 10-й минуте процесса плавки (конец рассматриваемого интервала) модуль грубого регулирования находится в режиме работы "7 режим", а модуль тонкого регулирования в режиме работы "5 режим". Трансформаторно-тиристорный модуль второй группы 10 на вышерассмотренном 10-минутном интервале времени от начала плавки находится в режиме работы с условным названием "45 режим". Этот режим получают путем включения тиристорных ключей 109, 1010, 1012, 1014, 1019. На упомянутом интервале времени для данного режима характерно минимальное значение невязки (D = min). Например, для первой минуты плавки согласно цифровым данным фиг. 5 имеем IИП = 7909 A и фазовый угол нагрузки φ = 70 эл.градусов. На основании этих данных и величины напряжения на зажимах индуктора (кривая III, фиг. 3) центральный процессор 11 по формулам системы уравнений (2) определяет числовые данные нагрузки: x = 4492 А, у = -3481 А, z = 2956 А. Далее по формулам (3) он вычисляет симметро-компенсирующие токи

Figure 00000016
цифровые данные которых приведены на фиг. 5. Затем на основании аналитических выражений (4) получают комплексные величины
Figure 00000017
Числовые данные положительного трехмерного вектора 45 режима работы модуля 10 в соответствии с равенствами (5) равны: x(45) = 4322 А: у(45) = -3645 А; z(45) = 3004 А. Значение невязки согласно с формулой (1) составляет D = 241 А.As an example, we choose to transfer the device to various stationary modes of operation during the first 10 minutes of the induction heating process. According to curve V (Fig. 4), the voltage across the terminals of the inductor at the time of the start of melting is 2180 V, which is more than the average level at the input terminals of the device by 200 V. To ensure this voltage, the thyristor-transformer coarse regulation module of its first group of modules 2 is in the mode with the code name "8 mode", and the fine control module of the first group 2 - in the mode with the code name "1 mode". The thyristor switches 2 6 , 2 8 , 2 10 , 2 11 , 2 13 , 2 15 are included in the coarse regulation module in the secondary winding 2 3 , and the thyristor keys 2 17 , 2 18 , 2 21 , 2 22 are included in the fine regulation module. This provides an increase in voltage at the terminals of the inductor 1 compared with the voltage at the input terminals A, B, C of the device at three stages of coarse regulation, which is 202.5 V. Therefore, at the initial moment of the melting process, the voltage at the terminals of the inductor is 1980 + 202.5 = 2182.5 V. The inaccuracy of voltage regulation is 2.5 V. By this value, the voltage at the terminals of the inductor is greater than the required value, which is 2180 V. Further along the melting process, according to curve V (Fig. 4), the voltage at the terminals of the inductor decreases from speed 10 per minute and 10 minutes after the start of melting, its value is 2080 V. In this regard, the program-logical control system in the course of the melting process sequentially transfers the fine voltage control module from the mode with the code name "1 mode" to the modes with the conditional name "2 mode ", then to" 3 mode ", then to" 4 mode "and finally to" 5 mode ". This is done by turning off the thyristor keys of the old mode of operation and turning on the thyristor keys of the necessary new mode of operation. Switching the thyristor keys is performed according to certain algorithms (see Russian patent N 2113753, CL H 02 J 3/12, 3/18, H 02 M 5/257, 1998). For the above sequence of operating modes of the fine regulation module, the corresponding thyristor switches included are as follows: 2 12 , 2 14 , 2 16 , 2 17 , 2 18 - “2 mode”; 2 5 , 2 7 , 2 9 , 2 21 , 2 22 - "3 mode"; 2 5 , 2 7 , 2 9 , 2 14 , 2 16 - "4 mode"; 2 5 , 2 7 , 2 9 , 2 19 , 2 20 - "5 mode". Thus, periodically with a time interval of 0.75 minutes, the voltage at the terminals of the inductor decreases by a discrete value of the