SU1243892A1 - Method and apparatus for controlling metal-casting process - Google Patents

Method and apparatus for controlling metal-casting process Download PDF

Info

Publication number
SU1243892A1
SU1243892A1 SU853843070A SU3843070A SU1243892A1 SU 1243892 A1 SU1243892 A1 SU 1243892A1 SU 853843070 A SU853843070 A SU 853843070A SU 3843070 A SU3843070 A SU 3843070A SU 1243892 A1 SU1243892 A1 SU 1243892A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inductor
frequency
voltage
inverter
control system
Prior art date
Application number
SU853843070A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фархад Шарипович Абсалямов
Александр Константинович Белкин
Рамиль Абзалович Закиров
Евгений Никитович Клименков
Original Assignee
Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
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 Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU853843070A priority Critical patent/SU1243892A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1243892A1 publication Critical patent/SU1243892A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

1. Способ управлени  разливкой металла, включающий формирование слитка электромагнитным полем тока высокой частоты индуктора, обеспечивающим равновесие гидростатического давлени  расплава и электродинамического давлени  пол , путем изменени  напр жени  на индукторе, о т- личающийс  тем, что, с целью исключени  вли ни  колебаний входного напр жени  высокочастотного источника питани  индуктора на-процесс формировани , снижени  энергозатрат , повьшени  точности размеров слитка и безопасности обслужив ани  и упрощени  управлени  процессом, разливку металлов начинают при фиксированном напр жении на индукторе, обеспечивающим равновесие гидростатического давлени  расплава и электродинамического давлени  пол , и измен ют это напр жение на величину, пропорциональную изменению эквивалентного активного сопротивлени  индуктора с металлом при выходе поддона- из его зоны, поддержива  в течение всего процесса разливки резонансную частоту тока индуктора . 2. Устройство управлени  разливкой металла, содержащее тиристорный частотно-регулируемый преобразователь , состо щий из выпр мител  на тиристорах с фазоимпульсной системой управлени  и тиристорного ин- в ертора с системой управлени  и частотного регулировани , выход которого подсоединен к индуктору, за- шунтированному компенсирующей ба- тареей конденсаторов, при этом в цепи выходного тока преобразовател  и компенсирующей батареи конденсаторов включены датчики тока, подсоединенные выходами к системе автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора, а .вьпсрд последнего соединен с системы частотного регулировани  системы управлени  инвертора, о т л и- чающеес  тем, что, с целью исключени  вли ни  колебаний вхрдо $ ю 4 со 001. A method for controlling metal casting, which includes the formation of an ingot by the electromagnetic field of a high-frequency inductor current, ensuring the equilibrium hydrostatic pressure of the melt and the electrodynamic pressure of the field, by varying the voltage on the inductor, in order to eliminate the influence of input voltage oscillations induction of high-frequency power supply source of the inductor, the formation process, reduce energy consumption, increase ingot size accuracy and service safety and simplify management the process, casting of metals begins at a fixed voltage on the inductor, ensuring the equilibrium hydrostatic pressure of the melt and the electrodynamic pressure of the field, and change this voltage by an amount proportional to the change in the equivalent active resistance of the inductor with the metal when the pallet leaves its zone, maintaining the entire casting process is the resonant frequency of the inductor current. 2. A metal casting control device containing a thyristor variable-frequency converter consisting of thyristor rectifiers with a phase-impulse control system and a thyristor inverter with a control system and frequency control, the output of which is connected to an inductor, a shunt compensating balancer. capacitors, while in the output current circuit of the converter and the compensating capacitor bank, current sensors connected by the outputs to the automatic stabilization system are connected and the power factor of the thyristor inverter, and the latter is connected to the frequency control system of the inverter control system, which is to ensure that, in order to eliminate the influence of oscillations of 4

Description

ного напр жени  высокочастотного источника питани  индуктора на процесс Формировани , снижени  энергозатрат , повышени  точности размеров слитка и безопасности обслуживани  и упрощени  управлени  процессом , в устройство введены задат- чик и датчик напр жени , подсоединенный входом к индуктору, а выходом - через задатчик к фазоимпульс- ной системе управлени  выпр мител .voltage of the high-frequency inductor power supply to the process of shaping, reducing energy consumption, increasing ingot size accuracy and service safety, and simplifying process control, a device and a voltage sensor connected by an input to the inductor are inputted into the device, and control system rectifier.

3. Устройство по п.2, о т л н- ч а ю щ е е.с   тем,, что в качестве выпр мител  на тиристорах с фа- зоимпульсной системой управлени  использован трехфазный мостовой выпр митель на тиристорах Ларионова, а в качестве тиристорного инвертора с системой управлени  и частотного регулировани  применен трехмостовой тиристорный автономный инвертор со .встречно-параллельными диодами,одна диагональ моста которого образована коммутирующими дросселем и конденсатором , а друга  - разделительным конденсатором, защитным дросселем и нагрузкой,- причем последн   подсоединена через входные дроссели мостов к выходным зажимам выпр миИзобретение относитс  к металлургии и может найти примерение при литье алюминиевых сплавов в электромагнитный кристаллизатор, индуктор которого питаетс  от тиристорного преобразовател  частоты.3. The device according to claim 2, which is based on the fact that a three-phase bridge rectifier on Larionov's thyristors was used as a rectifier on thyristors with a phase-impulse control system. an inverter with a control and frequency control system used a three-bridge thyristor autonomous inverter with counter-parallel diodes, one diagonal of the bridge of which is formed by a switching choke and capacitor, and the other by a coupling capacitor, protective choke and load, The ice is connected through the input chokes of bridges to the output terminals. Straightening The invention relates to metallurgy and can find an application when casting aluminum alloys into an electromagnetic crystallizer, the inductor of which is powered by a thyristor frequency converter.

Целью изобретени   вл етс  исключение вли ни  колебаний входного напр жени  высокочастотного источника питани  индуктора на процесс формировани , снижение энергозатрат повьшение точности заданных размеров слитка и безопасности обслуживани  и упрощение управлени  процессом.The aim of the invention is to eliminate the influence of fluctuations in the input voltage of a high-frequency inductor power supply on the formation process, reduction of energy consumption, increase in the accuracy of specified ingot sizes and service safety, and simplify process control.

На фиг.1 приведена схема устройства , реализующа  предлагаемый способ; , на фиг. 2ои8 - графики функции Q (иЗд,о(., p)j рассчитаиные на ЭВМ, на фиг.3 - схема формировани  слитка в электромагнитный кристаллизатору на фи г.4 - электрическа  принтел , при этом нагрузка состоит из повышающего трансформатора, вторична  обмотка которого зашунтирована компенсирующей батареей конденсаторов и соединена через понижающий трансформатор с индуктором электромагнитного кристаллизатора.Figure 1 is a diagram of the device that implements the proposed method; in FIG. 2oi8 - graphs of the function Q (iZd, o (., P) j calculated on a computer, in Fig. 3 - an ingot formation scheme in an electromagnetic mold on fi4) - an electric printer, the load consisting of a step-up transformer, the secondary winding of which shunted by a compensating capacitor bank and connected through a step-down transformer to an inductor of an electromagnetic crystallizer.

