(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ И ПОЛУНЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКОЙ МЕТАЛЛОВ Одним из важных электрических параме ров индуктора, определ ющих величину напр жени и , которое необходимо приложи к индуктору дл получени требуемого тока 3 , вл етс комплексное сопротивление 1 системы индуктор-металл. Оно зависит как от параметров самого индуктора, так и от количества помещенного внутрь его металла (на фиг. 1 представ лено блоком 5). Причем наличие металла внутри индуктора увеличивает активное сопротивлени и уменьшает индуктивное X - активное и индуктивное где R.. , сопротивление индуктора; Ктзи . Х - вносимые сопротивлени о ИSH металла. Вли ние на 2, оказывает мателл, наход щийс вблизи индуктора, поэтому изменени Pg и Xgj , в первую очередь, опре дел ютс изменени ми размера слитка d . Изменени уровн h жидкого металла оказывают незначительное вли ние X „ц из-за удаленности этого уровн от индуктора. Таким образом, изменени R и завис т главным образом от изменени размера слитка. Изменени вн .причем разного знака, оказывают вли ние на угол сдви га фаз Ф между напр жением и током индуктора . и O-Ctgr и вн Теоретические и экспериментальные исследовани угла Ч при изменени х размера d показали, что изменени Ч на единицу размера d вл ютс доступной дл количественной оценки мерой отклонени раз меров поперечного сечени слитка от заданных . Угол сдига фаз Ф между напр жением индуктора и током индуктора зависит так же от частоты f питающего индуктор т ока V Ф (d, ) После разложени функций в р д Тэйлора и соответствующих преобразований получаем Л V - K Д d В литейных установках примен ют обыч но преобразователи со стабильной фиксиро ванной частотой и поэтому Таким образом, в больщинстве случаев имеем:A f Значени напр жени индуктора U и тока Г подаютс на измеритель 6 угла сдвига фаз Ф , на выходе которого получаетс величина, св занна с текущим углом ф , т. е. со значением в данный момент време ни. Этот угол сравниваетс с эталонным значением Чд (когда размер d равен заданному dg) в блоке сравнени Ве личина. пропорциональна ДФ Р - Ф . подаетс на вход системы управлени напр жением индуктора 4 в виде обратной св зи. При этом необходимо учитывать знак отклонени угла. Если отклонение положительное, т. е. 1р 1.р , то это означает, что размеры поперечного сечени слитка меньще номи- нальных d d . В этом случае необходимо уменьщить напр жение на индукторе, чтобы уменьшить сжимающие жидкий металл силы. Размер слитка после такого воздействи увеличиваетс . Таким образом, управл ющее воздействие надо подать на вход системы со знаком минус. Изменени угла ф от размера d показано векторной диаграммой на фиг. 2. По оси ординат откладываютс векторы напр жени V и активной составл ющей тока :Га. по оси абцисс-реактивной составл ющей тока 3 pi, . Эталонный угол сдвига фаз между напр жением индуктора U и током индуктора Э , равный fg, имеет место, когда разме1 поперечного сечени слитка равны заданным , т. е. d do. При увеличении размера ( д. dg ) растет активна составл юща тока индуктора ( 3 о, ь Лд ), так как растет активное сопротивление -t-R- и уменьшаетс реактивна составл юща тока индуктора ( К, 3 }, так как уменьшаетс индуктивное сопрЪтивление X ц X ьн В этом случае 4 V Наоборот, при уменьшении размера ( 3,-d } г - РО Этот эффект и используетс при данном способе лить . В р де случаев частота преобразовател может отклон тьс от заданной. Это возможно , например, при вращении преобразовав, тельного генератора асинхронным двигателем , скорость которого несколько снижает с под нагрузкой. Кроме того, при питании ндуктора от статического регулируемого сточника частоты частота также может несколько отклон тьс от номинальной. В этом случае целесообразно ввести коррекцию отклонени текущего угла сдвига фаз от эталонного на величину, пропорционалЕзную отклонению частоты питающего индукт ра тока от номинальной частоты с учетом знака. В этом случае Д V -K Ad-v к.,д f На вход же системы управлени напр жением индуктора надо подать только величину -f к 1 д d -к д 3 дЧ- 2 Таким образом, отклонение Д Р надо скорректировать на величину со знаком минус (блок 8), Введение корректирующей св зи позволит дополнительно улучщить точность поддержани заданных размеров поперечного сечени слитка. Применение такого способа разливки металлов позволит улучшить точность под держани заданных размеров поперечного сечени слитка за счет контрол размера слитка непосредственно в зоне формировани , внутри индуктора. Кроме того, исполь(54) CONTROL METHOD FOR CONTINUOUS AND SEMI-CONTINUOUS METAL BOTTLING One of the important electrical parameters of an inductor that determines