SU58790A1 - Автоматический регул тор - Google Patents

Description

Предмет изобретени  составл ет индукционный автоматический регул тор дл  однофазных и многофазньГх дуговых и рудных печей, позвол ющий производить плавное регулирование, причем регул тор не только производит включение и выключение электродвигател , выполн ющего подъем и опускание электрода печи, но и увеличивает или уменьшает скорость подачи электрода в зависимости от величины отклонени  режима печи от нормального .

Основную часть устройства дл  регулировани  печей составл ет самый регу-л тор индукционного типа с электромагнитными системами тока и напр жени , компенсирующими друг друга при нормальном режиме, у которого, согласно изобретению, между этими системами, с целью увеличени  чувствительности, расположена треть  электромагнитна  система , возбуждаема  от постороннего, не подвергаемого регулированию напр жени , например, от другой фазы питающей печь сети.

В качестве двигател  дл  подъема электрода может примен тьс , согласно изобретению , или репульсионный коллекторный электродвигатель типа Дери или же обыкновенный асинхронный электродвигатель трехфазного тока с регулируемым числом оборотов.

Дл  изменени  числа оборотов электродвигателей подачи, в зависимости от величины отклонени  режима печи от нормального , на оси регул тора помещен потенциометр, сопротивление которого включено в схему реверсивной след щей системы.

Эта след ща  система, в случае применени  репульсионного коллекторного двигател , производит перемещение щеток последнего, чем производитс  изменение его числа оборотов, а следовательно , и скорости подачи электрода печи.

При применении же асинхронного электродвигател  дл  подачи электрода така  же след ща  система производит перемещение щеток реостата, включенного в цепь фазного ротора электродвигател .

В несколько иной форме выполнени  ось индукционного регул тора непосредственно св зана со след щей системой другого типа, производ щей перемещение

щеток регулируемого реостата, включенного в цепь ротора электродвигател , или же перемещение щеток коллекторного репульсионного электродвигател .

На чертеже фиг. 1 показывает принципиальную схему индукционного регул тора , согласно изобретению; фиг. 2 - диаграмму его магнитных потоков; фиг. 3 - схему расположени  одного из магнитопроводов регул тора и его диска; фиг. 4 - устройство поворотного потенциометра на оси регул тора фиг. 5 и 6 - поперечный и продольный разрезы выключател  торможени , помещаемого на конце оси электродвигател  дл  подачи электрода; фиг. 7 - схему применени  регул тора дл  регулировани  дуговой печи с провод щей подиной, с коллекторным репульсионным двигателем Дери дл  подачи электрода печи; фиг. 8 - то же с асинхронным двигателем, фиг. 9 - еще одну схему также с асинхронным двигателем , но с другой формой выполнени  след щей системы, фиг. 10 - схему этой след щей системы.

Индукционный регул тор состоит из трех магнитопроводов А, В и С (фиг. 1), имеющих форму замкнутого кольца дл  магнитного потока Ф (фиг. 3) с воздущным зазором а. В зазорах всех трех магнитопроводов расположен металлический (алюминиевый) дирк V, укрепленный на оси О, расположенной горизонтально.

При помощи легких спиральных пружинок диск V удерживаетс  в некотором исходном начальном положении.

Катущка магнитопровода А получает напр жение от трансформатора тока фазы Т печи. Катущка магнитопровода В включена параллельно регулируемой дуге и, таким образом, напр жение на ней пропорционально и дуги.

Ток и напр жение на дуге совпадают по фазе. При

AW AV и

р

магн. Амагн. В

будет иметь место равенство потоков в двух крайних магнитопроводах, т. е.

ФА ФвКатушка магнитопровода С питаетс  от фазы 5 сети или специального трансформатора , включенного по той же группе соединений, что и .печной трансформатор

(на ф г. 1, чтобы не вводить добавочных цепей, питание обмотки С показано от фазы S печи).