4. Устройство по п.2, о т л и- чающеес  тем, что в качестве систе1чы автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора использована система , содержаща  датчики тока, включенные в цепи выходного тока инвертора и компенсирующей батареи конденсаторов , шунтирующей индуктор, выходы датчиков тока подсоединены к катодам пары стабилизаторов,аноды которых объединены, а между началом одного датчика тока и концом ;другого подключен делитель напр жени , выход которого образует одну диагональ диодного моста, который другой диагональю через резистор подсоединен к выходному конденсатор и резистору, соединенным через стабилитрон с входом системы управлени  и частотного регулировани  инвертора .4. The device according to claim 2, which is based on the fact that a system containing current sensors included in the output current circuits of the inverter and the compensating capacitor bank, shunting the inductor, and current sensor outputs is used as the system for automatically stabilizing the power factor of the thyristor inverter. A pair of stabilizers are connected to the cathodes, the anodes of which are combined, and between the beginning of one current sensor and the end; the other is connected to a voltage divider whose output forms one diagonal of the diode bridge, which is different diagonal is connected via a resistor to the output capacitor and a resistor connected across the zener diode to the input of the control system and adjusting the frequency of the inverter.

ципиальна  схема тиристорного трех- мостового автономного инвертора с встречно-параллельными диодами и выпр мител ; на фиг.5 - электрическа  схема упрощенного устройства автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора .a thyristor three-bridge autonomous inverter with counter-parallel diodes and a rectifier; Fig. 5 is an electrical diagram of a simplified device for automatically stabilizing the power factor of a thyristor inverter.

Сущность лить  в электромагнитный кристаллизатор состоит в том, что металл при получении слитков удер сиваетс  от растекани  электромагнитными силами и одновременно охла вдаетс  водой, благодар  чемуThe essence of pouring into an electromagnetic mold is that the metal, when producing ingots, is kept from spreading by electromagnetic forces and at the same time cooled by water, so that

поверхность слитка получаетс  гладкой и не требует дополнительной механической обработки перед прокаткой.the ingot surface is smooth and does not require additional machining before rolling.

Переменное электромагнитное поле тока высокой частоты, создаваемоеThe alternating electromagnetic field of high frequency current generated

одновит ковый индуктором электромагнитного кристаллизатора, охватывающимsingle coil inductor of an electromagnetic crystallizer encompassing

33

слиток, наводит в металле вихревые токи, которые, благодар   влению поверхностного, эффекта, сосредотачи ваютс  в поверхностном слое слитка. Периметр слитка при этом образует замкнутый виток с током, взаимодействие которого с полем индуктора содает ст гивающее давление на жидкий металл. Форма сечени  получающего- с  слитка подобна форме индуктора, поэтому слитки могут иметь любую требуемую конфигурацию.the ingot induces eddy currents in the metal, which, due to the appearance of the surface effect, are concentrated in the surface layer of the ingot. In this case, the perimeter of the ingot forms a closed coil with a current, the interaction of which with the inductor field contains a compressive pressure on the liquid metal. The receiving cross section of the ingot is similar to the shape of the inductor; therefore, the ingots can have any desired configuration.

Дл  обеспечени  точности заданных размеров слитка необходимо обеспечивать равенство между гидростаTo ensure the accuracy of the specified size of the ingot, it is necessary to ensure equality between the hydrost

тическим давлением расплава Р и электродинамическим давлением Р создаваемым электромагнитным полемmelt pressure P and electrodynamic pressure P generated by the electromagnetic field

Гидростатическое давление расплава определ етс  высотой жидкой зоны расплава.The hydrostatic pressure of the melt is determined by the height of the liquid zone of the melt.

Электродинамическое давление расплава определ етс , какMelt electrodynamic pressure is defined as

,(, (

) (,,Ь (1)) (,, Ь (1)

I - ток индуктораiI - inductor current

- число витков индуктора; в - высота индуктора; в - функци  трех переменных, o критерий относительно частоты . - the number of turns of the inductor; in - the height of the inductor; c - function of three variables, o criterion for frequency.

о about

..

еe

- 6 ft со - I  - 6 ft with - I

р R

DL магнитна  проницаемость вакуума;DL magnetic permeability of vacuum;

электропроводность металла , D 1/R-, активное сопротивление металла;the electrical conductivity of the metal, D 1 / R-, the active resistance of the metal;

кругова  4acToVa тока в индукторе, Ь частота тока высокой частоты индуктора, , коэффициент, р г f /г„,, радиус индуктора, расчетный радиус индуктора;circular current 4acToVa in the inductor, b current frequency of the high frequency inductor, coefficient, p g f / g „, the inductor radius, the calculated inductor radius;

коэффициент, с(.. При посто нных конструктивныхcoefficient, with (.. With constant constructive

ементах электромагнитного кристал- затора У и р посто нны, а критерийthe electromagnetic crystallizer capacitors Y and p are constant, and the criterion

носительной частоты определ етс ,the frequency is determined by

кto

гдеWhere

.R

(2)(2)

. f 2 IT Г. f 2 IT G

иР IR

е.e.

tt

удельное электрическое сопротивление металла} высота металла, сечение металла.electrical resistivity of metal} metal height, metal section.

С другой стороны критерий относительной частоты равенOn the other hand, the relative frequency criterion is

t15t15

4 K b «P o|2 frJp.,f/R,4 K b "P o | 2 frJp., F / R,

(3)(3)

гдеWhere

A, )UA,) U

о- ИРo- IL

00

5five

00

Таким образом, учитыва  (2) и (3) можно сделать вывод, что критерий относительной частоты зависит от частоты тока индуктора, удельного электрического сопротивлени  и активного сопротивлени  металла.Thus, taking into account (2) and (3), it can be concluded that the relative frequency criterion depends on the frequency of the inductor current, the electrical resistivity and the active resistance of the metal.

Индуктор электромагнитного кристаллизатора подключаетс  в общем случае параллельно компенсирующей батареи конденсаторов, образу  нагрузочный контур, эквивалентное активное сопротивление которого определ етс The inductor of the electromagnetic crystallizer is connected in the general case in parallel to the compensating capacitor bank, forming a load circuit, the equivalent resistance of which is determined

L.,L.,

RR

5I

(4)(four)

где L.. нwhere l .. n

- R.  - R.

индуктивность нагрузочного контура;inductance of the load circuit;

емкость компенсирующей батареи конденсаторов; э квивалентное активное сопротивление индуктора с о металлом.capacity of the compensating capacitor bank; is equivalent resistance of the inductor with o metal.

При заданных параметрах индуктора , слитка и частоты тока эквивалентное активное сопротивление индуктора с металлом R будет пропорционально изменению удельного электрического сопротивлени  металла. В свою очередь, изменение эквивалентного активного сопротивлени  индуктора с металлом вызывает и изменение эквивалентного активного сопротивлени  нагрузочного контура (4) Rj, что приводит к изменению напр жени For given parameters of the inductor, ingot and frequency of current, the equivalent active resistance of the inductor with the metal R will be proportional to the change in the electrical resistivity of the metal. In turn, a change in the equivalent active resistance of the inductor with the metal also causes a change in the equivalent active resistance of the load circuit (4) Rj, which leads to a change in the voltage

на немOn him

Р,R,

иand

элек тродинамиче ского давлени  н, , наруша  точность заданных размеров слитка, снижа  безопасность процесса лить , усложн   процесс управлени  разливкой.electrodynamic pressure n,, violating the accuracy of the specified ingot dimensions, reducing the safety of the casting process, complicates the process of controlling the casting.

