третьего ключей св заны соответственно с третьим и четвертыми управл ющими входами КЛЮЧИ управлени перемещением электрода вниз, информационные входы первого, второго и третьего триггеров соединены соответственноThe third keys are connected respectively to the third and fourth control inputs of the KEY to control the downward movement of the electrode, the information inputs of the first, second, and third triggers are connected respectively
с выходами блока предотвращени коротких замыканий, блока вы влени ионизации и боковых дуг и блока наибольftero напр жени , вход сброса каждого триггера соединен с выходом соответствующего компаратора.With the outputs of the short circuit prevention unit, the ionization detection unit and the side arcs, and the unit after voltage, the reset input of each trigger is connected to the output of the corresponding comparator.
Изобретение относитс к электро тернии , в частности к автоматическом регулированию режимами вакуумных дуговых электропечей. Известен автоматический регул тор дуговой вакуумной электропечи, содер жащий блок регулировани длины дугового промежутка, блок частотомера капельных импульсов, блок формировани сигналов реверсивного управлени приводом, блок формировани сигналов управлени током соленоида, блок сиг нализации по влени боковых дуг, блоки контрол наименьшего и наиболь шего напр жени печи, блок источников питани оперативного контрол , причем входы блоков регулировани длины дугового промежутка, контол наименьшего и наибольшего напр жени печи соединены с входом устройства, а их выходы и выход блока частотомера капельных импульсов - с входом блока формировани сигналов реверсивного управлени приводом переме-, щени электрода ПЗ. В данном устройстве по вление боковых дуг фиксируетс оптическим способом по скорости перемещени ано ного п тна дуги. Подавление боковых дуг и регулировка дугового промежутка по результатам такого измерени имеет,низкое качество, так как эти сигналы не дают информацию о длине дугового промежутка. При возникновении короткого замыкани или понижени напр жени печи ниже контролируемого уровн релейно включаютс маршевый или рабочий двигатели на врем 0,5ТО с, а по истечении этого времени оба двигател выключаютс . При пре .вышении напр жени печи заданного ма симального уровн с помс цью реле включаетс рабочий двигатель и элект род перемещаетс вниз в течение заданного интервала времени и двигатель отключатес . Недостатком данного регул тора вл етс то, что при возникновении режимов ионизации, наименьшего и наибольшего напр жени печи перемещением электрода управл ют с помощью реле без контрол мен ющегос во времени напр жени печи. Перемещение электрода осуществл етс в течение времени, заданного заранее. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл автоматического регулировани вакуумной дуговой электропечи , содержащее датчик напр жени печи, к выходу которого подключены входы входного фильтра и блока вы влени возмущений от пол соленоида, выход входного фильтра соединен с первыми входами блока вьювлени ионизации и боковых Дуг, блока предотвращени короткого замыкани , блока вы влени наибольшего напр жени печи и блока сравнени , вторые входы указанных блоков соединены с первым вмходом источника опорных напр жений, третий вход блока сраврени соединен с выходом блока экспресс-информации , выход блока сравнени через фильтр св зан с входами ключей управлени перемещением электрода Вверх и вниз и через блок коррекции при плавке в инертной среде - с первым управл ющим входом ключа управлени перемещением электрода вниз С.2. Недостатком этого регул тора вл етс то, что регулирование перемещением электрода осуществл етс релейно , причем перемещение электрода производитс циклически в течение заданного интервала времени, а напр жение печи измер етс и контролируетс только в конце цикла перемещени . В результате регул тор может перейти из одного критического режима в другой , т.е. могут возникнуть автоколебани . Кроме того, зат гиваетс процесс ликвидации ионизации и боковых Цель изобретени - повышение каче ства регулировани . Цель достигаетс устррйст во дл автоматического регулировани . режима вакуумной дуговой электропечи содержащее датчик напр жени печи, к выходу которого подключены входы входного фильтра и блока вы влени возмущений от пол соленоида, выход , входного фильтра соединен с первыми входами блока вы влени ионизации и 6okoBbix дуг, блока предотвращени короткого замыкани , блока вы влени наибольшего напр жени печи и блока сравнени , вторые входы указанивк блоков соединены с первым выходом источника опорных напр жений, третий вход блока сравнени соединен с выходом блока экспресс-информации, выход блока сравнени через фильтр св зан с входами ключей управлени перемещением электрода вверх и вниз и через блок коррекции при 11лавке в инертной среде - с первым управл к ци входом ключа управлени перемещением электрода вниз, снабжено трем тригг рами, трем компараторами, трем клю чами и блоками вьфаботки пропорционапьных сигналов режима короткого замыкани , режима ионизации и боковых дуг и наибольшего напр жени , причем первые входы указанных блоков вы влени пропорциональных сигналов соединены с выходом входного фильтра их вторые входы - с вторым вькодом источника опорных напр жений, а их выходы - с управл кнцими входами соот ветственно первого, второго и третье го ключей и компараторов, вторые вхо ды первого и третьего компараторов соединены с третьим выходом источник опорных напр жений, а второй вход второго