-При таком питании катушек магнитопроводОБ Л, Б и С путем включени  омических и индуктивных сопротивлений можно добитьс , чтобы при нормальном ходе печи Ф было равно Ф и составл ло с Ф, угол в 90°. При этом каждый из потоков Фд и Фд будет, взаимодейству  с токами в диске от потока Ф, стремитьс  увлекать диск.

Если вследствие изменени  режима печи один из потоков Фд или Фд сделаетс  больще другого, то равновесное положение диска нарушаетс  и он будет вращатьс  в сторону отстающего потока. Поскольку, однако, оба потока опережают на 90° поток Ф, то в каждом случае будет устанавливатьс  результирующий момент, пропорциональный их разности

,

В

Если, например, ток печи увеличитс , то одновременно увеличитс  Ф и уменьшитс  Фд. По витс  пропорциональный отклонению режима от номинального фиктивный результирующий поток, который образует с потоком Ф бег)щее поле; последнее начнет увлекать диск и, повернув его на некоторый угол, тем или иным путем включит электродвигатель на подъем.

Наличие магнитопровода С позвол ет значительно увеличить чувствительность регул тора.

Потоки Фд и Фд сделать большими нельз , так как регул тор должен быть универсальным и единым дл  всевозможных типов дуговых печей, в том числе и рудных, работаюших на низком напр жении , что ограничивает величину Ф. От трансформатора тока в обмотку А пропускать ток больше 1 ампера также нельз , ибо в цепи трансформатора тока устанавливаетс  регул тор тока печи.

Так как катушка магнитопровода с потоком Ф питаетс  от самосто тельной сети, то поток Ф, напротив, можно сделать достаточно большим, .введ  через эту катушку почти всю мощность, потребную дл  вращени  системы. Поэтому роль катушек магнитопроводов А и В

сводитс  лишь к тому, что они дают направление этой энергии, будучи сами сравнительно маломощными.

На оси диска V помещаетс  ртутный опрокидной переключатель С/7 (фиг. 7 и 8) и потенциометр регул тора ПР (фиг. 4, 7 и 8). Так как последний укреплен на оси диска I/, то он должен иметь незначительный вес, быть малоинерционным и требовать незначительного момента дл  поворота. Дл  этого он выполн етс  из стекл нной трубки диаметром, например , 6 мм, согнутой колечком; в ней помещена спираль с из тонкой проволоки из материала с большим удельным сопротивлением . Вверху сделаны два вывода 9 и 10. Кроме того в трубке помещена тонка  проволочка К, котора  имеет вывод 8. Зажимы 9 и 10  вл ютс  точками приключени  напр жени  сети.

Контакт между С и ЛГ осуществл ет капл  ртути L, котора   вл етс  движком потенциометра. При поворачивании оси диска V вместе с нею поворачиваетс  и трубка, ртуть же стремитс  всегда зан ть нижнее положение, и таким образом, измен ет отношение отрезков L- 9 и L-10 потенциометра.

На фиг. 7 показана схема дл  регулировани  дуговой печи при помощи коллекторного репульсионного электродвигател  Дери.

Схема приведена дл  одной из фаз Г печи и одного из моментов автоматического регулировани  режима, когда мотор перемещени  электрода выключен, печной масл ник включен и печной трансформатор соединен по схеме Д/д-12.

Дл  удобства понимани  схемы, присоединени  каждого провода обозначены на чертеже одинаковыми цифрами.

Пока ток и напр жение дуги равны установленным величинам, диск V регул тора неподвижен, если же режим какой-либо из фаз изменитс , например ток Б фазе Т увеличитс  против номинального , то под вли нием избыточного момента, испытываемого диском V регул тора , последний повернетс  на некоторый угол, пропорциональный величине изменени  тока и напр жени  в фазе Г.

Пусть изменение тока будет таким, что при данной установленной чувствительности регул тора замкнутс  контакты 7, б переключател  СП.