control step equal to 7.5 V. At the beginning of the 5th minute of the melting process, the voltage at the terminals of the inductor of the furnace will not correspond to the required level of 6860 kW active power pumped into the furnace inductor. Its value will increase by more than 1% and go beyond the upper limit of the dead zone of the power regulator. At this point in time, the program-logic control system will begin to further decrease the voltage across the terminals of the inductor. The coarse voltage regulation module switches to the "7 mode" operating mode by turning off the thyristor switches of the old operating mode and turning on the new keys 2 6 , 2 8 , 2 10 , 2 17 , 2 18 . At the same time, the fine control module is transferred to the operation mode with the code name "9 mode" due to the inclusion of new thyristor switches 2 6 , 2 8 , 2 10 , 2 19 , 2 20 and turning off previously working. As a result of the combined action of both modules, the voltage at the terminals of the inductor decreases again by 7.5 V by the fine control step, since it increases by 8 fine control steps and decreases by 1 coarse control step. Then, during the melting process, periodically with a time interval of 0.75 minutes, the voltage at the inductor clamps decreases in steps of 7.5 V and at the 10th minute of the melting process (end of the considered interval), the coarse control module is in the "7 mode ", and the fine adjustment module in the" 5 mode "operating mode. The transistor-thyristor module of the second group 10 in the above-considered 10-minute time interval from the start of melting is in operation mode with the code name "45 mode". This mode is obtained by turning on the thyristor switches 10 9 , 10 10 , 10 12 , 10 14 , 10 19 . In the mentioned time interval, this mode is characterized by the minimum value of the residual (D = min). For example, for the first minute of melting according to the digital data of FIG. 5 we have I PI = 7909 A and the phase phase angle of the load φ = 70 electrical degrees. Based on these data and the magnitude of the voltage at the terminals of the inductor (curve III, Fig. 3), the central processor 11 determines the numerical data of the load using the formulas of equation system (2): x = 4492 A, y = -3481 A, z = 2956 A. Further using formulas (3), he calculates symmetrically compensating currents
Figure 00000016
the digital data of which are shown in FIG. 5. Then, on the basis of analytical expressions (4), complex quantities are obtained
Figure 00000017
The numerical data of the positive three-dimensional vector 45 of the operating mode of the module 10 in accordance with equalities (5) are equal to: x (45) = 4322 A: y (45) = -3645 A; z (45) = 3004 A. The value of the residual according to formula (1) is D = 241 A.

При шихте с относительной магнитной проницаемостью, равной единице, конец начального периода плавки определяют моментом времени, когда глубина проникновения электромагнитной волны в шихту достигает среднего значения ее между таковыми на начало и конец плавки. With a charge with a relative magnetic permeability equal to unity, the end of the initial melting period is determined by the point in time when the penetration depth of the electromagnetic wave into the mixture reaches its average value between those at the beginning and end of melting.

Предложенное решение позволяет повысить надежность и расширить функциональные возможности способа регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева и сократить расход активных материалов на изготовление и эксплуатацию устройства для его реализации. The proposed solution allows to increase reliability and expand the functionality of the method of regulating the parameters of electricity in three-phase power networks of induction heating furnaces and reduce the consumption of active materials for the manufacture and operation of the device for its implementation.