компаратора соединен с первым выходом второго триггера, которы св зан также с первым управл ющим входом ключа управлени перемещением электрода вверх, второй управл ющий вход которого соединен с первым выходом третьего Триггера, а первый выход первого триггера св зан с вто- рым управл к цим входом ключа управле Iни перемещением электрода вниз, вто рой выход каждого триггера соединен с входом соответствующего ключа, выход первого ключа соединен с третьим управл ющим входом ключа управлени перемещением электрода вверх, а выходы второго и третьего ключей св заны соответственно с третьим и четвертым управл ющими входами ключа управлени перемещением электрода вниз, информационные входы первого, второго и третьего триггеров соединены соответственно с выходами блоков предотвращени коротких замыканий, блока вы влени ионизации и боковьпс дуг и блока наибольшего напр жени , вход сброса каждого триггера соединен с выходом соответствующегЬ компаратора. В устройстве с помощью дополнительно введенных Г( узлов вырабатываютс пропорциональные сигналы, которые по амплитуде пропорциональны отклонению напр жени печи от заданного значени и при выходе из режимов короткого замыкани , ионизации и боковых дуг, наибольшего напр жени печи уменьшаютс во времени, стрем сь к нулю. Эти сигналы используютс дл перемещени электрода в указанных режимах путем подачи их на входы усилителей через управл ющие ключи перемещени электрода вверх и вниз. Тем самым обеспечиваетс пропорциональное перемещение электрода вверх и вниз до перехода в режим работы регул тора по напр жению рассогласовани и исключаютс возможные перерегулировани и автоколебани системы , улучшаетс качество регулировани . На фиг. 1 дана функциональна схе ма устройства, на фиг. 2 - диаграмма выработки пропорциональных сигналов , на фиг. 3 - временна диаграмма выработки управл ющих сигналов. Уст р6йство содержит датчик напр жени 1, блок 2 вы влени возмущений от пол соленоида, входной фильтр 3, блок 4 управлени переметцением электрода , блок 5 сравнени , блок 6 выработки пропорционального сигнала режима короткого замыкани , блок 7 выработки пропорционального сигнала режима ионизации и боковых дуг, блок 8 выработки пропорционального сигнала режима наибольшего напр жени , блок 9 предотвращени коротких замыканий, блок 10 вы влени ионизации и боковых дуг,блок 11 наибольшего напр жени печи, источник 12 опорных напр жений, первый ключ 13, первый компаратор 14, второй ключ 15, второй компаратор 16, третий ключ 17 и третий компаратор 18, первьй триггер 19, второй триггер 20, третий триггер 21, ключ 22 управлени перемещением электрода вниз, ключ 23 управлени перемещением электрода ввверх, усилитель 24, фийьтр 25, блок 26 коррекции при плавке в инерт ной среде, усилитель 27, блок 28 экспресс-контрол . Датчик напр жени 1 соединен с входами блока 2 вьшвлени возмущений от пол соленоида и входного фильтра 3, выход которого соединен с входом блока 5 сравнени , блока 6 выработки пропорционального сигнала режима короткого замыкани , блока 7 выработки пропорционального сигнала режима ионизации и боковьк дуг, блока 8 выработки пропорционального сигнала режима наибольшего напр жени печи, блока 9 предотвращени коротких замыканий, блока 10 вьшвлени ионизации и боковых дуг, блока 11 наибольшего напр жени печи, вторые входы последних трех блоков и блока сравнени 5 соединены с первым выходом источника 12 опорных напр жений, второй выход которого соединен с вто рыми входами блоков 6-8 выработки пропорциональных сигналов режимов собственно короткого замыкани , иони зации и боковых дуг, наибольшего напр жени печи. Выходы последних блоков соединены с сигнальными входа ) ми соответственно первых ключа 13 и компаратора 14, вторых ключа 15 и компаратора 16, третьих кгаоча 17 и компаратора 18, причем вторые входы первого и третьего компараторов 14 и 18 соединены с третьим выходом источника 12 опорных напр жений. Вхо ды установки первого триггера 19, второго триггера 20, третьего тригге ра 21 соединены соответственно с вых дами блока 9 предотвращени коротких замыканий, блока 10 вы влени иониза . ции и боковых дуг, блока 11 наибольшего напр жени печи,а их входы . 1 сброса каждого триггера соответствен но соединены с выходами первого, вто рого, третьего компараторов 14, 16, 18. Первый выход первого триггера 19 соединен с одним управл ющим входом ключа 22 управлени перемещением электрода вниз. Первый выход второго триггера 20,соединен с вторым входом 6214 компаратора 16 и одним из управл ющих входов ключа 23 управлени перемещением электрода вверх, другой уп равл ющий вход которого соединен с первым выходом третьего триггера 21. Вторые выходы всех триггеров 19-21 соединены с управл ющими входами соответственно ключей 13, 15, 17, причем выход первого ключа 13 режима соединен с одним из управл кицих входов ключа 23 управлени перемещением электрода вверх, а выходы второго и третьего ключей 15, 17 соединены с двум сигнальными входами ключа 22 перемещени электрода вниз, выход которого соединен с входом усилител 24, а выход последнего - с вторым выходом устройства дл св зи со входом привода. Еще один управл ющий вход ключа 22 управлени перемещением электрода вниз соединен с Выходом блока 2 вы влени возмущени от пол соленоида. Входы ключей 22 и 23 соединены между собой и с выходом фильтра 25, вход которого соединен с выходом блока сравнени 5. Выход блока 5 через блок 26 коррекции при плавке в инертной среде св зан с одним из входов ключа 22 управлени перемещением электрода вниз. Выход ключа 23 управлени перемещением электрода вверх соединен с соответствующим усилителем 27, выход которого .