При этом образуетс  следующа  цепь:

фаза 5 сети, точка 10, контакты 10, 7 переключател  ПРА с ручного на автоматическое управление, соединившиес  контакты 7 - 6 переключател  С/7, катушка 24 контактора торможени  КТ, катушка 24 контактора питани  КП электродвигател  D и фаза R сети.

Катушка 24 включит контактор КП, благодар  чему через точки 19, 20 будет подано напр жение на зажимы 19-20 обмотки статора электродвигател . Одновременно с этим переключатель контактора КТ соединит р дом расположенные щетки I-3 и 2-4 (пунктирное положение ), и электродвигатель D начнет подымать электрод, восстанавлива  но.минальный режим печи.

При этом контактор КТ накоротко замыкает сопротивление 53 - 54, так что пуск электродвигател  происходит при номинальном напр жении сети.

Показанна  на фиг. 7 схема позвол ет в очень широких пределах и весьма плавно регулировать скорость подачи электрода в зависимости от отклонени  режима печи, что можно видеть, если проследить цепь автоматического регулировани  скорости электродвигател  D.

Как уже было упом нуто выше, угол поворота диска пропорционален изменению режима дуги в соответствующей фазе.

Если ток в дуге больше номинального, то диск V, а вместе с ним и потенциометр регул тора ПР, повернетс  на некоторый угол, благодар  чему ползушка 8 (капл  L) будет снимать с точек 9-10 потенциометра все большее напр жение.

При этом катушка Е электрической муфты РН регул тора подвижных щеток РПЩ окажетс  под напр жением

где

9-10

и-линейное напр жение сети.

К другой катушке F муфты РН будет приложено напр жение

и -и

F

9-10

Катушка F питаетс  от секционного потенциометра РПЩП. Как будет по снено ниже, ползушка 15 потенциометра РПЩП дл  рассматриваемого момента делит сопротивление потенциометра пополам. Следовательно .

Так как поток благодар  этому в магнитопроводе Е будет больше, то цилиндрический диск G прит нетс  к нему, малый фрикционный диск е войдет в зацепление с большим коническим диском g, к последний начнет вращатьс ; через зубчатый редуктор подвижные ш:етки будут перемеш.атьс  по стрелке /7, угол между ш,етками 1-3 будет возрастать, и число оборотов двигател  будет увеличиватьс  (смещение щеток по стрелке /7 соответствует направлению вращени  электродвигател , обусловливающего подъем электрода).

В то же врем  вращение большого фрикционного диска g будет перемещать ползущку потенциометра РПЩП, укрепленную на его валу. Вращение ползушки по стрелке /7 будет увеличивать напр жение на зажимах 9-15 катушки F муфты РН, и когда наступит равенство V ир, то фрикционное сцепление e-g прекратитс . В зависимости от изменени  режима дуги на катушку Е будет подано большее или меньшее напр жение, что соответствует различному углу поворота подвижных щеток электродвигател  Дери и, следовательно, различной скорости подъема электрода.

Продолжающеес  перемещение электрода будет постепенно восстанавливать первоначальные параметры дуги. Вследствие этого угол поворота диска V регул тора будет под обратным действием пружин уменьшатьс , напр жение на катушке Е уменьшитс , диск G прит нетс  к катушке F, и войдет в сцепление второй малый фрикционный диск/, который, увлека  большой фрикционный диск g, будет уменьшать угол между щетками 1 - 3, вызыва  понижение числа оборотов двигател  D. Когда снова восстановитс  равенство U Up, фрикционное сцепление прекратитс .

Таким образом, ползущка потенцийметра РПЩП будет непрерывно следовать за перемещени ми ползушки 8 потенциометра РП регул тора, чем достигаетс  одновременно регулирование скорости числа оборотов электродвигател  D и изменение направлени  его вращени .

