SU1192171A1

SU1192171A1 - СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ТРЕХФАЗНОЙ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, при котором

Info

Publication number: SU1192171A1
Application number: SU843766408A
Authority: SU
Inventors: Mikhail Yu Bogatyrev; Genrikh M Zhilov; Moisej I Lifson; Anatolij V Lukashenkov; Aleksandr A Fomichev
Original assignee: Le Gni Pi Osnovnoj Khim Promys
Priority date: 1984-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1985-11-15

Description

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в химической и металлургической промышленности для управления руднотермическими печами. 5

Цель изобретения - повышение точности поддержания режима путем учета несимметрии токов фаз.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, реализующего пред- 10 латаемый способ; на фиг. 2 - принципиальная схема выполнения дискриминатора; на фиг. 3 - диаграмма работы дискриминатора.

Устройство состоит из трехфазной 15 рудовосстановительной печи 1, к которой подключены первый 2, второй 3 и третий 4 датчики тока. Первый выход первого датчика 2 тока соединен с первым входом первого сумматора 5, 20 второй и третий входы которого через соответствующие преобразователи 6 и 7 тока соединены с первыми выходами соответственно второго 3 и третьего 4 датчиков тока. Выход первого сум- 25 матора 5 соединен с входом усилителя 8, выходы которого подключены к первым входам соответствующих дискриминаторов 9-11, вторые входы которых Соединены с вторыми выходами соответ-зд ствующих датчиков 2-4 тока. Выходы дискриминаторов 9-11 соединены с входами соответствующих им пороговых элементов 12-14, которые своими выходами соединены с соответствующими 35

входами сумматоров 15—17. Вторые входы сумматоров 15-17 соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока 18 формирования сигналов рассогласования фазных

- — ч

токов, первый, второй и третий входы которого подключены к третьим выходам соответственно первого 2, второго 3 и третьего 4 датчиков тока. Выходы сумматоров 15-17 соединены с входами соответствующих исполнительных механизмов перемещения электродов 19 печи 1.

Первый 6 и второй 7 преобразователи тока могут быть выполнены в ви- 50 де фазосдвигающих резистивно-емкостных устройств. Для исключения затухания сигналов в устройствах они могут быть выполнены на базе 'операционных усилителей активными. Сумма- 55 тор 5 и усилитель 8 выполняются на базе стандартных операционных усилителей.

Первый 9, второй 10 и третий 11 дискриминаторы могут быть выполнены на базе стандартных схем фазового детектирования. Пороговые элементы 12-14 выполняются на стандартной микроэлектронной базе. Так, например, дискриминатор может быть выполнен по схеме фазочувствительного выпрямителя (демодулятор) или синхронного детектора и позволяет при наличии опорного гармоничного сигнала и_я с частотой ω

М¹) = ^υ«_№ ^{δίη с}

и амплитудно-модулированного гармонического сигнала той же частоты и произвольной фазы Ч получить постоянное напряжение и_с, пропорциональное произведению амплитуды ди_т и косинуса фазы (соз ψ) амплитудномодулированного сигнала·

^ио⁼ ди^соз ч при

На фиг. 2 изображена схема дискриминатора в виде диодного демодулятора, так называемого кольцевого диодного демодулятора, где 20 - трансформатор амплитудно-модулированного полезного сигнала, 21 - трансформатор опорного напряжения, т.е. фазного напряжения, 22 — мост диодный.

Способ автоматического управления электрическим режимом трехфазной рудовосстановительной электропечи осуществляют следующим образом.

С помощью датчиков 2-4 тока получают электрические сигналы, пропорциональные мгновенным значениям фазных токов: тока 1д фазы А, тока 1₆ фазы В, тока 1_с фазы С. В общем случае токи фаз несимметричны.

I

В предлагаемом способе получают электрический сигнал, характеризующий несимметрию токов, путем выделения из системы токов печи тока обратной последовательности фаз.- Ток обратной последовательности первой фазы может быть найден по формуле

ί = 1/3 (1_Д +- а² ϊ _в + а1_с)

где а - е⁵¹¹⁰ - оператор сдвига фазы

тока на 120°.

