RU29592U1 - Автоматический регулятор электрического режима - Google Patents

Description

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ЭЛЖГРИЧЕСКОГО Полезная модель относится к области металлургии, а именно к устройствам автоматической регулировки процесса плавки в индукщонной тигельной печи. Известен автоматический регулятор электрического режима серии АРЭР-М, предназначенный для автомагического поддержания оптимальной мощности индукционных плавильных установок повышенной частоты. С см. Техническое описание и Инструкцию по эксплуатации Установка высокочастотная плавильная ИСТ-0,16, 1977г., г.Избербаш, (ЖБ ПО Дагэлектротерь. Элементарная схема автоматического регулятора электрического режима типа АРЭР-М, черт. 610-0046, прилагается. Автоматический регулятор электрического режима состоит из трех отдельных блоков: блока автоматического регулирования коэффициента мощности; блока автоматического регулирования напряжения генератора повышенной частоты и блока автоматического переключения схемы генераторной цепи. Питание обмотки возбуждения генератора повышен, частр осуществляется от магнитного усилителя ХШ. Подключение обштки возбуждения генератора к ЗЖ осуществляется контактором постоянного тока ЕНТ. Управление контактором производится с помощью промежуточных реле ГШ и РВГ, кнопочным постом 2КУ. 1ампа 1ЛС сигнализирует о включении или отключении возбуждения. РЕШША. . . и

жхЗой внешней блокировки, подключенной к клеммам219 и 229; проиоходит мгновенное отключение возбуждения генератора повышенной частоты.

При срабатывании какой-либо из максимальных защит IPM или 2РМ отключение возбуждения генератора происходит с некоторой вЕщержкой времени, необходимой для исключения возможности отключений при кратковременных эксплуатационных пиках тока; выдержка времени осуществляется с помощью реле времени 2РВ.

Описанное устройство, как наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату принято за прототип при составлении настоящей заявки,

Недостатками прототипа является:

-отсутствие плавного включения обмотки возбуждения генератора;

-отсутствие автоматического контроля температуры в подшипниках и обмотке генератора;

-отсутствие надежной защиты индукторов от прогорания;

-отсутствие автоматического регулирования фазы и тока генератора при изменении количества витков на индукторе;

-отсутствие перемешивания жидкого металла в тигле.

Задачей полезной модели является - поддержание автоматического режима плавки согласно технологическому процессу и увеличение срока службы плавильных установок, используя автоматические защиты оборудования в напряженных участках.

Поставленная задача достигается тем, что в принципиальную схему электрического регулятора автоматического режима введены: схема плавного включения обмотки возбуждения генератора, схема автоматического контроля температуры в подшипниках и обмотке

MJ05ICO}

и тока генератора емкостями, перемешивание жвдкого металла в тигле перед раэлйвкой.

Заявляемый автоматический регулятор электрического режима характеризуется наличием следующих отличительных признаков:

а)регулятор снабжен схемой пла;вного включения обмотки возбуждения генератора;

б)плавное возрастание тока возбуждения генератора создается за счет магнитной инерционности, дросселя насщения магнитного усилителя ТУМ;

в)регулятор снабжен схемой автоматического регулирования фазы и тока генератора;

г)регулирование фазы и тока генератора осуществляется переключением емкости конденсаторной батареи, подключенной к индуктору;

д)регулятор снабжен автоматическим контролем температуры в обмотке и подшипниках генератора, выполненном на термометрах сопротивления;

е)регулятор снабжен схемой автоматической защиты индукторов от прогорания;

ж)схема защиты индукторов от прогорания представляет собой релейную цедь, настроенную на крайние допустимые пределы значения тока с возможностью отключения генератора в момент касания жидкого металла витков индуктора;

з)регулятор снабжен схемой перемешивания жидкого металла в тигле за счет реверсирования магнитно-силовых линий при изменении полярности тока,

В результате исследований по патентной и научно-технической литературе, кроме прототипа, заявителем не выявлено дрзшх аналогов, но в прототипе признаков а,б,,д,е,ж,