св зан с исполнительным механизмом перемещени . Третий вход блока 5 сравнени соединен с входом блока 28 экспрессконтрол . Устройство работает следующим образом. С датчика напр жени подаетс напр жение печи U(t) и поступает на входы блока 2 вы влени возмущений от пол соленоида, входного фильтра 3. С выхода последнего напр жени печи подаетс на вход блока 4 управлени перемещением электрода, в частности , на вход блока5 сравнений, на входы блока 6 выработки пропорционального сигнала режима короткого замыкани , блока 7 выработки пропорционального сигнала режима ионизации и боковых дуг, блока 8 выработки пропорционального сигнала режима ндиболь шего напр жени , на входы блока 9 предотвращени коротких замыканий, блока 10 вы влени ионизации и боковых дуг, блока 11 наибольшего напр жени печи. На другой вход последних трех блоков и блока 5 сравнени по|даетс с первого выхода источника 12 опорное напр жение - уставка Uyttt (в дальнейшем просто уставка). На выходах блока 9 предотвращени коротких замыканий, блока 10 вы влени ионизации и боковых дуг, блока 1 наибольшего напр жени печи вырабаты ваютс сигналы, соответствующие указанным режимам и определ ют переход регул тора на этот режим работы. Дан ные блоки выполнены так, как в прототипе . Напр жение печи ограничиваетс с двух сторон по наибольшему U(j,,tax и наименьшему Ц,значени м VCKJ Uv,(t) Uowewr . При выходе напр жени печи U,j(t) за указанные пределы блоки 9 и 11 вырабатьшают управл ющие сигналы соответствующих режимов. При уменьшении напр жени печи ниже порога ионизации на выходе блока 10 вырабатьшаетс управл ющий сигнап режима ионизации или боковых дуг. На выходе блока 5 сравнени вырабатываетс напр жение рассогласовани tu,(t) - t&U(t) , где .T - напр жение ус.тавки; д U(t) - напр жение рассогласовани . При отсутствии других режимов регул тор работает по напр жению рассогласовани как прототип, этот режим вл етс основные. В случа х возникновени режима короткого замыкани или ионизации и боковых дуг, или наибольшего напр жени печи устройство работает следующим образом. Режим короткого замыкани возника ет при выполнении услови lJy|(t) 4 U« и обнаруживаетс в блоке 9 предотвра щени коротких замыканий, выходной сигнал 29 которого подаетс на установочный вход первого триггера 19 и запоминает этот режим (см. фиг. 3) Разрешающий сигнал 30 с выхода первого триггера 19 открывает ключ 13 режима, а запрещающий сигнап с друго го выхода первого триггера 19 закрывает ключи 22 управлени перемещение электрода вниз, и сигнал рассогласо{вани не проходит через усилитель 24 на вход привода. Таким образом Подготавливаютс цепи прохождени сигналов . 218 В узле 6 выработки пропорционального сигнала режима короткого замыкани формируетс напр жение 31 fiUti|Ct) Uv,(t). Следовательно, блок 6 выработки пропорционального сигнала короткого замыкани может быть выполнен в виде алгебраического сумматора , на один вход которого подаетс опорное напр жение от источника 12 опорных напр жений, а на другой напр жение печи 32 U(t) (см.фиг.2, 3). В момент возникновени короткого замыкани напр жение печи 32 имеет наименьшее значение,а амплитуда 33 напр жени 31 AUaj(t) наибольшее значение. Напр жение 31 uUk:(t) с начальной амплитудой 33 подаетс на сигнальные входы первого компаратора 14 и открытого первого ключа 13, поступает на управл ющий вход ключа 23 управлени перемещением электрода вверх и через усилитель 27 подаетс на вход привода, который перемещает электрод с наибольшей скоростью , пропорциональной наибольшей амплитуде 33. По мере перемещени электрода вверх напр жение печи 32 возрастает , амплитуда напр жени 31 уменьшаетс , следовательно, уменьшаетс скорость перемещени электрода вверх, т.е. на выходе усилител 27 по вл етс напр жение, завис щее от перемещени электрода вверх. В свою очередь скорость перемещени электрода вверх уменьшаетс по мере уменьшени амплитуды сигнала 31 ). При значении напр жени 31 uUi..,(t)t 4Ц,первый компаратор 14 срабатывает , на второй вход которого подаетс опорное напр жение и( источника 12 опорных напр жений. Uej определ ет напр жение выхода из режима короткого замыкани . На выходе компаратора 14 формируетс сигнап 34, который сбрасывает триггер 19 в исходное состо ние, закрывает ключ 13, открьтает ключ 22 управлени перемещением электрода вниз. Регул тор переходит в режим работы по напр жению рассогласовани . В этом режиме выбор опорного напр жени (см. фиг. 2, 3) производитс из услови перемещени электрода с наибольшей скоростью в начальный момент короткого замыкани и в зависимости от конкретных параметров привода. Выбор величины напр жени UOFTK осу ществл етс из услови вьюедени регул тора в режим работы по напр жению рассогласовани . Таким образом, в режиме короткого замыкани электрод перемещаетс с переменной скоростью: с наиболь;Шей в момент возникновени короткого замыкани , и возможно наименьшей при повышении напр жени печи до напр жени уставки. При этом обеспечивает с непрерьшный контроль за напр жени ем печи и плавный переход на основной режим работы. Режим ионизации и боковых дуг вы вл етс одним из известных способов в блоке 10 вы влени ионизации и боковых дуг, выходной сигнал которого устанавливает триггер 20 в единичное состо ние. Он подготавливает цепи прохождени сигналов: открывает ключ 15, закрьгоает ключ 23 управлени перемещением электрода вверх, подготавливает к работе компаратор 16. Последний на входе имеет