Изобретение относитс к олектротермии и может быть использовано дл автоматического регулировани мощности дуговой электрб печи. Известно устройство дл автоматического регулировани мощности дуговых электропечей, содерххащее в цепи управлени каждой фазы датчик тока дуги, датчик напр жени дуги, блок сравнени , усилитель и исполнительный механизм D. Недостатком данного регул тора вл етс высока дисперси тока дуги ввиду того, что эксплуатационные тол ки тока в сторону увеличени от уставки ликвидируютс при низком быстродействии (врем ликвидации короткого замыкани соста.вл ет 1-1,5 с). Наиболее близким к изобретению вл етс регул тор мощности дуговой многофазной электропечи, содержащий дл каждой фазы регулируемый дроссель , включенный в цепь первичной обмотки силового трансформатора, и /датчики тока и напр жени дуги, подключенные выходами к входам блока сравнени , выход которого через усилитель св зан с исполнительным механизмом перемещени электрода этой фа зы 2 . Недостатком этого устройстве вл етс высока дисперси тока дуги вследствие большого коэффициента кра ности тока эксплуатационного коротко го замыкани по отношению к номиналь ному вторичному току электрода, орие -тировочно равного 2,0-3,5. Это вл етс следствием того, что величина индуктивности дроссел регулируетс ступенчато переключающим устройством одновременно с переключением ступени напр жени печного трансформатора со гласно директивному графику ведени плавки и остаетс неизменной на данной ступени при всех режимах от холостого хода до короткого замыкани , Дл уменьшени токов эксплуатационных коротких замыканий необходимо включить большое индуктивное сопротивление дроссел , что приводит к уменьшению активной мощности, а следовательно , и производительности злектропе ной установки. Цель изобретени - увеличение производительности печи путем повышени быстродействи регул тора. Дл достижени этой цели регул то мощности дуговой многофазной электро печи, содержащий-/Тл каждой фазы регулируемый дроссель, включенный в цепь первичной обмотки силового трансформатора , и датчики тока и напр жени дуги., подключенные выходами к входам блока сравнени , выход кото- . рого через усилитель св зан с исполнительным механизмом перемещени электрода этой фазы, дополнительно снабжен подключенным к управл ющему входу дроссел блоком регулировани индуктивного сопротивлени дроссел , с входом которого соединен выход блока регулировани тока дуги, к входам которого подключены датчики и задатчики тока дуги. На фиг. 1 представлена функциональна схема предложенного регул тора мощности дуговой электропечи; на фиг, 2 - электрические характеристики дуговой сталеплавильной печи ДСП-50 при использовании в качестве регул тора мощности дуги этой печи предлагаемого устройства; на фиг. 3 то же, с посто нной индуктивностью электропечной установки с регул тором известного устройства. На фиг. 2 и 3 приведены зависимости следующих координат электрического режима от значени напр жени на дуге Ц а - ток дуги Ig ; б - мощность, выдел ема .в дугах Pg ; пбтерь , в - мощность электрических РЭ электропечнои установки , мощность установг - активна реактивна мощность установки Q; полна мощность .установки S; коэффициент мощности электропечной установки cosff; электрический коэффициент полезного действи электропечной установки Ч, Регул тор в каждой фазе регулировани содержит датчик тока дуги 1, атчик напр жени дуги 2, выходы котоых соединены с входами блока сравнеи 3, а сигнал с выхода поспеднего оступает на вход усилител 4. Выход силител 4 соединен с входом исполительного механизма 5, выходной сигал которого воздействует на положеие электрода. Первый вход блока регуировани тока дуги 6 соединен с выодом задатчика тока дуги 7, а втоой его вход подсоединен к выходу дат3 1 чика тока дуги 1. Выход блока регулировани тока дуги 6 соединен с входом блока 8 регулировани индуктивного сопротивлени дроссел , а выход блока 8 - с входом дроссел 9. В предлагаемом регул торе мощности дуги отработка возмущений электрического режима производитс двум независимыми контурами регулировани . Первый контур регулировани , включающий датчик тока дуги 1, датчик напр жени дуги 2, блок сравнени 3,. усилитель 