охраноспособности полезной модели - новизной и П1)омы пленной применимостью, т.к. оно используется при плавке стали и цветных металлов в цехе точного литья в ОАО Юрмаш,

На фиг,1 изображена принципиальная схема автоматического регулятора электрического режима. Из-за невозможности начертить схему на формате А4, она представлена на 6 листах формата А4, которые складываются в I лист, по сх8:ле:

Автоматический регулятор электрического режима состоит из шести отдельных блоков:

-блока запуска гонного двигателя Д генератора Г;

-блока регулирования напряжения на генераторе Г с плавным включением возбуждения; ,

-блока автоматического регулирования фазы (косинуса ФИ) и тока генератора Г;

-блока автоматического контроля температуры в обмотке и подшипниках генератора Г;

-блока защиты индукторов И1 и И2 от прогорания;

-блока автоматического перемешивания жидкого металла в печи (сама индукц юнная установка на фиг,1 не показана).

Блок запуска гонного двигателя Д генератора Г (фиг,1-1) предназначен для включения плавильных установок в работу и содержит ротор и статор двигателя Д с контакторами: KL - переключения статора на звезду; К2 - переключения статора на треугольник, КЛ -линейный контактор, обнатку возбуждения ОБ генератора Т, контакторов ABI и АВ2, кнопки управления КУ1, КУ2, КУЗ, реле времени РВ, манометр ЗКМ для измерения давления воды, поотупащей в индуктор Идля его охлаждения (на схеме не показаны), Р -реле промежуточное. Еяок регулирования напряжения на генераторе Г с плавным включением возбуждения ОБ (фиг.1-5, 1-2, 1-3) содержит магнитный усилитель ТУМ, трансформатор Тр, выпрямитель В5, диоды Д1 и да, 2 обмотки дросселя насыщения магнитного усилителя ТЛ, ВУ, ХА, 4 обмотки управления IH-IK, 2К-2Н, ЗН-ЗК, 4К-4Н, резисторы Р7, Р8, Р9, обмотку возбуждения ОБ, выпрямитель ВЗ, питаадий ОБ, реле тока IPM, защищающее обмотку возбуждения ОВ от перегрузки по току, резистор Р2, реле Р2, диод ДЗ, амперметр AI, реле PI7, PI8, PI9, кнопку управления КУ8, тумблер АВЗ. Едок автоматического регулирования тока генератора Г и фазы (косинуса Ш) емкостями предназначен для автоматического подщержш ия значения тока и косинуса ФИ в заданньк пределах в процессе плавки металла (фиг.1-2, 1-3, 1-5, 1-6). Блок автоматической регулировки тока генератора Г и косинуса ФИ содержит генератор Г, обмотку возбуждения генератора ОБ, индуктор Ц, конденсаторную батарею С1,,.С7, контакторы 1С7,..К12, трансформатор напряжения ТН, трансформаторы тока TTI, ТТ2, датчик фазы, представляющий мостовую фазочувствительную схему, выполненную на диодах 1Д-4Д и поляризованном реле Р7, сопротивления PI2, конденсаторы 08, G9, GIO, измерительные приборы: амперметр А, фазометр Ф, вольтметр / , киловаттметр ЮЛ, реме максимального тока 2РМ, ЗРМ, 4РМ промежуточные реле Р4-Р6, P8-PIO, PI2-PI9, контакторы K3-KI5, выпрямитель Б6, реверсивный шаговый искатель Р№1, прерыватель импульсов ПИ2.

(фигЛ«1, ).

Блок автоматического контроля температуры содержит генератор Г, гонный двигатель Д, логометр ELP-I, реле времени FBI, прерыватель импульсов 11И1, выпрямитель BI, шаговый искатель ШИ1, резисторы PI, Р2, реле промежуточное PI, сигнальные контрольные лампы Ж-ЛЗ, термометры сопротивления TI, Т2, ТЗ, кнопка управления РЭ4в

Блок защиты индукторов Ш и Ц2 от прогорания предназначен для отключения генератора Г при касании витков индуктора расплава (фиг.1-2).