схему запоминани . При установке триггера 20 в единичное состо ние запоминаетс амплитуда 35 напр жени ul,(t)3, поступающего из выхода блока 7 выработки пропорционального сигнала режима Ионизации и боковых дуг и определ емого по формуле uUgiCt) Up - U(t). - Блок 7 выработки пропорционального сигнала выполнен как алгебраический сумматор опорного напр жени Ощ и напр жени печи 32 U(t). Последний поступает на другой вход компаратора 16 и через открытые ключ 15, ключ 22 управлени перемещением элект рода вниз, усилитель 24 на вход привода , который перемещает электрод вниз со скоростью, пропорционально амплитуде 35 напр жени (t). По мере перемещени электрода вниз процессы ионизации и боковых дуг начинают ослабевать, горение дуги стабилизируетс , а по мере стабилизации дуги напр жение печи 32 начинает медленно увеличиватьс . Компаратор 1 сравнивает запомненное напр жение AUt(t)« начальной амплитудой 35 с текущим Значением напр жени uUu(t), амплитуда которого по мере подавлени ионизации и боковых дуг уменьшаетс . При выполнении услови /nUuCt) 4 К bUy(t)j5 компара .тор срабатывает, выходным сигналом сбрасывает триггер 20 в-исходной состо ние . В этой формуле К 1 определ ет порог срабатывани компаратора и момент заверщени процесса ионизации . Триггер 20 закрьшает ключ 15, открьгеает ключ 23 управлени перемещением электрода вверх. Регул тор переходит в режим работы по напр жению рассогласовани . Запоминание напр жени лПи(ь)зБ может быть осуществлено на емкости с помощью управл емого от триггера 20 ключа. Этот же выход триггера может быть использован дл управлени формированием пол соленоида при ионизации и боковых дугах. Велична опорного напр жени , поступан цего на вход узла 7 выработки пропорционального сигнала режима ионизации и боковых дуг из источника 12 опорных напр жений, выбираетс аналогично режиму короткого замыкани . Таким образом в режиме ионизации и боковых дуг осуществл етс непрерывна подача электрода вниз с наибольшей скоростью, тем самым обеспечиваетс подавление ионизации и боковых дуг в течение возможного наименьшего промежутка времени. Осуществл етс непрерьгоный контроль за напр жением печи и при вы влении конца ионизации ,(t) 4 ) регул тор переходит в основной режим работы . При выходе из режима скорость перемещени электрода уменьшаетс в К раз, способству плавному переходу в режим работы регул тора по напр жению рассогласовани . . В режиме наибольшего напр жени выходным сигналом блока 11 наибольшего напр жени , определ ющего данный режим работы регул тора, при выполнении услови U(t) , U,vnay (см. фиг. 2) устанавливаетс триггер 21 в единичное состо ние.. Он подготавливает цепи прохождени сигналов: открьшает ключ 17 режима и закрывает ключи 23 перемещени электрода вверх. Выходное напр жение блока 8 вьфаботки пропорционального сигнала режима наибольшего напр жени , определ етс как разность . U,(t) Uv(t). где опорное напр жение, поступающее с выхода источника 12 опорных напр жений{ напр жение печи. Этот узел выполнен на основе алгебраического сумматора. Напр жение ) через открытые ключ 17, ключ 22 управлени пере мещением электрода вниз, через усилитель 24 поступает на вход привода перемещени электрода вниз. Электрод перемещаетс со скоростыо, пропорциональный начальной амплитуде 36 напр жени Д.) По мере опускани электрода напр жение печи 32 уменьшаетс , приближа сь к значению напр жени уставки, соответственно умен шаетс Амплитуда напр жени ) (см. фиг. 3 как пример дл режима короткого замыкани ). Пропорционально напр жённо &(l|ng(t) уменьшаетс скорость перемещени электрода вниз, выполнении услови uU(t) .tU срабатывает компаратор 18, выходной сигнал которого сбрасывает триггер 21 в исходное состо ние. Опо ные напр жени 11,, и Uprt поступашцие с выхода источника 12 опорных напр жений, устанавливаютс из уелоВИЙ , аналогичных услови м в режиме короткого замыкани . Триггер 21 закрывает ключ 17 и 22, регул тор переходит в режим работы по напр жению рассогласовани . Таким образом обеспечиваетс плавный переход регул тора из режима наибольшего напр жени в режим работы по напр жению рассогласовани , исключаетс релейньй режим работы привода и непрерывный контроль напр жени печи. Данное устройство во всех трех режимах работы регул тора обеспечивает пропорциональный плавный переход регул тора из критических режимов короткого замыкани , ионизации и боковых дуг, наибольшего напр жени печи в режим работы по напр жению рассогласовани , автоматический контроль на напр жением печи сокращает интервал времени ионизации и боковых дуг, тем самым улучшаетс качество регулировани процессом плавки титана и его сплавов. Улучшение качества регулировани дает экономический эффект, так как уменьшаетс расход электроэнергии, повышаетс производительность труда, улучшаетс качество вьтлавл емого металла, увеличиваетс обезопасность плавки, повышаетс надежность привода . Предлагаемое устройство может быть вьтолнено на базе субблоков Комплекса контрол и регулировани с переменной структурой КМ 2201. ( /огтзж Риг. 2The invention relates to power supply, in particular, to automatic control by modes of vacuum arc electric furnaces. The automatic vacuum arc furnace automatic regulator is known, which contains an arc gap length adjustment unit, a drip pulse frequency meter unit, a reverse drive control signal generation unit, a solenoid current control signal generation unit, side arc arrays, a control unit of the smallest and least voltage furnace, the power supply unit of the operative control, with the