4 и исполнительный механизм 5 осуществл ет отработку возмущений электрического , вызвавщих смещение рабочей точки печи в сторону короткого замыкани или обрыва дуги, путем перемещени электрода в сторону ликвидации возмущени . В этом контуре реализуетс дифференциальный закон р(гулировани электрического режима, а в качестве параметра регулировани (Upac) используетс разность сигналов пропорциональных току дуги и напр жению дуги, Uoac а t Ub- - где U-соответственно напр жение и ток дуги; -посто нные коэффициенты . определ ющие уставку мощности регул тора. Установившемус режиму работы электро печи, означающему равенство напр жени и тока дуги установленным значёни м (и и, ; Ig lg4cT ). с°ответствует нулевое значение параметра регулировани Upg 0. Этот контур регулировани представл ет собой электромеханическую систему и обладает низким быстродействием, ограниченным с одной стороны максимальной ско рЬстью перемещени электрода, опре- дел емой областью устойчивой работы регул тора, а с другой стороны - . максимальным ускорением привода, опре дел емым, механической прочностью электрода и электрододержател . Помимо инерционности электромеханической системы перемещени электрода, увеличивающей врем регулировани , отрицательное вли ние на. быстродействие этого контура оказывают запаздывани , возникающие за счет люфтов, зазоров и проскальзываний. Второй контур регулировани , включающий датчик тока дуги 1, блок регулировани тока дуги 6, задатчик тока дуги 7, блок 8 регулировани индуктивного сопротивлени дроссел и П4 дроссель 9, осуществл ет стзбилизациго тока дуги на уровне 1 j- при возмущени х электрического , вызывающих увеличение тока дуги от ве .личины тока стабилизации т . Величина тока стабилизации задаетс на выходе задатчикатока дуги 7. Этот контур, представл собой чисто электрический контур регулировани , обладает высокимбыстродействием (посто нна времени регулировани составл ет Tju 0,005-0,01 с) и осуществл ет регулирование путем автоматического плавного изменени величины индуктивного сопротивлени дроссел 9 в функ ции увеличени тока дуги от заданноToltf ст 1ри отработке возмущений электрического режима в диапазоне частот 0-5 Гц благодар высокому быстродействию этот контур регулировани вл етс квазистатическим по току дуги , а при отработке возмущений типа, скачка (например, внезапного короткого замыкани ) врем регулировани составл ет О,02-0,. Регул тор устроен следующим образом .. Блок В предназначен дл изменени среднего значени индуктивного сопротивлени дроссел .9 путем шунтировани на определенную измен ющуюс часть полупериода питающего напр жени дроссел 9 силовыми тиристорами, вход - . щими в состав блока 8. В качестве дроссел 9 может быть использован токоограничивающий дроссель, примен емый в электропечных установках, разделенный , например, на секции с отпайками . Параметры этого дроссел могут быть вычислены, например, по следующим формулам: 1А..СГ . v IA.CT П (1д,)к;(2) Х.г, ( АР -Г - расчетный ток дроссел ; где ТАР - индуктивное сопротивление дроссел ; идр - расчетное напр жение дроссел ; А.ст ток стабилизации дуги; К - коэффициент трансформации печного трансформатора; и2 - фазное напр жение вторичной обмотки печного трансформатора; Y и X - соответственно активное и индуктивное сопротивление фазы электропечной установ ки; . С - коэффициент учитывающий пр должительность включени (ориентировочно может быть прин т равным 0,6-0,7 и уточн етс по данным стаг тистической обработки регистрограмм ,тока дуги). Выражени (1), (2) и (З) полу чены исход из упрощенной однофазно схемы замещени электрической цепи печной установки при условии, что активное сопротивление дроссел равн нулю. Кажда секци дроссел шунтирует с двум встречно-параллельно включенными тиристорами, вход щими в состав блока 8, В качестве тиристоров могут быть использованы, например, тиристоры таблеточной конструкции с повтор ющимис напр жением Uftoar равным 2 00-3300 В, и токами 1000630 А, соответственно. Минимальное количество секций N, на которые разд л етс дроссель, можно определить согласно выражению N - . и поет При движении рабочей точки печи от короткого замыкани к.