Представл   в.(1) значение тока , получим выражение дл  оп- редел ни  электродинамического давлени Represented in. (1) the value of the current, we obtain an expression for the determination of the electrodynamic pressure

Р,.((и,„,,р). (5)R,. ((And, „,, р). (5)

НH

Таким образом, изменение удельного электрического сопротивлени  металла приводит к изменению эквивалентного активного сопротивлени  нагрузочного контура Рэн; напр же- ни  Уц на нем и функции трёх fiepe- мешГых 0(ii o ,о6, ).Thus, a change in the electrical resistivity of the metal leads to a change in the equivalent active resistance of the Ren load circuit; for example, Yc on it and the functions of three fiepe- bounded 0 (ii o, o6,).

Сущность предлагаемого способа управлени  непрерывной и полунепрерывной разливкой металлов формированием слитка электромагнитным полем тока высокой частоты индуктора заключаетс  в следующем.The essence of the proposed method of controlling the continuous and semi-continuous casting of metals by ingot formation by the electromagnetic field of a high-frequency current of the inductor is as follows.

При нахождении подцона с металлом в зоне индуктора высокочастотный источник питани  настраиваетс  на резонансную частоту тока индуктора, при котором он вьщает максимальную мощность и обеспечивает на индукторе некоторое фиксированное напр же- ние,- обеспечивающее равновесие гидростатического давлени  расплава Р и электродинамического давлени  пол  РЗ и предотвращающее растекание и выплескивание металла.When a sub-metal with the metal is in the inductor zone, the high-frequency power source tunes to the resonant frequency of the inductor current, at which it maximizes power and provides some fixed voltage on the inductor — providing an equilibrium hydrostatic pressure of the melt P and an electrodynamic pressure field of the RZ and preventing spreading and splashing out of metal.

По мере выхода поддона из зоны индуктора в этой зоне все больший объем.будет занимать расплав и при выходе поддона из этой зоны в индукторе будет находитьс  только расплав с корочкой, котора  образуетс  при охлаждении слитка.As the pallet leaves the inductor zone, this area will have an increasing volume. The melt will occupy, and when the pallet leaves this zone, the inductor will contain only the melt with a crust, which is formed when the ingot is cooled.

Таким образом, в начале формировани  слитка индуктор с металлом имел эквивалентное активное сопротивление R, а нагрузочный контур - R 5н л По мере выхода поддона из зоны индуктора эквивалентное активное сопротивление индуктора с металлом увеличиваетс  снижа  критерий относительной частоты (3), а значит и функции 0(Мо ,о(., f i)3J , а также эквивалентное активное сопротивление нагрузочного контура (4Thus, at the beginning of the ingot formation, the metal inductor had equivalent resistance R, and the load circuit was R 5n. As the pan leaves the inductor's area, the equivalent resistance of the metal inductor increases, reducing the relative frequency criterion (3), and hence the function 0 (Mo, o (., Fi) 3J, as well as the equivalent resistance of the load circuit (4

.Снижение эквивалентного активного , сопротивлени  нагрузочного контура приводит к уменьшению напр жени  на индукторе, что совместно со снижением функции трех переменных Э приводит к уменьшению электродинамического давлени  Р (5)и нарушению равновеси  между гидростатическим давлением расплава и электродинамическим давлением пол  Р Р Дл  устранени  этого эффекта при. Reducing the equivalent active resistance of the load circuit leads to a decrease in the voltage on the inductor, which, together with a decrease in the function of the three variables E, leads to a decrease in the electrodynamic pressure P (5) and an imbalance between the hydrostatic pressure of the melt and the electrodynamic pressure field P P To eliminate this effect at

выходе поддона из зоны индук-тора Измен ют (увеличивают) напр жение на нем (например, путем изменени  выходного напр жени  высокочастотного источника питани  индуктора) наthe output of the pallet from the zone of the inductor Change (increase) the voltage across it (for example, by changing the output voltage of the high-frequency inductor power supply) by

величину, пропорциональную увеличению эквивалентного активного сопротивлени  индуктора с металлом (уменьшению эквивалентного активного сопротивлени  нагрузочного контура),a value proportional to an increase in the equivalent active resistance of the inductor with the metal (a decrease in the equivalent active resistance of the load circuit),

устанавлива  необходимое равновесие между Р и 7 г Э7 поддержива  при этом резонансную частоту тока индуктора.establish the necessary balance between P and 7 g E7 while maintaining the resonant frequency of the inductor current.

При колебани х напр жени  на индукторе , вызванных изменением входного напр жени  высокочастотного источника питани  индуктора, стабилизируют напр жение на нем (на уровне фиксированного напр жени ) путем изменени  напр жени  на промежуточном узле посто нного напр жени  высокочастотного источника питани ,использу , например, фазоимпульсный способ управлени .When voltage fluctuations at the inductor caused by a change in the input voltage of the high-frequency inductor power supply, stabilize the voltage across it (at a level of a fixed voltage) by changing the voltage at the intermediate DC node of the high-frequency power source using, for example, a pulse phase voltage. control method.

Таким образом, управл   напр жением на индукторе путем его изменени  на величину, пропорциональную .изме , нению эквивалентного активного сопротивлени  индуктора с металлом,Thus, controlling the voltage on the inductor by changing it by an amount proportional to the intensity of the equivalent resistance of the inductor with the metal,

удаетс : повысить точность заданных размеров слитка и безопасность обслуживани , так как- в ходе всего технологического процесса будет обеспечено равновесие между гидростатическим давлением расплава и электродинамическим давлением пол , снизить энергозатраты на формирование слитка, так как в ходе изменени  напр жени  высокочастотный источник будет выДавать максимальную, мощность за счет поддержани  резонансной частоты тока индуктора (номинальный режим работы источника)i исключить вли ние колебаний выходного напр жени  высокочастотного источника питани  наit is possible: to increase the accuracy of the specified ingot sizes and service safety, since during the whole process the balance between the hydrostatic pressure of the melt and the electrodynamic pressure of the floor will be ensured, to reduce the energy consumption for the formation of the ingot, because during the voltage variation the high-frequency source will produce the maximum, power due to maintaining the resonant frequency of the inductor current (nominal mode of the source) i eliminate the effect of output voltage fluctuations astotic power source on

процесс формировани  за счет регулировани  Ъго выходного напр жени  посредством изменени  напр жени  промежуточного звена посто нного напр жени .the formation process by adjusting the output voltage by changing the voltage of the intermediate DC link voltage.