Для получения сигнала, пропорционального току обратной последовательности фаз, на первом сумматоре

3

1192171

5 складывают сигналы с датчиков 24 тока, причем сигнал с первого вы- , хода первого датчика 2 тока поступает в еумматор непосредственно,а сигналы с первых выходов второго 3 и третьего 4 датчиков тока - с соответствующими сдвигами их фаз. Фаза сигнала со второго -датчика 3 тока сдвигается на первом преобразователе 6 тока на угол -120° (поскольку 1 а² =е'-^,'^,го*), а фаза сигнала с третьего датчика 4 тока сдвигается на угол 120° на втором преобразователе 7 тока. Если токи , Ι_β, 1_с электродов симметричны, т.е. имеют одинаковую амплитуду и сдвиг фаз 120° друг относительно друга, то ток обратной последовательности фаз равен нулю. Нулевое значение тока обратной последовательности фаз служит мерой несимметрии фазных' токов. Поэтому величина, противоположная по знаку значению тока обратной последовательности фаз, т.е. инвертированная, может быть использована в качестве дополнительного сигнала управления для симметрирования фазных токов. Сигнал, пропорциональный инвертированному току обратной последовательности фаз, получают на выходах усилителя 8, имеющего инверсный вход и коэффициент усиления 1/3.

В рудовосстановительной электропечи имеется возможность путем перемещения электродов изменять полное сопротивление фаз с целью симметрирования фазных токов. Необходимые перемещения электродов печи определяются следующим образом.

Инвертированный ток обратной последовательности фаз является комплексным сигналом .рассогласования, используемым для управления перемещением электродов, и представляет собой геометрическую сумму соответствующих фазных сигналов рассогласования, сдвинутых между собой по фазе на 120°. Выделив эти сигналы, получим дополнительные фазные сигналы рассогласования, амплитуда и знак которых определяют величину и направление необходимых коррекций перемещений электродов. Дополнительные сигналы рассогласования выделяют при помощи первого 9, второго 10 и третьего 11 дискриминаторов из |сигнала на выходе усилителя 8. На 'выходе каждого дискриминатора полярный сигнал пропорционален амплитуде сигнала, поступающего на первый/ вход дискриминатора и имеющего фазу, совпадающую с фазой сигнала, посту₅ пающего на второй вход дискриминатора. На вторые входы дискриминаторов

9-11 поступают сигналы, пропорциональные токам фаз, со вторых выходов датчиков 2-4 тока. Поскольку

₀ несимметрия токов в печи вызвана в большей степени несовпадением амплитуд токов, чем изменением сдвига фаз между токами, фазы сигналов, поступающих на вторые входы дискри5 минаторов , можно считать сдвинутыми на 120° друг относительно друга.

Полученные на выходах дискриминаторов 9-11 дополнительные сигналы

0 рассогласования поступают на соответствующие сумматоры 15-17 в случае, если амплитуды сигналов превышают некоторые заданные значения (зоны нечувствительности), устанавливаемые на соответствующих пороговых элементах 12-14. Это необходимо для исключения перемещения электродов, когда несимметрия токов не превышает допустимое значение (задавае) мое через пороговые элементы), а также для исключения колебательных режимов работы устройства.

На сумматорах 15-17 дополнительные сигналы рассогласования, подава-.

; емые с выходов пороговых элементов 12-14 складываются с фазными сигналами рассогласования, получаемыми на выходах блока 18. Фазные сигналы рассогласования на выходах блока 18

) есть отклонения величин токов фаз печи от заданных (опорных) зна-. чений.

В предлагаемом способе учитывает» ся взаимное влияние всех трех фаз печи, что позволяет более точно симметрировать фазные токи. Это следует из ’ того, что сигналы на выходах сумматоров 15—17, управляющие перемещением

I электродов печи, имеют составляющие, зависящие от тока обратной последовательности фаз, который характеризует несимметрию теков электродов.

В результате перемещения электродов

ί осуществляются с коррекцией, определяемой несимметрией токов необходимой для их выравнивания. Поэтому

при управлении электрическим режимом

$

1192171

6

печи по предлагаемому способу печь нагружает питающую сеть более равномерно, что исключает частые перекосы фазных токов, в результате чего общая производительность печи за смену повышается.

Фиг 1

I 192171

Claims

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ТРЕХФАЗНОЙ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, при котором для каждой фазы измеряют ток электрода, сравнивают его с заданным и при наличии сигнала рассогласования токов в фазе перемещают электрод, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности поддержания режима путем учета несимметрии токов фаз, формируют сигнал, пропорциональный току обратной последовательности фаз, инвертируют его, для каждого электрода выделяют из него сигнал, совпадающий по фазе с фазой тока данного электрода, суммируют его с сигналом рассогласования токов в фазе и перемещение электрода осуществляют до устранения суммарного сигнала рассогласования .

с

1

1 192177