Блок защиты индукторов Ш и 112 от прогорания содержит гонный двигатель Д, генератор Г, обмотку возбуждения ОБ, индукторы И1 и Ш, Переключатель Ш, переключающий схему для работы либо индуктора Щ, либо индуктора И2, конденсаторную батарею 01.,.С с контакторами К7.,.К12, реле напряжения РН, реле максимального тока :2РМ и 4РМ, реле РЗ, диоды В2 и Б4, реле времени PI9, амперметр AI, шопки управления КУ.

Блок перемешивания жи,дкого металла содержит (фиг. 1-4) индуктор и, конденсаторную батарею CI...S7, устройство перемешивания жидкого металла в ввде колебательного контура, включающего обмотку воз0уждения генератора ОВГ, генератор Г, кнопку управления К74, реле Р4, реле времени РВ2, прерыватель импульсов ПИЗ, контакторы КЗ и К4,

Блок запуска гонного двигателя Д генератора Г работает следующим образом (фиг.1-1). Включением силового автомата ABI подается напряжение в цепь двигателя Д. Нажатием кнопки K7I включаются контакторы М, KI и реле времени РВ, при этом обмотка статора двигателя Д включена на звезду. По истечении определенного заданного на реле РВ времени, контактор KI обесточивается, и включается контактор Е2, переключая обмотку статора

двигателя Д на треугольник. Включением тумблера АВ2 подается питание в обмотку возбуждения ОБ генератора Г и процесс плавки металла производится автоматически.

Блок регулирования напряжения на генераторе Г с плавным включением возбуждения ОБ работает следущт/i образом. Включением тумблера автомата АВЗ подается напряжение на дроссель магнитного усилителя ТЗШ и на трансформатор Тр, Кнопкой К78 включаются реле PI7, PI8, PI9 и Р2, С выпршлителя В5 подается напряжение на четыре обмотки управления 1Н-1К,2К-2Н, ЗН-ЗК, 4К-4Н магнитного усилителя ТМ и на резисторы Р7,Р8,Р9, ОТ выпршштеля ВЗ через диоды Д1, Д2 и обмотки дросселя насыщения магнитного усилителя TUvl ВУ, ХА подается напряжение на дроссель усилителя ТУМ, Выпрямленное напряжение выпрямителем ВЗ подается на обмотку возбуждения ОВ генератора Г. Ток возбужденная ОВ регулируется резистором Р7 по амперметру AI, нулевой ток возбуждения ОВ настраивается резистором смещения Р9, максимальный ток настраивается резистором Р8, Плавное возрастание тока возбуждения в обмотке возбуждения генератора создается за счет магнитной инер11онности дросселя насыщения магнитного усилителя ТЭТЛ,

Блок автоматического регулирования тока и косинуса Ш емкостями работает следующим образом (фиг,1-2, 1-3, 1-5,1-6).

Регулирование осуществляется переключением емкости конденсаторной батареи С, подключенной к индуктору Ц,

Характер регулирования - ступенчатый.

Косинус ФИ настраивается по фазометру Ф на 0,95 емкостного резистором PI2. В момент паузы прерывателя шлпульсов ПИ2 реле Р7 включает реле Р6, а в момент импульса прерывателя импульсов ПИ2 реле Р7 отключается, оставляя включенным реле Р6 до

тех пор, пока конденсаторная батарея набирает еддкость С до определенного значенг-ш через шагоискатель РШИ, Пооле набора макс начально и емкости конденсаторной батареи С1,,«С7 через контакты реле Р6, PI6, PI7 отключается реле Р2, тем сшльш отключая обмотку возбуждения ОБ генератора Г, конденсаторная батарея С1,,.С7 разря7кается. После разрдцки конденсаторной батареи С1,,вС7 на индукторе Идо минимального значения емкости реле Р5 включает шаговый искатель ГШй на увеличение емкости на 1Ж§ больше предыдущей емкости.