inputs of the blocks for adjusting the length of the arc gap, the control of the lowest and the highest voltage and connected to an input device, and outputs them to the frequency and the output pulses drip unit - to the input unit generating control signals reversing drive pereme-, scheni PP electrode. In this device, the appearance of the side arcs is recorded optically according to the speed of movement of the anonymous spot of the arc. The suppression of the side arcs and the adjustment of the arc gap according to the results of such a measurement are of poor quality, since these signals do not give information about the length of the arc gap. When a short circuit or lowering of the furnace voltage below the monitored level occurs, the sustainer or working motors are switched on for a time of 0.5TO s, and after this time both motors are turned off. When pre. By increasing the voltage of a furnace of a given maximum level with a relay, the working motor is turned on and the electrode moves downwards for a predetermined time interval and the engine is turned off. The disadvantage of this regulator is that in the event of the occurrence of ionization modes, the lowest and highest furnace voltage, the electrode movement is controlled by a relay without controlling the time-varying voltage of the furnace. The movement of the electrode takes place within a predetermined time. Closest to the proposed technical entity is a device for automatic control of a vacuum arc furnace containing a furnace voltage sensor, the output of which is connected to the inputs of the input filter and the block for detecting disturbances from the solenoid field, the output of the input filter is connected to the first inputs of the ionization decommissioning unit and side arcs, a short circuit prevention unit, a furnace with the highest voltage detection unit and a comparison unit, the second inputs of these blocks are connected to the first input voltage of the reference voltage, the third input of the comparison unit is connected to the output of the express information block, the output of the comparison block through the filter is connected to the inputs of the keys controlling the electrode movement Up and Down and through the correction block when melting in an inert environment - with the first control input of the control key moving the electrode down C. 2 The disadvantage of this regulator is that the regulation of the displacement of the electrode is carried out on relay, and the displacement of the electrode is performed cyclically for a predetermined time interval, and the furnace voltage is measured and monitored only at the end of the displacement cycle. As a result, the controller can move from one critical mode to another, t. e. self-oscillations may occur. In addition, the process of eliminating ionization and lateral effects is delayed. The purpose of the invention is to increase the quality of regulation. The goal is reached by the device for automatic regulation. vacuum arc electric furnace mode containing a furnace voltage sensor, the output of which is connected to the inputs of the input filter and the disturbance detection unit from the solenoid field, the output of the input filter is connected to the first inputs of the ionization detection unit and 6okoBbix arcs, short circuit prevention unit, detection unit the highest voltage of the furnace and the comparison unit, the second inputs of the indication of the blocks are connected to the first output of the source of reference voltages, the third input of the comparison block is connected to the output of the express information block, the output of This comparison is connected via filter with inputs of control keys for moving the electrode up and down and through a correction unit in an inert environment with an initial control to the input of the control key for moving the electrode down, equipped with three triggers, three comparators, three keys and blocks The proportional signals of the short-circuit mode, the ionization mode and side arcs and the highest voltage, the first inputs of the indicated detection blocks of the proportional signals are connected to the output of their input filter the inputs are with the second input source voltage, and their outputs are with control inputs, respectively, of the first, second and third keys and comparators, the second inputs of the first and third comparators are connected to the third output voltage source, and the second input of the second the comparator is connected to the first output of the second trigger, which is also connected to the first control input of the control key for moving the electrode up, the second control input of which is connected to the first output of the third trigger, and the first output of the first three the controller is connected with the second control to the key input control by moving the electrode down, the second output of each trigger is connected to the input of the corresponding key, the output of the first key is connected to the third control input of the control key for moving the electrode up, and the outputs of the second and third keys connected, respectively, with the third and fourth control inputs of the control key for moving the electrode down, the information inputs of the first, second, and third triggers are connected respectively to the outputs of the prevention units to short circuits, the block detection