Устройство дл  реализации способа (фиг.1) образовано тиристорнымA device for implementing the method (FIG. 1) is formed by a thyristor

частотнорегулируемым преобразователем , состо щим из выпр мител  1 наvariable frequency converter consisting of rectifier 1 on

тиристорах с фазоймпульсной системой 2 управпени  и тиристорного инвер- .тора 3 с системой 4 управлени  и час .тотного регулировани  , выход которого подключен к индуктору 5, зашунти- рованному компенсирующей батареей 6 ,енсаторов, При этом в цепи выходного тока преобразовател  и компенсирующей батареи 6 конденсаторов включены датчики 7 и 8 тока, подключенные выходами к системе 9 автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора 3,thyristors with a phase-pulse control system 2 and a thyristor inverter. 3 with a control system 4 and an hour of regulation, the output of which is connected to the inductor 5, which is bridged by a compensating battery 6, capacitors, while in the output current circuit of the converter and compensating battery 6 the capacitors included current sensors 7 and 8, connected by outputs to the system 9 for automatic stabilization of the power factor of the thyristor inverter 3,

а выход последнего соединен с системой 4 частотного управлени  инвертора 3 задатчиком 10 и датчиком 11 напр жени , подключенным входом к индуктору 5, а выходом через задат- чик 10 - к фазоймпульсной системе 2 управлени  выпр мител  1,and the output of the latter is connected to the frequency control system 4 of the inverter 3 by the setting device 10 and the voltage sensor 11 connected by the input to the inductor 5, and the output through the setting data generator 10 to the phase-pulse system 2 of the control of the rectifier 1,

Схема формировани  слитка в элек- тромагнитный кристаллизатор (фиг.З) образована индуктором 5, форма которого соответствует конфигурации отливаемого слитка, вод уым коллектором 12, расположенным под индуктором 5,экраном 13, наход щимс  над ин- дуктором, системой подачи и распре- делени  жидкого металла 14 и поддоном 15, установленньм на литейной машине 16.The ingot formation scheme in the electromagnetic mold (Fig. 3) is formed by an inductor 5, the shape of which corresponds to the configuration of the cast ingot, a water collector 12 located under the inductor 5, a screen 13 located above the inductor, the supply and distribution system liquid metal 14 and pallet 15, installed on the casting machine 16.

Устройство дл  реализации способа (фиг.4), в котором в качестве выпр мител  1 на тиристорах с фазоймпульсной системой 2 управлени  использован трехфазный мостовой выпр митель на тиристорах Ларионова, а в качестве тиристорного инвертора. 3 с системой 4 управлени  и частотного регулировани  использован трехмос- товой 17, 18, 19 тиристорный автономный инвертор (тиристоры) 20, 21,22, 23 со встречно-параллельными диодами 24, 25, 26, 27, одна диагональ моста которого образована коммутирующимиA device for implementing the method (FIG. 4), in which a three-phase bridge rectifier on Larionov's thyristors was used as rectifier 1 on thyristors with phase-impulse control system 2, and as a thyristor inverter. 3 with a system of 4 control and frequency regulation, a three-field 17, 18, 19 autonomous thyristor inverter (thyristors) 20, 21,22, 23 with counter-parallel diodes 24, 25, 26, 27, one diagonal of the bridge which is formed by commuting, are used.

дросселем 28 и конденсатором 29, а друга  - разделительным конденсатором 30, защитным дросселем 31 и нагрузкой 32 и подключена через входные дроссели 33 мостов 17, 18 и 19 к выходным зажимам выпр мител  1. При этом нагрузка 32 состоит из повьппаю- щего трансформатора 34, вторична  обмотка которого зашунтирована компенсирующей батареей 35 конденсаторовThe choke 28 and the capacitor 29, and the other, by the separation capacitor 30, the protective choke 31 and the load 32 and connected through the input chokes 33 of the bridges 17, 18 and 19 to the output terminals of the rectifier 1. In this case, the load 32 consists of a twisted transformer 34, the secondary winding of which is shunted by a compensating battery of 35 capacitors

и св зана через понижающий трансфор243892 Вand connected through step-down transform243892

матор 36 с индуктором 5 электромагнитного кристаллизатора.a mattress 36 with an electromagnetic crystallizer inductor 5.

Устройство дл  реализации способа по п.2, в котором в качестве устрой- 5 ства автоматической стабилизации . коэффициента мощности тиристорногоA device for implementing the method according to claim 2, wherein as the device is automatic stabilization. thyristor power factor

инвертора 1 использовано устройство, i содержащее датчики 7 и В тока, включенные в цепи выходного тока инвер- 10 тора 1 (датчик 7 тока) и компенсирующей батареей 6 конденсаторов (датчик 8 тока), шунтирующей индуктор 5,выходы которых подключены к катодам стабилитронов 37, 38 и 39, аноды ко- 15 торых объединены, а между началом одного датчика и концом другого датчика 8 подключен делитель напр жени  на сопротивлени  40 и 41, выход которого образует одну диагональ диодно- 20 го моста 42 (диоды 43, 44, 45, 46), который другой диагональю через резистор 47 подключен к выходному конденсатору 48 и резистору 49, св занному через стабилитрон 50 с вхо- 25 дом системы 2 управлени  и частотного регулировани  инвертора 1.Inverter 1 used a device i containing sensors 7 and V current included in the output current circuits of the inverter 10 torus 1 (current sensor 7) and a compensating battery of 6 capacitors (current sensor 8) shunting the inductor 5, whose outputs are connected to the zener diodes 37 , 38 and 39, the anodes of which are combined, and between the beginning of one sensor and the end of another sensor 8 a voltage divider is connected to the resistances 40 and 41, the output of which forms one diagonal of the diode-20 bridge 42 (diodes 43, 44, 45 , 46), which is another diagonal across a resistor 47 connected to you one capacitor 48 and resistor 49, the zener communication zannomu 50 25 vho- home control system 2 and controlling the frequency of the inverter 1.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В начале процесса управлени  не- 30 прерывной и полунепрерьшной разливкой металлов поддон 15 находитс  в зоне индуктора 5.At the beginning of the control process of continuous and semi-continuous metal casting, the pallet 15 is in the zone of the inductor 5.

Включают тиристорный частотно-регулируемый преобразователь и на под- 25 дон подают расплав металла.A thyristor frequency controlled transducer is turned on and molten metal is fed to the sub-25.

Датчики 7 и В выходного тока преобразовател  и компенсирующей батареи 6 конденсаторов (датчик В) выдают сигналы на устройство 9 автома- Q тической стабилизации коэффициента мощности, которое, воздействуй на систему 4 управлени  и частотного регулировани  инвертора 3,настраивает последний на резонансную частоту - тока индуктора 5.  The sensors 7 and B of the output current of the converter and the compensating battery 6 of capacitors (sensor B) give signals to the device 9 of the automatic Q power factor stabilization, which, acting on the control system 4 and frequency control of the inverter 3, adjusts the latter to the resonant frequency of the inductor current five.

С помощью фазоймпульсной системы 2 управлени , сигнал на которую поступает с датчика 11 напр жени  череэ задатчик 10, устанавливают на выходе jj выпр мител  1, а значит и на индукторе 5 фиксированное напр жение, обеспечивающее равновесие гидростатического давлени  расплава Рр и электродинамического давлени  пол  РЭV предотвраща  растекание и выплес- . киванй е металла.Using the phase-pulse control system 2, the signal to which is supplied from the voltage sensor 11 of the voltage regulator 10, is installed at the output jj of the rectifier 1, and therefore on the inductor 5, a fixed voltage that ensures the equilibrium hydrostatic pressure of the melt Pp and the electrodynamic pressure of the field REV prevents spreading and splash-. Kivan e metal.