Claims (3)

1. Способ регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева, согласно которому по ходу процесса плавки поддерживают потребляемую активную мощность, коэффициенты мощности и несимметрии нагрузки на заданном уровне, соответственно путем уменьшения напряжения на зажимах индуктора печи, увеличения реактивной мощности, генерируемой конденсаторными батареями, и изменения величины реактивных токов по фазам сети, отличающийся тем, что уровень напряжения на входных зажимах трехфазной питающей сети выбирают равным среднему значению изменяющегося в процессе плавки напряжения, сокращают диапазон его изменения, уменьшая количество рабочих витков индуктора и выбирая на определенном уровне закачиваемую в соответствующий индуктор печи активную мощность в начальном периоде плавки, а в последующий период плавки и до конца ее количество рабочих витков индуктора увеличивают и изменяют определенным образом закачиваемую в соответствующий индуктор печи активную мощность, поддерживают требуемый уровень напряжения на зажимах соответствующего индуктора печи, уменьшая или увеличивая напряжение в процессе плавки относительно упомянутого среднего значения его путем перевода в различные режимы работы одного или нескольких трансформаторно-тиристорных модулей первой группы, а требуемый уровень коэффициентов мощности и несимметрии нагрузки поддерживают на заданном уровне путем изменения в процессе плавки напряжения как по величине, так и по фазе на зажимах нерегулируемых по величине емкости конденсаторных батарей различной мощности за счет перевода в различные режимы работы одного или нескольких трансформаторно-тиристорных модулей второй группы, выбирают из множества возможных режимов работы модулей второй группы такой режим, который обеспечивает при учете текущих значений напряжения на входных зажимах конденсаторных батарей и начальных фазовых углов их относительно зажимов питающей сети минимум невязки между отрицательным трехмерным вектором симметро-компенсирующих коэффициентов трехфазного тока нагрузки печей и положительным трехмерным вектором аналогичных коэффициентов трехфазного реактивного тока, потребляемого конденсаторными батареями, вычисляют текущие значения их в реальном времени путем предварительного определения комплексных токов прямой и обратной последовательностей отдельно для токов нагрузки печей и реактивных токов конденсаторных батарей, один из упомянутых коэффициентов - мнимая часть тока прямой последовательности, а два других - действительная и мнимая часть тока обратной последовательности. 1. A method of controlling the parameters of electricity in three-phase power networks of induction heating furnaces, according to which, during the melting process, the consumed active power, power factors and load asymmetries are maintained at a given level, respectively, by reducing the voltage at the terminals of the furnace inductor, increasing the reactive power generated by capacitor banks , and changes in the magnitude of reactive currents in the phases of the network, characterized in that the voltage level at the input terminals of the three-phase pi The mains voltage is chosen equal to the average value of the voltage changing during the melting process, the range of its variation is reduced, reducing the number of working turns of the inductor and choosing at a certain level the active power pumped into the corresponding inductor of the furnace in the initial period of melting, and in the subsequent period of melting to the end of its number of workers the turns of the inductor increase and change in a certain way the active power pumped into the corresponding inductor of the furnace, maintain the required voltage level at the terminals with the corresponding furnace inductor, reducing or increasing the voltage during the melting process relative to the aforementioned average value by translating one or more transistor-thyristor modules of the first group into various operating modes, and the required level of power factors and load asymmetries are maintained at a given level by changing the voltage during melting both in magnitude and in phase at the terminals of uncontrolled in terms of capacity capacitor banks of various capacities due to transfer to various the operating modes of one or more transistor-thyristor modules of the second group, choose from the set of possible operating modes of the modules of the second group such a mode that provides, taking into account the current voltage values at the input terminals of the capacitor banks and their initial phase angles relative to the terminals of the supply network, a minimum discrepancy between the negative three-dimensional a vector of symmetrically compensating coefficients of a three-phase load current of furnaces and a positive three-dimensional vector of similar coefficients of three-phase about the reactive current consumed by capacitor banks, calculate their current values in real time by preliminary determining the complex currents of the forward and reverse sequences separately for the load currents of furnaces and reactive currents of capacitor banks, one of the mentioned coefficients is the imaginary part of the current of the direct sequence, and the other two are the real and imaginary part of the reverse sequence current. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ферромагнитной шихты конец начального периода плавки определяют моментом времени достижения ее температуры, равной точке Кюри, а при шихте с относительной магнитной проницаемостью равной единице, конец начального периода плавки определяют моментом времени, когда глубина проникновения электромагнитной волны в шихту достигает среднего значения ее между таковыми на начало и конец плавки. 2. The method according to claim 1, characterized in that for a ferromagnetic charge, the end of the initial melting period is determined by the time it reaches its temperature equal to the Curie point, and when the charge with a relative magnetic permeability of unity, the end of the initial melting period is determined by the time when the depth penetration of an electromagnetic wave into the mixture reaches its average value between those at the beginning and end of melting. 