and ionization bokovps arcs and block most-voltage reset input of each latch coupled to an output of the comparator correspondi. In the device, using additionally introduced H (proportional signals are produced, which in amplitude is proportional to the deviation of the furnace voltage from a predetermined value and upon exiting from the short circuit, ionization, and side arcs, the furnace maximum voltage decreases to zero. These signals are used to move the electrode in the indicated modes by feeding them to the inputs of the amplifiers through the control keys for moving the electrode up and down. This ensures proportional movement of the electrode up and down until the controller enters the mode of operation according to the error voltage and eliminates possible overshoot and auto-oscillation of the system, improves the quality of regulation. FIG. 1 shows the functional scheme of the device; FIG. 2 is a diagram of generation of proportional signals; FIG. 3 is a timing diagram of control signal generation. The device contains a voltage sensor 1, a block 2 for detecting disturbances from the solenoid field, an input filter 3, an electrode re-counting control unit 4, a comparison unit 5, a proportional signal generating unit 6 for short-circuit mode, an ionization mode proportional signal generating and side arcs , block 8 for generating a proportional signal of the highest voltage mode, block 9 for preventing short circuits, block 10 for detecting ionization and side arcs, block 11 for the highest voltage of the furnace, source 12 of reference voltages, first The key 13, the first comparator 14, the second key 15, the second comparator 16, the third key 17 and the third comparator 18, the first trigger 19, the second trigger 20, the third trigger 21, the key for controlling the movement of the electrode down, the key 23 for controlling the movement of the electrode up, amplifier 24, Fiatr 25, correction unit 26 for smelting in an inert medium, amplifier 27, Express control unit 28. The voltage sensor 1 is connected to the inputs of the perturbation unit 2 from the solenoid field and the input filter 3, the output of which is connected to the input of the comparison unit 5, the proportional signal generation unit 6 of the short circuit mode, the ionization mode proportional signal generation unit 7 and side arcs, unit 8 generating a proportional signal of the highest voltage mode of the furnace, block 9 for preventing short circuits, block 10 for ionization and side arcs, block 11 for the highest voltage of the furnace, the second inputs of the last three blocks s and the comparator 5 are connected to the first output 12 of reference source voltage, a second output is connected to inputs of blocks Auto rymi 6-8 generate signals proportional to the actual short circuit mode, ionization and lateral arcs maximum voltage furnace. The outputs of the last blocks are connected to the signal inputs of the first key 13 and the comparator 14, the second key 15 and the comparator 16, the third bar 17 and the comparator 18, respectively, the second inputs of the first and third comparators 14 and 18 are connected to the third output of the source 12 reference voltages . The inputs of the installation of the first trigger 19, the second trigger 20, the third trigger 21 are connected respectively to the outputs of the block 9 for preventing short circuits, the block 10 for detecting ionization. side arcs, unit 11 of the highest voltage of the furnace, and their inputs. 1 reset each trigger respectively connected to the outputs of the first, second, third comparators 14, 16, 18. The first output of the first trigger 19 is connected to one control input of the switch 22 for controlling the movement of the electrode downwards. The first output of the second trigger 20 is connected to the second input 6214 of the comparator 16 and one of the control inputs of the key 23 controlling the movement of the electrode up, the other control input of which is connected to the first output of the third trigger 21. The second outputs of all the flip-flops 19-21 are connected to the control inputs of the keys 13, 15, 17, respectively, the output of the first mode key 13 is connected to one of the control inputs of the upward moving electrode control key 23, and the outputs of the second and third keys 15, 17 are connected with two signal inputs of the key 22 for moving the electrode downwards, the output of which is connected to the input of the amplifier 24, and the output of the latter to the second output of the device for communication with the input of the drive. Another control input of the key 22 for controlling the movement of the electrode down is connected to the Output of the block 2 for detecting perturbations from the solenoid field. The inputs of the keys 22 and 23 are interconnected and with the output of the filter 25, the input of which is connected to the output of the comparison unit 5. The output of block 5 through block 26 when melting in an inert atmosphere is connected to one of the inputs of the key 22 controlling the downward movement of the electrode. The output of the key 23 controlling the upward movement of the electrode is connected to a corresponding amplifier 27, the output of which. associated with the actuator movement. The third input of the comparison unit 5 is connected to the input of the express monitoring unit 28. The device works as follows. The