Когда режим в рассматриваемой фазе восстановитс , то необходимо еще выключить электродвигатель D и торможением прекратить инерционное движение механизма перемещени  электрода.

Это достигаетс  следующим образом. Как только разомкнутс  контакты 7 - 6 переключател  С/7, цепь контакторов КТ и КП, котора  была описана выше, оборветс . Однако первый же оборот электродвигател  на подъем замкнет цепь управлени  торможением электродвигател .

В этой цепи ток пойдет от фазы через точку 10, контакты 18 - 15 - 14 РПЩП, контакты 14-13 выключател  торможени  ВТ, блок-контакты 13-24 контактора КП, которые при включенном КП замкнуты, и через катушку контактора /С/7 в фазу /. Следовательно, при размыкании контактов 7 - 6 регул тора , тер ет возбуждение лишь катушка 24 контактора КТ, и его переключатель пружиной перебрасываетс  в положение, показанное на чертеже сплошными лини ми . При этом напр жение сети с двигател  не снимаетс , ибо контактор КП включен, но ток торможени  ограничиваетс  в цепи 19-20 статора сопротивлением 53-54 (г), которое включаетс  при размыкании контактов 53-54 контактора КТ. Выключение КТ переключает щетки коллектора двигател , соедин   соответственно щетки 2-3 и 1-4. При этом мен етс  направление пол , и производитс  плавное и быстрое торможение.

Как только электрОлТ;вигатель D остановитс , необходимо тотчас сн ть с него напр жение, чтобы торможение не превратилось в реверс. Эту задачу выполн ет выключатель торможени  ВТ, который в этот момент размыкает контакты 13-14, благодар  чему ЛГЯ выключаетс .

Устройство выключател  торможени  ВТ состоит в следуюпхем,

К свободному концу вала электродвигател  привертываетс  шайба 39 с валиком 40, на котором сид т шайбы 41 и 40 (фиг. 5 и 6). Они зажимают пластинку 43, сид щую на бортике шайбы 41. Последн   прикреплена к валику упорным винтом. Давление на пластинку 43 достигаетс  пружиной 48, распирающей шайбы 49 и 42.

При вращении ротора электродвигател  весь механизм вращаетс , увлека  за собой пластинку 43,

Однако, повернувшись на некоторый угол, пластинка 43 останавливаетс  ограничителем 44. При этом замыкаютс  два вывод , 13а -12 или 13Ь -14 ртутного

переключател  47 (дл  схемы фиг. 7- 13-12 или 13-14).

До тех пор, пока ротор вращаетс  или тормозитс , замкнута одна пара контактов . Как только ротор остановитс  и повернетс  в противоположную сторону на первые 30-40°, пластинка 43 будет увлечена трением о шайбы 41 и 42, и замкнетс  друга  пара контактов, что, как указано было выше, вызовет отключение двигател . Чтобы шайба 42 не проскальзывала относительно пружины 48, поставлен направл ющий палец 50.

Вс  конструкци  заключена в кожух 46 и крепитс  к крышке подшипника электродвигател  винтами изнутри. Дл  универсальности механизма ограничитель 44 делаетс  удлиненным. Несколько удлинен и кожух 46. Таким образом, указанна  конструкци  может быть установлена на электродвигателе разного габарита.

Отвернув крышку 51, обслуживающий персонал может производить осмотр механизма .

Нагрев от трени  и истирание пластинки 43 незначительны, так как момент, потребный дл  поворота пластинки и колбочки 47 со ртутью, невелик, и требуетс  весьма слабое нажатие пружины 48. Пружина работает в услови х статической нагрузки.

Выще был описан полный цикл работы дл  одного из возможных случаев нарушени  режима печи.

По окончании цикла работы схема снова готова к действию независимо от того, кака  пара контактов 7 - 5 или 7-6 переключател  СП на оси диска V включитс  после этого.