3. Устройство для регулирования параметров электроэнергии в трехфазных сетях электроснабжения печей индукционного нагрева, содержащее входные зажимы трехфазной сети, питающей трансформаторный модуль для регулирования напряжения под нагрузкой, между выходными зажимами которого включен индуктор печи, а также модуль, имеющий в своем составе конденсаторные батареи для компенсации потребляемой индуктором печи реактивной мощности и симметрирования потребляемой им активной мощности по фазам сети, и систему управления устройством, отличающееся тем, что для регулирования напряжения на зажимах индуктора печи между входными зажимами питающей трехфазной сети и зажимами индуктора печи включены последовательно одна или несколько первичных обмоток вспомогательных трансформаторов соответственно одного или нескольких различных по мощности и ступени регулирования напряжения трансформаторно-тиристорных модулей первой группы, вторичные обмотки вспомогательных трансформаторов этой группы модулей через тиристорные ключи соединены между собой параллельно и подключены к входным зажимам питающей трехфазной сети, между первой и второй фазами выходных зажимов последовательно соединенных первичных обмоток вспомогательных трансформаторов первой группы модулей включена обмотка индуктора печи с возможностью дискретного изменения числа витков ее в процессе плавки, выходные зажимы второй и третьей фаз этой группы модулей соединены каждый с соответствующим входным зажимом одной из двух несекционированных конденсаторных батарей, различных по мощности, выходные зажимы конденсаторных батарей и выходной зажим первой фазы первой группы модулей соединены со входными зажимами соответствующих фаз одной или нескольких последовательно соединенных первичных обмоток вспомогательных трансформаторов соответственно одного или нескольких различных по мощности и ступени регулирования тока по конденсаторным батареям трансформаторно-тиристорных модулей второй группы, выходные зажимы последовательно соединены первичных обмоток второй группы модулей соединены между собой, а зажимы вторичных обмоток вспомогательных трансформаторов второй группы модулей через тиристорные ключи соединены между собой параллельно и подключены к выходным зажимам последовательно соединенных первичных обмоток первой группы модулей, система управления устройством выполнена в виде системы программно-логического управления, содержащей блок центрального процессора с постоянным запоминающим устройством, снабженный двумя парами входных и выходных зажимов, одна пара которых подключена к группе датчиков, входной зажим второй пары которых подключен к блоку управления, а ее выходной зажим связан с входами нескольких блоков выходных каскадов по числу используемых трансформаторно-тиристорных модулей, выходные зажимы каждого из блоков выходных каскадов подключены к управляющим электродам тиристорных ключей соответствующего трансформаторно-тиристорного модуля, группа датчиков служит для замера напряжения, мощности, тока и фазы нагрузки устройства и включена в цепь вторичных обмоток вспомогательных трансформаторов всех трансформаторно-тиристорных модулей и дополнительно в цепь выходных зажимов последовательно соединенных первичных обмоток первой группы модулей. 3. A device for adjusting the parameters of electricity in three-phase power networks of induction heating furnaces, containing input terminals of a three-phase network supplying a transformer module for regulating voltage under load, between the output terminals of which the furnace inductor is connected, as well as a module incorporating capacitor banks for compensation the reactive power consumed by the inductor of the furnace and the balancing of the active power consumed by it in the phases of the network, and the device control system, distinguishes in that for regulating the voltage at the terminals of the furnace inductor between the input terminals of the three-phase supply network and the terminals of the furnace inductor, one or more primary windings of auxiliary transformers are connected in series, respectively, of one or more voltage and stage voltage regulating transistor-thyristor modules of the first group, secondary windings auxiliary transformers of this group of modules through thyristor switches are interconnected in parallel and connected to the input the terminals of the supply three-phase network, between the first and second phases of the output terminals of the primary windings of the auxiliary transformers of the first group of modules connected in series, the inductor coil of the furnace is switched on with the possibility of discrete changes in the number of turns of the furnace during melting, the output terminals of the second and third phases of this group of modules are connected to each input terminal of one of two non-partitioned capacitor banks, different in power, output terminals of capacitor banks and output terminal of the first phase of the first group of modules are connected to the input terminals of the corresponding phases of one or more series-connected primary windings of auxiliary transformers, respectively, of one or more current and voltage stages varying by the capacitor banks of the transistor-thyristor modules of the second group, the output terminals are connected in series to the primary windings of the second group of modules interconnected, and the terminals of the secondary windings of the auxiliary transformers of the second group to the module th through thyristor switches are interconnected in parallel and connected to output terminals of series-connected primary windings of the first group of modules, the device control system is made in the form of a program-logic control system containing a central processor unit with read-only memory, equipped with two pairs of input and output terminals, one pair of which is connected to a group of sensors, the input terminal of the second pair of which is connected to the control unit, and its output terminal is connected to the inputs number of output cascade blocks according to the number of thyristor-transformer modules used, output terminals of each of the output cascade blocks are connected to the control electrodes of the thyristor switches of the corresponding transistor-thyristor module, a group of sensors serves to measure the voltage, power, current and phase of the device load and is included in the secondary circuit auxiliary transformer windings of all transistor-thyristor modules and additionally in the chain of output terminals of series-connected primary windings to the first group of modules.