Таким образом, в начале процесса управлени , когда поддон с распла91Thus, at the beginning of the control process, when the pallet

BOM находитс  в зоне индуктора 5 и индуктор 5 с расплавом имеют эквиbiThe BOM is in the zone of the inductor 5 and the inductor 5 with the melt has an equivalent

валентное активное сопротивление R, valence resistance R,

а нагрузочный контур (индуктор 5 с расплавом, и компенсирующа  батаре  6 конденсаторов) - тирис- торный частотно-регулируемьш преобразователь Бьвдает максимальную дл  дай- ного состо ни  индуктора 5 с металлом мощность и фиксированное напр жение на индукторе 5, обеспечивающее равновесие гидростатического и электродинамического давлений.and the load circuit (inductor 5 with a melt, and a compensating battery 6 of capacitors) is a thyristor frequency-controlled converter Bv the maximum power and a fixed voltage on the inductor 5 for the state of the condition of the inductor 5 with metal, ensuring a balance of hydrostatic and electrodynamic pressures .

По мере выхода поддона из зоны индуктора 5 эквивалентное активное сопротивление индуктора 5 с металлом увеличиваетс  , так как увеличиваетс  удельное электрическое сопротивление металла р, снижа , во- первых, критерий относительной частоты , а значйт и функции 6 (Со , oJ., |5 }. (см.фиг,2), во-вторых, эквивалентное активное сопротивление нагрузочного контура. Снижение эквивалентного активного сопротивлени  нагрузочного контура приводит к уменьшению напр жени  на индукторе 5, 4to совместно со снижением функции трех переменных в приведет к уменьшению электродинамического давлени  Р и нарушению равновеси  между гидростатически / давлением расплава и электродинамическим давлением пол  индуктора 5, As the pallet leaves the zone of the inductor 5, the equivalent resistance of the inductor 5 with the metal increases as the electrical resistivity of the metal p increases, lowering, first, the relative frequency criterion, and the functions 6 (Co, oJ., | 5} . (see Fig. 2), secondly, the equivalent active resistance of the load circuit. A decrease in the equivalent active resistance of the load circuit leads to a decrease in the voltage on the inductor 5, 4to together with a decrease in the function of three variables will lead to a decrease the electrodynamic pressure P and the imbalance between the hydrostatic / melt pressure and the electrodynamic pressure of the inductor field 5,

Дл  устранени  этого эффекта при выходе поддона из зоны индуктора 5 измен ют (увеличивают) напр жение на . нем путем изменени  выходного напр жени  выпр мител  1 с помощью фазо- импульсной системы 2 управлени .Сигнал с датчика 11 напр жени  становитс  меньше заданного значени  за- датчика 10, который и воздействует на фазоимпульсную систему 2 управлени  выпр мител  1, повьша  выходное напр жение последнего, а значит и напр жение на индукторе 5 на величину , пропорциональную увеличению Эквивалентного активного сопротивлени  индуктора 5 с металлом., В результате устанавливаетс  необходимое равновесие Р - Р , при этом тиристор- ный частотно-регулируемый преобразователь с помощью устройства 9 автоматической стабилизации коэффициента мощности поддерживает в индукторе 5 .резонансную частоту тока.To eliminate this effect, when the pallet leaves the inductor 5 zone, the voltage is increased (increased). by changing the output voltage of the rectifier 1 using the phase-pulse control system 2. The signal from the voltage sensor 11 becomes less than the set value of the sensor 10, which affects the phase-pulse control system 2 of the rectifier 1, increasing the output voltage of the latter and, therefore, the voltage on the inductor 5 by an amount proportional to the increase in the Equivalent resistance of the inductor 5 with the metal. As a result, the necessary equilibrium P – P is established, and the thyristor frequency regulator A converter with the help of the device 9 of automatic stabilization of the power factor supports the resonant frequency of the current in the inductor 5.

43892104389210

При колебани х напр жени  на ин- дукторе 5, вызванных изменением входного (питающего) напр жени  тирис- торного частотно-регулируемого пре- 5 образовател , измен ют и поддерживают его, на заданном уровне с помощью фазоимпульсной системы 2 управлени  выпр мителем 1. При колебани х напр жени  на индукторе 5 сигнал с дат- 10 чика 11 напр жени  поступает на за- датчик 10 и сравниваетс  там с фиксированным напр жением. Если сигнал с датчика 11 напр жени  становитс  меньше заданного фиксированного зна- 15 чени , то с задатчика 10 поступает сигнал на фазоимпульсную систему 2 управлени , котора , отрабатыва , повьш1ает выходное напр жение выпр мител  1, а значит и индуктора 5 до 20 фиксированного значени . Аналогично отрабатывает система при превышении напр жени .When voltage fluctuations on the inductor 5, caused by a change in the input (supply) voltage of the thyristor frequency controlled transducer, they change and maintain it at a predetermined level using the phase-pulse system 2 of the rectifier 1 control. the voltage fluctuations on the inductor 5, the signal from the voltage sensor 11 is supplied to the sensor 10 and is compared there with a fixed voltage. If the signal from the voltage sensor 11 becomes less than a predetermined fixed value, then from setpoint 10 a signal is sent to the phase-impulse control system 2, which, by operating, increases the output voltage of the rectifier 1, and hence the inductor 5 to a fixed value. The system works in a similar way when the voltage is exceeded.

Таким образом, управл   напр жением на индукторе путем его изменени  25 на величину, пропорциональную изменению эквивалентного активного сопротивлени  индуктора с металлом, удаетс : повысить точность заданных размеров слитка и безопасность об- 30 служивани , так как в ходе всегоThus, controlling the voltage on the inductor by changing it 25 by an amount proportional to the change in the equivalent active resistance of the inductor with the metal is improved: the accuracy of the specified ingot dimensions and the safety of service are 30

технологического процесса будет обеспечено равновесие между гидростатическим давлением расплава и электродинамическим давлением пол ; снизить « энергозатраты на формирование слитка , так как в ходе изменени  напр жени  тиристорный частотно-регулируемый преобразователь будет выдавать максимальную дл  данного состо ни  на- 40 грузочного контура мощность за счет поддержани  резонансной частоты тока индуктора;.исключить вли ние колебаний выходного напр жени  тиристор- ного частотно-регулируемого преобра- j зовател  на процесс формировани  за счет регулировани  его выходного напр жени  посредством изменени  вы-- ходного напр жени  выпр мител .the technological process will ensure an equilibrium between the hydrostatic pressure of the melt and the electrodynamic pressure of the field; reduce the energy consumption for ingot formation, since during a voltage change the thyristor frequency-controlled converter will produce the maximum power for a given state of the load circuit by maintaining the resonant frequency of the inductor current; excluding the effect of output voltage oscillations; variable frequency converter to the formation process by adjusting its output voltage by varying the output voltage of the rectifier.

На фиг.З показан процесс формиро- „ вани  слитка.Fig. 3 shows the process of forming an ingot.