Если, например, после окончани  описанного цикла ток установитс  ниже номинально заданного, то диск V пройдет через положение номинального режима и повернет потенциометр ПР на некоторый угол по стрелке С (спуск электрода).

Если угол поворота диска, обусловленный величиной отклонени  тока, недостаточен дл  замыкани  контактов 5 - 7 регул тора, то электродвигатель не включитс ; тем не менее ползушка 15 потенциометра РПЩП, следу  за изменени ми ползушки 8 потенциометра ПР, подаст напр жение на катушку муфты РН, и коллекторна  щетка 3 электродвигател  D повернетс  на некоторый угол влево относительно неподвижной щетки 1.

Этим двигатель будет подготовлен к направлению вращени , обусловливающему спуск электрода, и, как только замкнутс  контакты 5-7, ротор его начнет вращатьс , опуска  электрод.

Повторитс  весь описанный выше цикл, но уже дл  спуска электрода. В результате снова будет восстановлен номинальный режим печи.

Если в случае резкого изменени  режима в период торможени  двигател  потребуетс  направление его вращени , отвечающее инерционному выбегу, то переключение контактора КТ прервет торможение , и у двигател  установитс  число оборотов, определ емое отклонением режима от нормального.

Таким образом, в подобных случа х не будет бесполезно тер тьс  часть накопленной живой силы системы.

Если потребуетс  реверс мотора, то до момента разрыва контактов 14-18 у РПЩП (предполага , что последним циклом был подъем) двигатель будет тормозитьс , затем подвижные щетки его коллектора, повернувшись в другую сторону относительно неподвижных, включат электродвигатель на реверс, закончив попутно работу торможени .

Если в момент опускани  электродов неожиданный обвал шихты потребует быстрого переключени  электродвигател  D на подъем, то диск V регул тора, пройд  через нулевое положение, замкнет контакты 6-7, причем, соответственно скорости поворота диска регул тора, последовательно череду сь, совершатс  следующие операции: число оборотов электродвигател  начнет убывать, при размыкании контактов 5 - 7 начнетс  его торможение, с разрывом контактов 12 -18 РПЩП торможение прекратитс , с замыканием контактов 6 - 7 и переходом щеток через нулевое положение торможение закончитс , и при повороте щеток на 30 электрических градусов начнетс  работа электродвигател  на подъем электрода.

Приведенна  схема дает возможность автоматического пуска печи при условии достаточной проводимости подины 26.

Схема позвол ет перейти с автоматического на ручное управление. Дл  этого переключаетс  ПРА с автоматического управлени  (контакты 10-7 и 11-8) на ручное, и поворотом ручки реостата РРУ ручного управлени  вправо или влево

производитс  подъем или спуск электрода с желаемой скоростью. Пружина возвращает ручку реостата РРУ в исходное положение. Благодар  этому автоматический регул тор может быть подвергнут осмотру или ремонту без прекращени  работы печи.

Редуктор электродвигател  рассчитываетс  таким образом, чтобы максимальна  скорость перемещени  электрода (при подъеме) равн лась 1,2 м1мин. Чтобы сделать максимальную скорость спуска пор дка 0,8 м1мин., нужно предусмотреть упоры, ограничивающие перемещение щеток на коллекторе на 100 электрических градусов (при положении щеток, соответствующем работе двигател  на спуск электрода).

Таким образом, из описанной схемы видно, что чем больще будет ненормальность хода печи, тем быстрее будут устран тьс  причины, вызвавшие ее. Регулирование скорости подъема или спуска электрода происходит соверщенно плавно. К моменту установлени  нормального режима печи электрод подходит с наименьшей скоростью. Это устран ет возможность перерегулировани  и обусловливает меньшие потери при торможении. При этом схема дает возможность измен ть в желательных соотношени х максимальную скорость спуска и подъема электрода.

По самому принципу включени  регул тора (дифференциальное включение обмоток ) схема универсальна и может быть применена дл  рудных, однофазных и многофазных дуговых печей любой мощности .