установленному режиму дл поддержани посто нного значени тока дуги, равному 1 необходимо измен ть значение индуктивного сопротивлени дроссел 9 от максимального значени (короткое замыкание ) до минимального значени , соответствующего установленному режиму (если точка установленного электрического режима находитс на / участке стабилизации тока дуги 0 ид,. .), или до нул , если1д| ст дст ,.Чc ЦА.СТ д.ст напр жение на дуге, соответствующее величине тока дуги, равному при напр жении на первичной обмотке печного трансформатор равном напр жению сети; идф- фазное напр жение на дуге при холостом ходе равное . ) Это осуществл етс пу тем изменени угла открывани тиристоров ОС соответственно от максималь.ного значени (сА o(tna) ДО минималь ного значени (d ) или до нул (oL- 0). Если измен ть угол открывани тиристоров, т.е. измен ть врем шунтировани на определенную часть полупериода питающего напр жени дроссел 9 то можно измен ть среднее значение.его индуктивного сопротивлени . Величину этого сопротивлени Хдр на участке стабилизации тока дуги определ ют из вы зажени pi17тll -i Jд Ч.) -ьГ. Блок 8 регулировани индуктивного сопротивлени дроссел может быть реализован , например, на основе однофазного тирисТорного регул тора напр жени типа РНТО-330-660, Сигнал управлени , который поступает на вход блока 8; вырабатываетс регул тором тока 6 в функции разности фактического значени тока дуги, поступающего с выхода датчика тока дуги 1, и заданного значени тока стабилизации , поступающего с выхода задатчика тька дуги 7. Блок регулировани тока дуги 6 может иметь, например, пропорционально-интегральную характеристику и может быть реализован на стандартных устройствах, вход щих в состав унифицированной блочной системы регулировани (УБСР- АИ), Параметры регул тора дуги с пропорционально-интегральной характеристикой при настройке на технический оптимум можно рассчитать по приведенным выражени м -JL. п .2il .lt-CoV.. - Со RI 8-2 зттах 1 сопротивление В цепи обратной св зи регул -, тора тока дуги; RJ и Rn входные сопротивлени регул тора тока дуги соответственно по каналу задани и обратной св зи тока дуги; Q - емкость в цепи обратной св зи регул тора тока дуги; частота питающей сети; мала нескомпенсированна посто нна времени, равна эквивалентной посто нной времени устройства регулировани индуктивного сопротивлени дроссел ; 71 К - коэффициент усилени устройства регулировани индуктивного сопротивлени дроссел ; К - коэффициент передачи цв пи обратной св зи по току дуги; и. max максимальное напр женк на выходе датчика тока дуги; и - максимальное напр жение на выходе задатчика то ка дуги; Зёдатчик 7 может представл ть собой , например, потенциометр напр жени , а величина его выходного напр жени пропорциональна значению 1д.бт Характеристики (фиг. 2 и 3) рассчитаны дл дуговой сталеплавильной печи. ДСП-50 при следующих исходных данных: U2 Зб8 В; X «Д,04.100м;: (If 1,116 Ом. Точка установленного . режима работы электропечи при управглении от регул тора по извертной структурной схеме имеет координаты УА,СТ 71 iA4 А ч 1дц номинальный линейный вторичный ток). Точка установленного . электропечи при работе с предлагаемым регул тором прин та с такими координатами: д.ст &; А. При токе дуги меньшем Тока стабилизации,-электри ческие характеристики печи при работе описываемого и известного регулйторов идентичные. Благодар введению быстродействущего контура регулировани тока дуги действующее значение , тока дуги не превышает величину тока стабилизации 1д;ст« Учитыва это и тот факт, что в печных трансформаторах предусматриваетс перегрузка по току на 20, по вл етс возможность в предлагаемом устройстве увеличит уставку тока дуги на 20% сверх номинального вторичного тока т.е, прин ть ее равной 1д (JCT ,ст и21д,| Из сопоставительного анализа элек рических характеристик (фиг 2 и 3) следует, что при колебани х напр жени на дуге от нул (короткое замы .