voltage sensor U (t) is supplied from the voltage sensor and is fed to the inputs of the unit 2 for detecting disturbances from the solenoid field, the input filter 3. From the output of the last voltage, the furnace is fed to the input of the electrode 4 motion control unit, in particular, to the input of the comparator unit 5, to the inputs of the proportional short-circuit signal generation unit 6, the proportional signal ionization mode 7 unit and side arcs, the proportional signal generation unit 8 the ndibol voltage mode, to the inputs of the block 9 for preventing short circuits, the block 10 for detecting ionization and side arcs, the block 11 for the highest voltage of the furnace. The other input of the last three blocks and block 5 of the comparison is given from the first output of the source 12, the reference voltage is the setpoint Uyttt (hereinafter simply the setpoint). The outputs of block 9 for preventing short circuits, block 10 for detecting ionization and side arcs, block 1 for the highest furnace voltage produce signals corresponding to the indicated modes and determine the transition of the regulator to this mode of operation. These blocks are made as in the prototype. The furnace voltage is bounded on both sides by the largest U (j, tax, and the lowest C, the values of VCKJ Uv, (t) Uowewr. When the furnace voltage U, j (t) exceeds the specified limits, blocks 9 and 11 work out the control signals of the respective modes. When the furnace voltage decreases below the ionization threshold at the output of the unit 10, a control signal of the ionization mode or side arcs is produced. At the output of the comparison unit 5, a mismatch voltage tu is developed, (t) - t & U (t), where. T is the voltage. tavki; d U (t) is the voltage mismatch. In the absence of other modes, the regulator operates on the error voltage as a prototype; this mode is the main one. In the case of the occurrence of a short circuit or ionization mode and side arcs, or the highest furnace voltage, the device operates as follows. The short circuit mode occurs when the condition lJy | (t) 4 U "is satisfied and is detected in the short circuit prevention unit 9, the output signal 29 of which is fed to the setup input of the first trigger 19 and remembers this mode (see FIG. 3) The enable signal 30 from the output of the first flip-flop 19 opens the mode key 13, and the inhibit signal from the other output of the first flip-flop 19 closes the control keys 22 to move the electrode down and the mismatch signal does not pass through the amplifier 24 to the drive input. In this way, signal paths are prepared. 218 At node 6, generating a proportional short-circuit signal, a voltage of 31 fiUti | Ct) Uv, (t) is generated. Consequently, the proportional short-circuit signal generation unit 6 can be made in the form of an algebraic adder, one input of which is supplied with a reference voltage from a source 12 of reference voltages, and another voltage of the furnace 32 U (t) (see FIG. 2, 3). At the time of the occurrence of a short circuit, the furnace voltage 32 is of the smallest value, and the amplitude 33 of the voltage 31 AUaj (t) is the largest. The voltage 31 uUk: (t) with an initial amplitude of 33 is applied to the signal inputs of the first comparator 14 and the open first key 13, is fed to the control input of the key 23 controlling the movement of the electrode upwards and through the amplifier 27 is fed to the input of the drive that moves the electrode with the greatest speed proportional to the largest amplitude 33. As the electrode moves upwards, the voltage of the furnace 32 increases, the voltage amplitude 31 decreases, therefore, the speed of the electrode movement upwards decreases, t. e. At the output of the amplifier 27, a voltage appears depending on the upward movement of the electrode. In turn, the upward movement rate of the electrode decreases as the amplitude of the signal decreases (31). With a voltage value of 31 uUi. . , (t) t 4C, the first comparator 14 is triggered, to the second input of which a reference voltage is applied and (a source of 12 reference voltages). Uej determines the voltage output from short circuit. At the output of the comparator 14, a signal 34 is generated, which resets the trigger 19 to its initial state, closes the key 13, opens the key 22 for controlling the movement of the electrode down. The regulator switches to the mode of operation for the error voltage. In this mode, the selection of the reference voltage (see FIG. 2, 3) is produced from the condition that the electrode moves with the highest speed at the initial moment of the short circuit and depending on the specific drive parameters. The selection of the voltage UOFTK is carried out from the condition of the controller to the operation mode for the error voltage. Thus, in a short-circuit mode, the electrode moves at a variable speed: from the greatest; Neck at the moment of occurrence of a short-circuit, and possibly the least when the furnace voltage rises to the set voltage. At the same time, it provides with continuous control over the furnace voltage and a smooth transition to the main mode of operation. The mode of ionization and side arcs is detected by one of the known methods in block 10 of ionization and side arc detection, the output of which sets the trigger 20 to a single state. It prepares the signal transmission circuits: opens the key 15, locks