На фиг. 8 показана схема с применением асинхронного электродвигател  с регулируемым числом оборотов.

Схема приведена дл  одной из фаз трехфазной дуговой печи, ибо схема дл  двух других фаз ничем от нее не отличаетс . Схема приведена дл  момента, когда режим дуги нормальный, электродвигатель D дл  перемещени  электрода выключен, печной масл ник включен, печной трансформатор соединен по схеме Д/д - 12.

Пор док включени  каждой из цепей регул тора аналогичен такому же пор дку схемы фиг. 7.

При этом пор док включени  катушки магнитопровода С состоит в следующем.

При переключении обмоток высокого

напр жени  силового трансформатора с соединени  обмоток в Д на X и обратно происходит сдвиг фаз э.д.с. в обмотках низкого напр жени . Схема соединени  силового трансформатора дает возможность изменить фазы э.д.с. при переключении на -±1 30°, вне зависимости от выбранной группы соединени  -Д-12, V. - 6, Д-1, -/Д -7.

Например, дл  группы //, -12 возможны переключени  на V,- 11 и Д/х - 1. При подобном переключении автоматически мен ютс  фазы потоков магнитопроводов А и В, смеща сь во времени на + 30. Дл  того, чтобы при подобном переключении оставалось Фд - Ф и оба они образовали с Ф угол 90°, необходимо изменить соответственно фазу магнитопровода С. Дл  этого на группу печей, установленных в цехе, должен быть предусмотрен трансформатор мощностью в 1,2 kVA с коэфициентом трансформации 1 :3.

Питатьс  этот трансформатор будет от сети моторов печи. При соединении его обмоток /д (треугольник на стороне высшего напр жени ) можно получить от него р д напр жений, сдвинутых по фазе на 30°.

На схеме предполагаетс  переключение печного трансформатора со -/Д - 1 на Д/4-12, причем на фиг. 8 показано последнее соединение.

Вспомогательный трансформатор соединен по группе -д - 7. При переключении обмоток силового трансформатора соответствующие блок-контакты переключател  силового трансформатора произведут переключение катушек магнитопроводов в регул торах всех трех фаз печи.

Пока ток и напр жение дуги равны установленным величинам, диск регул тора остаетс  неподвижным.

Если же режим на какой-либо из фаз печи изменитс , например, ток в фазе Т увеличитс  против номинального, то при этом под вли нием избыточного момента, действующего на диск V регул тора, последний повернетс  на некоторый угол, пропорциональный величине изменени  режима дуги в фазе Т.

Допустим, что изменение тока таково, что при данной установленной чувствительности регул тора контакты его 7-6 замкнутс . При этом образуетс  цепь: фаза R сети, контакты 10-7 ПРА (переключател  с ручного на автоматическое управление), контакты 7-6 регул тора, контакты 6 -13а ограничител  подъема электрода О/7, блок-контакты 13а-34 контактора спуска КС, катушка 34-35 контактора подъема КП и фаза 5 сети.

При этом контактор КП включитс , его рубильники 28-/ и 27 -Г замкнутс  и электродвигатель D начнет подымать электрод, восстанавлива  номинальный режим печи. Уже первый оборот двигател  на подъем электрода включит контакты 13ii-14 выключател  торможени  ВТ, и этим будет подготовлена цепь управлени  торможением электродвигател ; хот  по ней ток еще не протекает, ибо ее размыкает блок-контакт 136-33 включенного .КП.

Как только перемещение электрода восстановит номинальный режим дуги в рассматриваемой фазе печи, избыточный момент, приложенный к диску V регул тора , исчезнет, диск вернетс  в исходное положение, и контакты 7-6 регул тора разомкнутс . Возбуждение на катушке 35 - 34 контактора КП исчезнет, и КП выключит электродвигатель. При этом замкнетс  цепь управлени  торможением двигател : фаза R сети, контакты 18 - 15 -14 регул тора скорости двигател  PCD, которые, как будет показано ниже, в рассматриваемый момент замкнуты, контакты 14 -136 -ВГ, блок-контакты контактора КП, катушка 33-35 контактора спуска КС и фаза S сети.