кание) до значени ид сг Ри работе предлагаемого устройства (фиг. 2) ток дуги не превышает значени тока стабилизации существенно сиижа ютс набоосы активной, реактивной и полной мощности электропечной установки; увеличиваетс значение элекТ .pичecкOlgQ КПД установки. / 118, Регул тор работает следующим образом . При возникновении под одним из электродов возмущени , вызвавшего приращение напр жени на дуге этой фазы в начальный момент времени приводит к изменению тока этой фазы. Сигнал, пропорциональный току дуги, снимаемый с выхода датчика тока дуги и поступающий на вход регул тора тока дуги 6, приводит к соответствующему изменению угла открывани тиристоров и тем самым к изменению среднего индуктивного сопротивлени дроссел , а следователь-;; но, к восстановлению тока-дугидо значени заданногоТд.ст Сигнал заданного тока дуги снимаетс с выхода устройства 7о Одновременно сигналы с выходов датчика Тока дуги .1 и датчика напр жени дуги 2, поступающие на вход блока сравнени 3, вызывают на его выходе по вление сигнала рассогласовани , знак и величина которого посредством усилител и исполнительного механизма 5 .привод т к перемещению электрода в направлении ликвидации рассогласовани . Благодар высокому быстродействию контура стабилизации тока дуги (посто нна времени устройства регулировани индуктивного сопротивлени дроссел равна Тг ч 0,005-0,01 с) процесс восстановлени установленного значени длины дуги происходит при токе дуги, не превышающем величину тока стабилизации 1дст.Точка установленного электрического режима (д IJO ;1д,чст ) Р РЗботе предлагаемого регул тора мощности дуги может находитьс как на участке стабилизации тока дуги ста-, тической вольт-амперной характеристики электропечной установки 1д (ид) (фиг. 2,,крива а), так и при уставках тока дуги, меньших величины тока стабилизации (участок кривой Д при Шд Цд р). В последнем случае дроссель полностью закорочен, а контур стабилизации тока находитс в насыщении и на уменьшение тока не реагирует. Таким образом, предлагаемый регул тор мощности дуговой электропечи благодар введению быстродействующего контура стабилизации тока дуги обеспечивает существенное снижение дисперсии тока дуги в процессе работы электропечной установки, и дает возможность увеличить уставку тока регу .л тора мощности дуги на 20%, не опасл сь перегрева печного трансформатора , а это, если рассматриваемые режимы наход тс на восход щей ветви зависимости Р f .ё) позвол ет увеличить мощность дуг, коэффициент использовани печного трансформатора и производительность электропечной установки. Кро е того, благодар увеличению тока дуги (что сопровожда етс уменьшением длины дуги) повышаетс стабильность ее горени , так как с ростом тока дуги вследствие пинч-эффекта дуга сжимаетс и становитс более устойчивой. Уменьшение дисперсии тока дуги позвол ет уменьшить дисперсию активной мощности дуги , т.е. приводит к более равномерно му вводу активной мощности в печь и тем самым стабилизирует тепловой и технологический режимы плавки. При этом повышаетс автономность фазных каналов регулировани электрического режима электропечи относительно возмущений в других фазах, за счет уменьшени дисперсии тока дуги уменьшаетс отношение среднеквадратического значени тока дуги к его среднему значению, вследствие чего уменьшаютс электрические потери и увеличиваетс среднее значение элект рического КПД. Применение опи ываемого устройства уменьшает амплитуду эксплуатационных, твлчков тока при работе электропечной установки и механических усилий в обмотках трансформатора и шинопроводах подвод щей сети , что повышает надежность и срок службы силового электрооборудовани . Уменьшение амплитуды толчков тока дуги вызывает уменьшение колебаний напр жени в сет х электроснабжени , что улучшает качество электроэнергии на шинах понизительных подстанций промышленных предпри тий, имеющих дуговые электропечи. В предлагаемом устройстве за счет наличи быстродействующего контура регулировани тока дуги и возможности плавного изменени заданного значени величины тока стабилизации дуги (1д) можно компенсировать несимметрию рабочей цепи установки и установить равномерные нагрузки по фазам. При использовании предлагаемого устройства на электропечных установках, с .трансформаторными агрегатами мощностью 0,-9 мВА за счет введени индуктивности дроссел , использовавшегос в этих установках дл ограничени токов короткого замыкани , представл етвозможность увес дополнительна а значит и личени мощности, этих устанопроизводительности вок.
т 0 9