Жидкиз4 металл (расплав) поступает из с истемы 14 подачи и распреде- I леци  на поддон -15. Индуктор 5, питаемый от тиристорного частотно-ре- 55 гулируемого преобразовател , создает электромагнитное поле. При взаимодействии пол  индуктора 5 с наведенными 15 шздком металле вихревыми то11The liquid4 metal (melt) comes from the supply system 14 and is distributed to the -15 pallet. Inductor 5, powered by a thyristor frequency-controlled transducer, creates an electromagnetic field. When interacting, the floor of the inductor 5 with the induced vortex currents 15

ками возникают силы отталкивани , удерживающие металл на некотором рассто нии от индуктора, в результате чего размер слитка г становитс Kami create repulsive forces that hold the metal at some distance from the inductor, resulting in the size of the ingot g becoming

меньше размера индуктора гsmaller than inductor g

иand

и жидкрй металл не соприкасаетс  с формообразователен (индуктором). Охлаждение слитка производитс  подачей воды из коллектора 12 вначале на подд 15, затем непосредственно на боковую поверхность слитка.and the liquid metal is not in contact with the formative (inductor). The ingot is cooled by supplying water from the collector 12 first to the base 15, then directly to the side surface of the ingot.

При опускании слитка с помощью литейной машины 16, поддон 15 выходи из зоны индуктора и в индукторе до конца технологического цикла будет находитьс  затвердевша  часть слитка с расплавом. .When the ingot is lowered with the help of the casting machine 16, the pallet 15 leaves the inductor zone and the solidified part of the ingot with the melt will be in the inductor until the end of the technological cycle. .

Фронт кристаллизации (граница между жидкой и твердой зонами слитка на его боковой поверхности) перемещаетс  вверх, в результате чего по с охлаждени  () находитс  всегда ниже зтого фронта на рассто нии Ь , Высота затвердевшей части слитка (корочки) Ь зависит в значительной степени от скорости лить , в меньшей степени от расхода воды и практически не зависит от ее температуры . Фронт кристаллизации должен находитьс  на уровне оси индуктора , где напр женность пол  максимальна .The crystallization front (the boundary between the liquid and solid zones of the ingot on its lateral surface) moves upwards, as a result of which along the cooling () is always below the front at a distance b, the height of the solidified part of the ingot (crust) b depends largely on the speed pour, to a lesser extent on the flow of water and practically does not depend on its temperature. The crystallization front should be at the level of the inductor axis, where the field strength is maximum.

Устойчивость процесса разливки достигаетс  при высоте жидкой зоны Vi 30-40 мм и при наличии экрана 13, Экран 13 представл ет собой замкнутое кольцо из немагнитного материала , толщина которого постепенно увеличиваетс  к верху. Экран 13 обеспечивает требуемый закон ослаблени  электродинамического давлени  по высоте, соответствующей закону ослаблени  гидростатического давлени , а также уменьшает пульсацию иThe stability of the casting process is achieved when the height of the liquid zone Vi is 30-40 mm and in the presence of screen 13, Screen 13 is a closed ring of non-magnetic material, the thickness of which gradually increases towards the top. The screen 13 provides the required law of weakening the electrodynamic pressure in height, corresponding to the law of weakening hydrostatic pressure, and also reduces the pulsation and

циркул цию расплава, оказываюпще- вредное вли ние на формообразование и структуру металла.melt circulation, which has a detrimental effect on the shaping and metal structure.

Электрическа  принципиальна  схе- ма тиристорного трехмостового автономного инвертора с встречно-параллельными диодами и выпр мител , (фиг,4) работает следующим образом.An electric circuit of a thyristor three-bridge autonomous inverter with counter-parallel diodes and a rectifier, (FIG. 4), works as follows.

Разделительные конденсаторы 30 мостов .17, 18 и 19 нормально зар же ны через входные дроссели 33, защит ные дроссели 31 и нагрузку 32 до напр жени  выпр мител  1 с фазоим- пульсной системой 2 управлени .The bridge capacitors 30 of the bridges .17, 18 and 19 are normally charged through the input chokes 33, the protective chokes 31 and the load 32 to the voltage of the rectifier 1 with the phase-pulse system 2 of the control.

2438921224389212

Пусть коммутирующие конденсаторы 29 мостов 17, 18 и 19 имеют пол рность напр жени , указанную на . фиг.4.Let the commutation capacitors 29 of the bridges 17, 18 and 19 have the voltage polarity indicated on. 4.

5 При,включении тиристоров 20 и 22 мостов 17, 18 и 19 (путем подачи импульсов управлени  от системы 4 управлений и частотного регулировани ) происходит зар д коммутирующих 10 конденсаторов 29 через коммутирующие дроссели 28, защитные дроссели 31 и нагрузку 32, формиру  пр мую полуволну тока нагрузки 32.5 When the thyristors 20 and 22 of the bridges 17, 18 and 19 are turned on (by supplying control pulses from the control system 4 and frequency control), the commuting 10 capacitors 29 are charged through the commutating chokes 28, the protective chokes 31 and the load 32, which forms a direct half-wave load current 32.

Параметры инвертора рассчитаны 15 так, что процесс имеет колебательный характер. После того, как напр жение на коммутирующих конденсаторах 29 станет вьш1е напр жени  разделительных конденсаторов 30 (выходного 0 напр жени  выпр мител  1) и колебательный ток, текущий через тиристоры 20 и 22, пройдет через нуль,они выключаютс . Тогда через диоды 24, 26 и нагрузку 32 начнет протекатьThe inverter parameters are calculated 15 so that the process is oscillatory. After the voltage on the commutation capacitors 29 becomes higher than the voltage of the isolating capacitors 30 (the output voltage of the rectifier 1) and the oscillating current flowing through the thyristors 20 and 22 passes through zero, they are turned off. Then through diodes 24, 26 and load 32 will begin to flow.

5 ток в обратном направлении, формиру  обратную полуволну тока нагрузки 32, до тех пор, пока коммутирующие конденсаторы 29 не разр д тс  до напр жени  меньшего, чем выходное напр 0 жение выпр мител  1, и диоды 24,26 выключаютс , В течение промежутка времени, пока ток провод т диоды 24 и 26, на тиристорах 20 и 22 имеетс  небольшое обратное напр жение5, the current in the opposite direction forms the inverse half-wave of the load current 32, until the switching capacitors 29 discharge to a voltage lower than the output voltage of the rectifier 1, and the diodes 24.26 turn off, during a period of time while the diodes 24 and 26 are current, there is a slight reverse voltage across the thyristors 20 and 22

5 и они успевают восстановить свою управл емость . Далее включаютс  тиристоры 21,23 мостов 17, 18 и 19, а после их выключени  - диоды 25 и 27, Таким образом, в течение одного5 and they manage to regain their controllability. Further, thyristors 21, 23 bridges 17, 18, and 19 are turned on, and after they are turned off, diodes 25 and 27, Thus, for one

цикла работы всех тиристоров и диодов в нагрузке 32 формируютс  два полных периода синусоидального напр же5the cycle of operation of all thyristors and diodes in load 32 are formed by two full periods of sinusoidal voltage 5

00

5five

ни .. Благодар  тому, что три моста ра ,ботают параллельно на одну нагрузку 32, мощность такого источника возрастает , что может позволить исполь-- зовать его дл  разшсвки металлов в крупногабаритные слитки.Neither .. Due to the fact that the three bridges are parallel to one load 32, the power of such a source increases, which may allow it to be used for expanding metals into large ingots.