RU99114982A 1999-07-09 1999-07-09 Method and device for controlling power characteristics of three-phase supply mains for inductive heating furnaces RU2165668C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99114982A RU2165668C2 (en) 1999-07-09 1999-07-09 Method and device for controlling power characteristics of three-phase supply mains for inductive heating furnaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99114982A RU2165668C2 (en) 1999-07-09 1999-07-09 Method and device for controlling power characteristics of three-phase supply mains for inductive heating furnaces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2165668C2 true RU2165668C2 (en) 2001-04-20
RU99114982A RU99114982A (en) 2001-04-27

Family

ID=20222499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99114982A RU2165668C2 (en) 1999-07-09 1999-07-09 Method and device for controlling power characteristics of three-phase supply mains for inductive heating furnaces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2165668C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519636C2 (en) * 2008-09-22 2014-06-20 Сименс Индастри, Инк. Reactive power control systems, devices and methods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОСТЯКОВ В.Н. Плазменно-индукционная плавка, Киев: Наукова Думка, 1981, с.9. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519636C2 (en) * 2008-09-22 2014-06-20 Сименс Индастри, Инк. Reactive power control systems, devices and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101167032B (en) System and method for controlling electrical power across multiple furnaces using variable reactors
CN101099413B (en) Control apparatus for alternating-current reduction furnaces
CZ286181B6 (en) Method of controlling power converter for feeding electric arc furnace with direct current
JP2008522132A5 (en)
CN107614996B (en) Flickering control to electric arc furnaces
RU2165668C2 (en) Method and device for controlling power characteristics of three-phase supply mains for inductive heating furnaces
US20080123714A1 (en) Electronic Circuit And Method Of Supplying Electricity ...
CN101658066A (en) The current fed inverter that is used for electrical induction, fusing and stirring with impulse regulator
US11146067B2 (en) Line control circuit configuration
Billings et al. Modelling a three-phase electric arc furnace: a comparative study of control strategies
US6794618B2 (en) Method for electrical heating of furnaces for heat treatment of metallic workpieces
Cundeva et al. Calculation of electric arc furnace secondary circuit–analytical and numerical approach
RU2245600C1 (en) Step-by-step ac voltage regulation device
RU2104450C1 (en) Method of electric melting and electric arc furnace for its realization
Baxtiyorvich et al. Research of protection, operating modes and principles of control of capacitor units (CU)
Vinnychenko et al. Transformerless High-Voltage Resonant Charging Systems for Capacitive Energy Storage Devices for Electro-Discharge Technologies
RU99114982A (en) METHOD FOR REGULATING ELECTRIC POWER PARAMETERS IN THREE-PHASE NETWORKS OF INDUCTION HEATING FURNACES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2768380C1 (en) Frequency multiplier current inverter
Toodeji et al. Cost reduction and control system improvement in electrical arc furnace using DVR
Yakimov et al. The energy-efficient control of the electrical regime of high-power electric arc furnaces: the case of EAF-180 MMK, PJSC
KR100520874B1 (en) Power supply of induction heating system for improved circulation and control method for the same
Cano-Plata et al. Programming of operation in electric arc furnaces
Frizen et al. Choice of compensating device for induction furnace with dual-frequency power supply
RU2172054C1 (en) Method and device for on-load voltage regulation
RU2214028C2 (en) Method to control parameters of electric energy in three-phase networks supplying power to induction heating furnaces ( variants ) and facility for its implementation ( variants )

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070710