the key 23 for controlling the movement of the electrode up, prepares the comparator 16 for operation. The last one has a memorization scheme at the entrance. When the flip-flop 20 is installed in a single state, the amplitude 35 of the voltage ul, (t) 3 is received, coming from the output of the 7 generation unit of the proportional signal of the Ionization mode and side arcs and determined by the formula uUgiCt) Up - U (t). - The proportional signal generation unit 7 is designed as an algebraic adder of the reference voltage Osch and a furnace voltage 32 U (t). The latter enters the other input of the comparator 16 and through the open key 15, the key 22 controlling the movement of the electrons down, the amplifier 24 to the drive input, which moves the electrode down at a speed proportional to the voltage amplitude 35 (t). As the electrode moves downward, the ionization processes and side arcs begin to weaken, the arc burning stabilizes, and as the arc stabilizes, the voltage of the furnace 32 begins to slowly increase. Comparator 1 compares the stored voltage AUt (t) "with an initial amplitude of 35 with the current value of the voltage uUu (t), whose amplitude decreases as the ionization and side arcs are suppressed. When the condition / nUuCt) 4 K bUy (t) j5 Compara. the torus is triggered, the output signal resets the trigger 20 to the initial state. In this formula, K 1 defines the threshold for the operation of the comparator and the moment of completion of the ionization process. The trigger 20 closes the key 15, unlocks the key 23 controlling the movement of the electrode upwards. The regulator switches to the mode of operation for the error voltage. Storing the voltage of the LP (s) BZ can be performed on the capacitance with the help of a key controlled by the trigger 20. The same trigger output can be used to control the formation of a solenoid field during ionization and side arcs. The magnitude of the reference voltage is applied to the input of the node 7 for generating a proportional signal of the ionization mode and side arcs from the source 12 of the reference voltages, is selected similarly to the short circuit mode. Thus, in the mode of ionization and side arcs, the electrode is continuously fed down with the highest speed, thereby suppressing the ionization and side arcs for the shortest possible period of time. Non-primary control of the furnace voltage is performed and when the end of ionization is detected, (t) 4) the controller switches to the main mode of operation. When exiting the mode, the speed of movement of the electrode decreases by a factor of K, contributing to a smooth transition to the mode of operation of the regulator with respect to the error voltage. . In the highest voltage mode, the output signal of the highest voltage block 11, which determines this mode of the regulator, when the condition U (t), U, vnay is fulfilled (see FIG. 2) a trigger 21 is set to one. . It prepares the signal paths: opens the mode key 17 and closes the keys 23 for moving the electrode upwards. The output voltage of the block 8 of the proportional signal of the highest voltage mode is defined as the difference. U, (t) Uv (t). where is the reference voltage coming from the output of the source 12 of the reference voltages {furnace voltage. This node is made on the basis of an algebraic adder. Voltage) through the open key 17, the key 22 controlling the displacement of the electrode down, through the amplifier 24 enters the input of the drive moving the electrode down. The electrode moves from a speed proportional to the initial amplitude 36 of the voltage D. ) As the electrode is lowered, the voltage of the furnace 32 decreases, approaching the voltage value of the setpoint, the voltage amplitude accordingly decreases (see FIG. 3 as an example for a short circuit mode). In proportion to the voltage & (l | ng (t), the downward displacement rate of the electrode decreases as the condition uU (t) is fulfilled. tU triggers a comparator 18, the output of which resets the trigger 21 to its initial state. Suppressor voltages 11 ,, and Uprt from the output of the source of 12 reference voltages, are set from the same voltage conditions as in the short circuit mode. The trigger 21 closes the key 17 and 22, the controller goes into the operation mode for the error voltage. This ensures a smooth transition of the regulator from the highest voltage mode to the operation mode according to the error voltage, eliminating the relay operating mode of the drive and continuous monitoring of the furnace voltage. This device in all three modes of operation of the regulator provides a proportional smooth transition of the regulator from the critical modes of short circuit, ionization and side arcs, the highest furnace voltage to the operating mode according to voltage mismatch, automatic control on the furnace voltage reduces the ionization time interval arcs, thereby improving the quality of regulation by the process of smelting titanium and its alloys. Improving the quality of regulation gives an economic effect, as the power consumption decreases, labor productivity increases, the quality of the melted metal improves, the safety of smelting increases, the reliability of the drive increases. The proposed device can be implemented on the basis of subblocks of the Control and Regulation Complex with a variable structure KM 2201. (/ ogtzzh Rig. 2
(i(i
Фаб.ЗFab.Z