the magnitude of the voltage and that must be applied to the inductor to obtain the required current 3 is the inductor-metal complex resistance 1. It depends both on the parameters of the inductor itself and on the amount of its metal placed inside (in Fig. 1 it is represented by block 5). Moreover, the presence of a metal inside the inductor increases the active resistance and reduces the inductive X - active and inductive where R .., inductor resistance; Ktzi. X - insertion resistance of ISH metal. The effect on 2 is rendered by the matell located near the inductor, therefore the changes in Pg and Xgj are primarily determined by changes in the size of the ingot d. Changes in the level h of a liquid metal have a minor effect on Xlc due to the remoteness of this level from the inductor. Thus, the changes in R and depend mainly on the change in the size of the ingot. Variations, with a different sign, affect the phase angle Φ between the voltage and the inductor current. and O-Ctgr and nN Theoretical and experimental studies of the angle H with changes in size d showed that changes in H per unit of size d are an available measure for quantifying the measure of deviation of the size of the cross section of an ingot from the given. The phase angle F of the phase between the voltage of the inductor and the current of the inductor depends also on the frequency f of the supply inductor V F (d,). After the decomposition of the functions in the Taylor series and the corresponding transformations, we get but converters with a stable fixed frequency and therefore Thus, in most cases, we have: A f The values of the inductor voltage U and current G are fed to the meter 6 of the phase angle Φ, the output of which is the value associated with the current angle φ, t . e. with the value in this moment of time. This angle is compared with the reference value of the CI (when the size d is equal to the given dg) in the comparison block Value. proportional to DF P - F. is fed to the input of the voltage control system of the inductor 4 in the form of feedback. It is necessary to take into account the sign of the angle deviation. If the deviation is positive, i.e. 1p 1.p, then this means that the cross-sectional dimensions of the ingot are smaller than the nominal d d. In this case, it is necessary to reduce the voltage on the inductor in order to reduce the forces compressing the liquid metal. The size of the ingot after such exposure increases. Thus, the control action must be applied to the input of the system with a minus sign. The variation of the angle f from the size d is shown by the vector diagram in FIG. 2. The ordinates of the current and current components of the current: Ha are plotted along the ordinate axis. along the axis of the abcissa-reactive component of the current 3 pi,. The reference phase shift angle between the voltage of the inductor U and the current of the inductor E, equal to fg, takes place when the size of the ingot cross section is equal to the given one, i.e. d do. An increase in the size (d. Dg) increases the active component of the inductor current (3 o, ld), because the active resistance -tR- increases and the reactive component of the inductor current decreases (K, 3}, as the inductive resistance decreases. Xn In this case, 4 V On the contrary, when reducing the size (3, -d} r - PO This effect is used with this method of casting. In a number of cases, the frequency of the converter may deviate from the given one. This is possible, for example, when rotating an asynchronous motor generator, whose speed It reduces the load slightly. In addition, when the inductor is powered from a static adjustable frequency drain, the frequency can also deviate slightly from the nominal frequency. In this case, it is advisable to introduce a correction of the current phase angle from the reference angle by an amount proportional to the frequency deviation of the supply current inductor from nominal frequency, taking into account the sign. In this case, D V -K Ad-v q., d f To the input of the inductor voltage control system, only -f to 1 d d -k d 3 dH- 2 must be supplied. Thus, the deviation D p on to adjust by a value with a minus sign (block 8). The introduction of a corrective link will further improve the accuracy of maintaining the specified dimensions of the ingot cross section. The use of such a method of casting metals will improve the accuracy of maintaining a given ingot cross-sectional dimensions by controlling the size of the ingot directly in the formation zone, inside the inductor. In addition, use
д# I-1d # i-1
П hN h
л1l1
ТТГTSH
1one
ЫS