В момент паузы прерывателя иипульсов пИ2 реле PI6 отключается, включаются реле PI7, Р2, подавая напряжение на обмотку возбуждения ОБ, цикл повторяется. Реле Р8тР14 по программе шагового искателя РШИ включают контакторы К74-К11 и конденсаторы CI-fC7, Одним шаговым и-скателем РШИ переключаются 64 ступени, в каж.дой ступени 1ЖФ, в 32 положении РШИ реле PI5 включит РШИ на сброс, а в нулевом положении РШИ реле PI2 обесточит реле Н5, отключая тем салшм РШИ. Таким образом во время плавки металла косинус §И поддерживается автоматически.

Если ток генератора во время плавки повысится до крайнего верхнего значения J гла , то реле тока ЗРМ обесточит прерыватель импульсов ПИ2, то по сигналу фазы e жocть не будет возрастать, пока ток не понизится до значения J mln . При этом плавка вдет ровно без отключения обмотки возбуждения ОБ.

Елок автоматического контроля температуры в обмотке и подшипниках генератора работает следущим образом (фИГ.1-1, 1-4). После запуска генератора Г контакт КЛ подает напряжение на автоматический контроль температуры и прерыватель импульсов ПИ1. Прерыватель импульсов ПИ1 через равные промежутки времени

будет подавать импульсы на шаговый искатель ШИ1, а ШИ поочередно включать термометры сопротивления TI, Т2 и ТЗ, йзмерящие температуру в первом подшипнике генератора, втором подшипнике генератора и в обмотке генератора соответственно. С термометров сопротивления TI, Т2, ТЗ сигнал поступает на логометр ПР1, при этом, если температуры в любой из трех точек выше максимально допустимой, то логометр ПР через реле PBI, PI и Р обесточит гонный двигатель Д генератора Г. Для определения в какой именно точке температура превышает мaJкcимaльнo допустимую, нужно нажатти кнопки КУ4 включить шаговый искатель ШИ1 и контрольные лакшы Л1, Л2 и 13, которые выявят, по какой причине остановился генератор.

Блок защиты индукторов III и Д2 от прогорания работает следующим образом (фиг.1-2). Переключатель ГЦ включен на работу индуктора Hi. При касании расплава витков шдуктора Й1 зшлыкается ток индуктора Ж1 и ток, индуктированный в металле тигля (на схеме не показан), при этом возникает- вольтова дуга и индуктор Й1 может прогореть. В момент касания расплава витков индуктора И1 резко возрастает ток генератора Г, а напряжение и мощностывдают до нуля. Реле напряжения РН и реле РЗ мгновенно обесточат гонный двигатель Д генератора Г, а обмотка возбуждения ОБ генератора Г отключается с задержкой через реле времени PI9 и реле тока 2РМ.

Елок перемешивания жидкого металла в тигле индукционной тигельной печи (на схеме не показаны) работает следующим образом (фиг.1-4). После окончания плавки перед разливкой металла кнопкой К74 включается реле Р4, реле времени РБ2 и прерыватель импульсов ПИЗ. Прерыватель импульсов ПИЗ будет

индуктора И1 печи, в результаге чего будут менять направление магнйтно-силовые лшии магнжтного потока индуктора И,

При реверсировании магнитно--ош1овык линий магнитного потока жвдкий металл перемешивается в тигле (на схеме не показан).

Главный инженер

В,5.11зоткин

Claims (1)

1. Автоматический регулятор электрического режима, содержащий блок автоматического регулирования коэффициента мощности, блок автоматического регулирования напряжения генератора повышенной частоты и блок автоматического переключения схемы генераторной цепи, отличающийся тем, что регулятор содержит схему плавного возрастания тока возбуждения генератора за счет магнитной инерционности дросселя насыщения магнитного усилителя, схему автоматического регулирования фазы и тока генератора переключением конденсаторной батареи, подключенной к индуктору, схему автоматического контроля температуры в обмотке и подшипниках генератора, выполненной на термометрах сопротивления, схему автоматической защиты индуктора от прогорания, представляющую собой релейную цепь, настроенную на крайние допустимые значения тока с возможностью отключения генератора в момент касания жидкого металла витков индуктора, схему перемешивания жидкого металла в тигле за счет реверсирования магнитно-силовых линий при изменении полярности тока.