С целью повышени  эффективности использовани  конденсаторов компенсирующей батареей 5 конденсаторов по реактивной мощности используют по- вьштающий трансформатор 34, так как выходное напр жение мостовых автономных инверторов с встречно-параллельными диодами невелико и составл ет половину выходного напр жени  выпр мител .In order to increase the efficiency of using capacitors by a compensating battery of 5 capacitors for reactive power, the step-up transformer 34 is used, since the output voltage of the bridge autonomous inverters with counter-parallel diodes is small and is half the output voltage of the rectifier.

В св зи с тем, что индуктор 5 электромагнитного кристаллизатора рассчитан и работает на пониженных напр жени х от 40 до 110 В, необходимо использовать дополнительно понижающий трансформатор 36.Due to the fact that the inductor 5 of the electromagnetic crystallizer is designed and operates at reduced voltages from 40 to 110 V, it is necessary to use an additional step-down transformer 36.

Регулировка выходного напр жени  данного преобразовател  осуществл етс  путем регулировани  выходного напр жени  выпр мител  1 с помощью фазоимпульсной системы 2 управлени , а регулировка мощности - с помощью системы и управлени и частотного регулировани  мостов 17, 18 и 19 автономного инвертора. Электрическа  схема устройства (фиг.5) автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристор ного инвертора работает следующим образом.The output voltage of this converter is adjusted by adjusting the output voltage of the rectifier 1 using the phase-pulse control system 2, and the power control is controlled by the system and control and frequency control of the bridges 17, 18 and 19 of the autonomous inverter. The electrical circuit of the device (Fig. 5) of the automatic stabilization of the power factor of the thyristor inverter works as follows.

Напр жени  с токовых датчиков 7 и 8, будучи сдвинуты по фазе на угол, равный 90 эл.град. (сигналы датчиков тока нагрузки и тока компенсирующей батареи конденсаторов) поступают на цепочку стабилитронов 37, 38 и 39, где происходит ограничение их по амплитуде и сложение Полученна  ступенчата  крива  выпр мл етс  диодные мостом 42. Скваность полученных импульсов пропорциональна коэффициенту мощности нагрузки инвертора 1 (индуктор 5, копенсирующа  батаре  6 конденсаторо После интегрировани  цепочкой ре Voltage from current sensors 7 and 8, being shifted in phase by an angle equal to 90 electrical degrees. (Signals of load current and current of a compensating capacitor bank) arrive at a chain of Zener diodes 37, 38 and 39, where they are limited in amplitude and added. The resulting step curve is rectified by a diode bridge 42. The squabbleness of the received pulses is proportional to the power factor of the inverter 1 (inductor 5, condensing battery 6 condenser After integrating with a chain of re

22

1414

зистор 47 - конденсатор 48 сигнал поступает на стабилитрон 50 и в задающий генератор системы 2 управлени  и частотного регулировани  инвертора 1, измен   его частоту.Сигнал , поступающий на систему 2, зависит только от угла сдвига фазы между выходным током инвертора и напр жением на нагрузке.Zistor 47 - capacitor 48 signal goes to the Zener diode 50 and to the master oscillator of the system 2 of the control and frequency control of the inverter 1, changing its frequency. The signal fed to the system 2 depends only on the phase angle between the inverter output current and the voltage on the load.

Таким образом, при изменении угла сдвига фаз между выходньм током и током компенсирующей батареи конденсаторов измен етс  и выходной сигнал - напр жение управлени , что,Thus, when the phase angle changes between the output current and the current of the compensating capacitor bank, the output signal, the control voltage, also changes,

приводит к понижению или повьшению частоты задающего генератора системы управлени  и частотного регулировани , осуществл   автоматическую ста- билизаи 1ю коэффициента мощности тиристорного инвертора.leads to a decrease or increase in the frequency of the master oscillator of the control system and the frequency regulation, through automatic stabilization of the 1st power factor of the thyristor inverter.

В качестве тиристорного частотно- регулируемого преобразовател  будет использован преобразователь с выпр мителем по мостовой схеме Ларионова на тиристорах ТЛ2-200-10 по два тиристора в плече с фазоимпульсной системой управлени , а-в качестве тиристорного инвертора - трехмостовой автономньй инвертор с встречно- параллельными диодами (тиристоры 1:4-125-10 по три в плече и диоды ВЧ-200--10 по одному диоду в плече) и системой управлени  и частотного регулировани .As a thyristor frequency controlled converter, a converter with a rectifier according to the Larionov bridge circuit on TL2-200-10 thyristors will be used with two thyristors in the shoulder with a pulse-phase control system, and a three-bridge autonomous inverter with counter-parallel diodes (as a thyristor inverter) thyristors 1: 4-125-10, three in the arm and high-frequency diodes 200-10 in one diode in the arm) and a control and frequency control system.

::

АBUT

1one

соwith

фс/г.2FS / G.2

1one

ГЗGz

сриг.5srig.5

Редактор М. БандураEditor M. Bandura

Составитель А. АбросимрвCompiled by A. Abrosimrv

Техред О.Сопко Корректор Л. ПилипенкоTehred O. Sopko Proofreader L. Pilipenko

Заказ 3748/13 Тираж 757ПодписноеOrder 3748/13 Circulation 757 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Claims (4)

