SU1686712A1 - Устройство дл автоматического управлени электрическим режимом дуговой электропечи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - уменьшение поломок электрода. В устройстве определ етс  критическа  резонансна  частота, при которой возможно вхождение в автоколебательный режим и котора  сравниваетс  с частотой сигнала рассогласовани  фазного напр жени . При совпадении этих частот на блок управлени  поступает сигнал, равный нулю. Перемещение электродов прекращаетс , что преп тствует вводу системы в автоколебательный режим. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к управлению электрическим режимом большегрузных дуговых электропечей .

Цель изобретени  - уменьшение числа поломок электродов вследствие электромеханических колебаний.

На чертеже представлено устройство дл  автоматического управлени  электрическим режимом дуговой электропечи дл  одной фазы, общий вид.

Устройство дл  автоматического управлени  электрическим режимом дуговой электропечи состоит из датчика 1 тока фазы, датчика 2 напр жени  дуги фазы и датчиков 3 первой производной тока других фаз по времени, блока 4 измерени  управл ющего напр жени  дуги, блока 5 делени , блока 6 определени  плотности шихты, выполненного аналогично блоку 5, ручных задатчиков 7 массы шихты и задатчика 8 полезного объема , зан того шихтой, выполненных в виде,

например, серийно выпускаемых ручных задатчиков , ручного задатчика 9 начальной длины электрода, блока 10 определени  текущей длины электрода, блока 11 определени  критической резонансной частоты колебани  электрода, первого блока 12 сравнени , выполненного в виде 16-разр д- ногдо двоично-дес тичного сумматора, блока 13 опорного напр жени , блока 14 определени  частоты колебани  сигнала рассогласовани , выполненного в виде двоично-дес тичного сумматора, второго блока 15 сравнени , блока 16 управлени , исполнительного механизма 17 перемещени  электрода 18.

Устройство работает следующим образом .

Сигналы, снимаемые с датчика 1 тока, датчика 2 напр жени  и датчиков 3 первой производной тока по времени, поступают на вход блока 4 измерени  фазного напр жени . Одновременно с датчика 1 сигнал поч

w

Ё

ступает в блок 5 делени , где определ етс  интенсивность подводимой к электроду электроэнергии по формуле

Р 1/5Э ,

где Р - интенсивность подводимой к электроду электроэнергии, А/мм ;

I - ток фазы, А;

5э - площадь поперечного сечени  электрода , мм2.

В блок 6 определени  насыпной плотности шихты с помощью ручных задатчиков 7 и 8 ввод тс  масса шихты М3, заваленной в печь, и объем УПол, зан тый шихтой. Плотность шихты определ етс  по формуле

/Э МзЛ/пол.

Плотность шихты р подаетс  на первый вход блока 10 определени  текущей длины электрода, на второй вход подаетс  интенсивность подводимой к электроду электроэнергии Р, на третий вход - начальна  длина электрода to, котора  вводитс  с помощью ручного задатчика 9 начальной длины электрода. В блоке 10 определ етс  текуща  длина электрода Ј(т) в зависимости от скорости горени  электрода-Уэ и начальной длины электрода Јо по выражению:

E(r) k-V3r,

где t( т ) - текуща  длина электрода, м;

& - начальна  длина электрода, м;

/э - скорость горени  электрода, м/мин;

г- врем  горени , мин.

з -а0 -f-aip + 32 Р +

+ аз Гп + 2/ ai yi mi

i 1

где р- средн   насыпна  плотность шихты, T/MJ;

Р - средн   интенсивность подвода электроэнергии к электроду, А/мм2;

гп - врем  простоев, мин;

ji - средн   насыпна  плотность каждой фракции металлошихты, т/м3;

mi - средн   масса каждой фракции металлошихты , т;

a0ai 32 аз ai- коэффициенты модели процесса.

На величину скорости горени  электрода основное воздействие оказывают параметры р и Р. Анализ показывает, что вли ние остальных параметров мало, поэтому их вли нием можно пренебречь: погрешность не превышает (1,5-3)%. Таким образом , выражение дл  определени  скорости горени  электрода будет иметь вид:

V3 а0 + Э1/9+ ааР ,

Рассчитанна  текуща  длина электрода Ј(г) подаетс  на вход блока 11 определе- ни  критической резонансной частоты, т.е. частоты, при которой возможно вхождение системы в автоколебательный режим. Критическа  рзонансна  частота f0 определ етс  по формуле

1 уТГ 4Ј(г) рэ

fo

где f0 - критическа  резонансна  частота,

Гц;

#(г) - текуща  длина электрода, м; Е - модуль упругости Юнга; рз - плотность электрода, кг/см Величина фазного напр жени  с выхода блока 4 подаетс  на первый вход 12, на второй вход которого поступает величина опорного напр жени  V0n с выхода блока 13 опорного напр жени . На выходе блока 12 формируетс  сигнал разности фазного напр жени , как разность фазного и опорного напр жени  дуги, который преобразуетс  в блоке 14 определени  частоты колебани  сигнала рассогласовани  в частоту .

В блоке 15 сравнени  величина критической резонансной частоты f0 и частоты фазного f$ напр жени  сравниваютс  по формуле:

Д f fo - Ц.

При совпадении f0 и на выходе блока 15 возникает сигнал Af 0 (момент возникновени  электромеханических колебаний). Поэтому на блок 16 управлени  поступает сигнал равный нулю (отсутствие сигнала управлени ), опускание электродов 18 с помощью исполнительного механизма 17 перемещени  электродов прекращаетс , что преп тствует вводу системы в автоколебательный режим и, соответственно, поломкам электродов в результате электромеханических колебаний.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  автоматического управлени  электрическим режимом дуговой электропечи, содержащее дл  каждой фазы блок измерени  управл ющего напр жени  дуги, входы которого соединены сдатчиком

   тока, датчиком фазного напр жени  и датчиками первой производной тока по времени двух других фаз, а выход - с первым входом первого блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом блока опорного напр жени , выход первого блока сравнени  соединен с входом блока определени  частоты колебани  сигнала, второй блок сравнени  и блок управлени  исполнительным механизмом перемещени  элект- рода, от л и ч а ю щ еес   тем, что, с целью уменьшени  числа поломок электродов вследствие электромеханических колебаний , в устройство введены дополнительно блок делени , блок определени  текущей длины электрода, блок определени  критической резонансной частоты колебани  электрода, блок определени  плотности шихты, задатчик начальной длины электрода , задатчик массы шихты и задатчик обье- ма, зан того шихтой, причем вход блока

   делени  соединен с выходом датчика тока, а его выход - с вторым входом блока определени  текущей длины электрода, первый вход которого соединен с выходом блока определени  плотности шихты, а третий вход - с выходом задатчика начальной длины электрода, первый блока определени  плотности шихты соединен с задатчиком полезного объема, зан того шихтой, а второй вход-с задатчиком массы шихты, выход блока определени  текущей длины электрода соединен с входом блока определени  критической резонансной частоты колебани  электрода, св занного выходом с вторым входом второго блока сравнени , первый вход которого соединен с выходом блока определени  частоты колебани  сигнала рассогласовани , а выход второго блока сравнени  соединен с входом блока управлени  исполнительным механизмом перемещени  электрода.

   сэ

   /4/

   $Ф

   УПОА

   0

   П

   А

   /5

   4/

   П

   16