1. Способ управления разливкой металла, включающий формирование слитка электромагнитным полем тока высокой частоты индуктора, обеспечивающим равновесие гидростатического давления расплава и электродинамического давления поля, путем изменения напряжения на индукторе, о тличающийся тем, что, с целью исключения влияния колебаний входного напряжения высокочастотного источника питания индуктора на-процесс формирования, снижения энергозатрат, повышения точности размеров слитка и безопасности обслуживания и упрощения управления процессом, разливку металлов начинают при фиксированном напряжении на индукторе, обеспечивающим равновесие гидростаιтического давления расплава и электродинамического давления поля, и изменяют это напряжение на величину, пропорциональную изменению эквивалентного активного сопротивления индуктора с металлом при выходе поддона- из его зоны, поддерживая в течение всего процесса разливки резонансную частоту тока индуктора.1. The method of controlling the casting of a metal, including forming an ingot with an electromagnetic field of a high-frequency current of an inductor, ensuring the equilibrium of the hydrostatic pressure of the melt and the electrodynamic pressure of the field, by changing the voltage on the inductor, characterized in that, in order to eliminate the influence of fluctuations in the input voltage of the high-frequency power source of the inductor on-the-process of forming, reducing energy consumption, increasing the accuracy of the size of the ingot and the safety of service and simplifying the process control ohm metal casting is started at a fixed voltage on the inductor providing balance gidrosta melt and ι electrodynamic field pressure cally pressure, and this voltage is changed by an amount proportional to the change in the equivalent resistance of the active inductor with metal at the outlet of its poddona- zone, maintaining throughout casting process resonant current frequency of the inductor. 2. Устройство управления разливкой металла, содержащее тиристорный частотно-регулируемый преобразователь, состоящий из выпрямителя на тиристорах с фазоимпульсной системой управления и тиристорного инвертора с системой управления и частотного регулирования, выход которого подсоединен к индуктору, зашунтированному компенсирующей батареей конденсаторов, при этом в цепи выходного тока преобразователя и компенсирующей батареи конденсаторов включены датчики тока, подсоединенные выходами к системе автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора, а выход последнего соединен с системы частотного регулирования системы управления инвертора, отличающе е с я тем, что, с целью исключения влияния колебаний вход-2. A control device for casting a metal containing a thyristor frequency-controlled converter, consisting of a rectifier on thyristors with a phase-pulse control system and a thyristor inverter with a control and frequency regulation system, the output of which is connected to an inductor shunted by a compensating capacitor bank, while in the output current circuit transducer and compensating capacitor bank included current sensors connected by outputs to the system of automatic stabilization of the coefficient coagulant power thyristor inverter, and the latter is connected with the output of frequency control system of the inverter control system as claimed i e with the fact that in order to eliminate the influence of the input vibrations 1243892 А1 ного напряжения высокочастотного источника питания индуктора на процесс формирования, снижения энергозатрат, повышения точности размеров ; слитка и безопасности обслуживания и упрощения управления процессом, в устройство введены задатчик и датчик напряжения, подсоединенный входом к индуктору, а выходом - через задатчик к фазоимпульсной системе управления выпрямителя.1243892 А1 voltage of a high-frequency inductor power source to the process of forming, reducing energy consumption, increasing dimensional accuracy; ingot and safety of service and simplification of process control, a device and a voltage sensor connected to the inductor by the input and the output through the device to the phase-pulse rectifier control system are introduced into the device. 3. Устройство по п.2, о т л ичающееся тем,, что в качестве выпрямителя на тиристорах с фазоимпульсной системой управления использован трехфазный мостовой выпрямитель на тиристорах Ларионова, а в качестве тиристорного инвертора с системой управления и частотного регулирования применен трехмостовой тиристорный автономный инвертор со .встречио-параллельными диодами,одна диагональ моста которого образована коммутирующими дросселем и конденсатором, а другая - разделительным . конденсатором, защитным дросселем и нагрузкой,- причем последняя подсоединена через входные дроссели мостов к выходным зажимам выпрями теля, при этом нагрузка состоит из повышающего трансформатора, вторичная обмотка которого зашунтирована компенсирующей батареей конденсаторов и соединена через понижающий трансформатор с индуктором электромагнитного кристаллизатора.3. The device according to claim 2, wherein the rectifier on thyristors with a phase-pulse control system uses a three-phase bridge rectifier on Larionov thyristors, and a thyristor inverter with a control and frequency regulation system uses a three-bridge autonomous thyristor inverter with with parallel-parallel diodes, one diagonal of the bridge of which is formed by a commutating choke and capacitor, and the other by a dividing one. a capacitor, a protective choke and a load, the latter being connected through the input chokes of the bridges to the output terminals of the rectifiers of the body, while the load consists of a step-up transformer, the secondary winding of which is shunted by a compensating capacitor bank and connected through a step-down transformer to the electromagnetic mold inductor. 4. Устройство по п.2, о т л ичающееся тем, что в качестве системы автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора использована система, содержащая датчики тока, включенные в цепи выходного тока инвертора и компенсирующей батареи конденсаторов, шунтирующей индуктор, выходы датчиков тока подсоединены к катодам пары стабилизаторов,аноды которых объединены, а между началом одного датчика тока и концом другого подключен делитель напряжения, выход которого образует одну диагональ диодного моста, который другой диагональю через резистор подсоединен к выходному конденсатору и резистору, соединенным через стабилитрон с входом системы управления и частотного регулирования инвертора.4. The device according to claim 2, characterized in that as a system for automatically stabilizing the power factor of the thyristor inverter, a system is used that contains current sensors included in the output current circuit of the inverter and the compensating capacitor bank shunting the inductor, the outputs of the current sensors are connected to the cathodes are pairs of stabilizers, the anodes of which are combined, and a voltage divider is connected between the beginning of one current sensor and the end of the other, the output of which forms one diagonal of the diode bridge, which is another diagonal alyu through a resistor connected to the output capacitor and resistor connected across the zener diode to the input of the control system and the frequency inverter regulation.
SU853843070A 1985-01-11 1985-01-11 Method and apparatus for controlling metal-casting process SU1243892A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853843070A SU1243892A1 (en) 1985-01-11 1985-01-11 Method and apparatus for controlling metal-casting process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853843070A SU1243892A1 (en) 1985-01-11 1985-01-11 Method and apparatus for controlling metal-casting process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1243892A1 true SU1243892A1 (en) 1986-07-15

Family

ID=21158324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853843070A SU1243892A1 (en) 1985-01-11 1985-01-11 Method and apparatus for controlling metal-casting process

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1243892A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 519275, кл. В 22 D 11/16, 1975. Авторское свидетельство СССР № 616051, кл. В 22 D 11/16, 1976. . Авторское свидетельство СССР № 537750, кл. В 22 D 11/14, 1975. Кацнельсон С.М. и др. Опыт про- мьппленной эксплуатации преобразовател ППЧ-2,5-120 при литье в электромагнитный кристаллизатор. - Тезисы докл. Всесоюзного научно-технического семинара. Разработка и промышленное применение полупроводниковых преобразователей дл индукционного нагрева металлов. Уфа,1974j с. 33, рис. 2. Авторское свидетельство.СССР № 568129, кл. Н 02 М 7/515, 1976. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4161206A (en) Electromagnetic casting apparatus and process
EP0405611A1 (en) Induction heating cooker
US4289946A (en) Electromagnetic casting apparatus
KR100938396B1 (en) Current fed inverter with pulse regulator for electric induction heating, melting and stirring
EP0450744A2 (en) Apparatus and method for controlling power supply to an inductive load, such as a furnace
EP2148421A1 (en) Pulse density modulated high efficiency converter for induction heating
KR101524023B1 (en) Electric power system for electric induction heating and melting of materials in a susceptor vessel
GB1254549A (en) A method of operating an inductive heating circuit for metal ingots
JPH05316792A (en) Controller and controlling method for induction motor
JP2011503785A5 (en)
RU2325245C2 (en) Method and device for flow control in continuous slab casting crystalliser
EP0157334B1 (en) Method and device for electromagnetically regulating pouring rate in continuous casting
SU1243892A1 (en) Method and apparatus for controlling metal-casting process
US3942577A (en) Method and apparatus for controlling electromagnetic casting
US4495981A (en) Process and apparatus for synchronized electromagnetic casting of multiple strands
US5508497A (en) Method for open-loop/closed-loop control of at least two parallel oscillating circuit inverters feeding induction furnaces
US4213496A (en) Electromagnetic casting apparatus
JP4774590B2 (en) Induction heating melting furnace
KR20010041468A (en) Method for continuous casting and device for carrying out the method
US4446909A (en) Process and apparatus for electromagnetic casting of multiple strands having individual head control
US4452297A (en) Process and apparatus for selecting the drive frequencies for individual electromagnetic containment inductors
SU1375403A1 (en) Method of casting metal into electromagnetic mould
JP3570083B2 (en) Bottom hole tapping type flotation melting equipment
CA1263692A (en) Continuous casting of metal in an electromagnetic mold
CN113667830B (en) Electroslag remelting device and method for preventing remelting alloy segregation