Включитс  контактор КС и замкнутс  его рубильники 27-Т и 28-/, на двигатель будет подано напр жение, образующее поле, которое вращаетс  против направлени  инерционного выбега ротора.

В режи.ме торможени  противотоком двигатель затормозитс . Как только двигатель остановитс , необходимо тотчас выключить контактор КС, чтобы торможение двигател  не превратилось в реверсирование .

Дл  этого служит выключатель торможени  ВТ, у которого при направлении вращени  двигател , соответствующем подъему, замкнуты кoнтaкfы 136-14,при направлении же соответствующем спуску, замкнуты контакты 13а-12.

Как только двигатель остановитс , контакты 136-14-ВТ разомкнутс , и контактор КС выкжочитс .

Кака  бы пара контактов 7-6 или

7 - 5 регул тора после этого ни включилась , схема снова готова к действию.

Рассмотрим еще случай изменени  режима в фазе ff в период торможени  двигател . Предположим, что последнее перемещение электрода, вызвавшее торможение , соответствовало подъему.

Если новое изменение режима таково, что двигатель D должен включитьс  на подъем, то срабатывание регул тора вызовет его, как только двигатель остановитс . Если же двигатель должен включитьс  на спуск, то замыканием контактов 7-5 регул тора будет попутно закончена работа торможени , и двигатель начнет опускать электрод.

Роль блок-контактов 13 -33-А/ и 13а-34-КС заключаетс  в том, что они устран ют возможность одновременного включени  КП и КС, чем устран етс  возможность коротких замыканий на зажимах сети.

Ограничители подъема и спуска печи (О/7 и OQ, показанные на фиг. 8, устанавливаютс  на печи дл  ограничени  хода кареток и предотвращени  аварии с двигателем или редуктором механизма перемещени  электродов.

Схема по фиг. 8 позвол ет, так же как и изображенна  на фиг. 7, в широких пределах плавно регулировать скорость подъема и спуска электрода в зависимости от отклонени  режима дуги.

Выше было указано, что угол поворота диска V пропорционален изменению тока и напр жени  дзги в соответствуюшей фазе.

Допустим, что, как и в случае по фиг. 7, ток в фазе R печи увеличилс . Вместе с диском регзл тора будет поворачиватьс  УТР (потенциометр регул тора), укрепленный на оси диска. При этом его ползушка 8 будет двигатьс  по стрелке „подъем и снимать с потенциометра все большее напр жение. К зажимам 8 - 9 /7Р приключена катушка Е электрической муфты peг  тopa скорости PCD, на которой по витс  напр жение

- 19

Е - )

«9.2o

где f/-напр жение, приложенное к потенциометру .

Катушка F-PCD приключена к зажима .м 9 и 15 потенциометра PCD.

к катушке F будет приложено напр жение

t/ l«rLV.

Так как дл  рассматриваемого момента ползушка потенциометра PCD стоит на средине его, а ползушка 8 -ЯР расположена ближе к контакту 10, то Uj.,.

Сервомотор MI регул тора PCD приключен к сети и вращаетс  все врем  с посто нной скоростью. На одной оси с ним сид т два малых конических диска ей/ фрикционного зацеплени  и цилиндрический диск G, вращаюшийс  между замкнутыми магнитопроводами, на которые насажены катушки Е к Р.

Катушки и магнитопроводы Я и F имеют одинаковую форму и величину. Конические и цилиндрические диски е, f и g имеют продольный осевой люфт в 1-2 мм относительно сервомотора и неподвижных магнитопроводов.

В зависимости от того, какой из потоков Е или F больше, цилиндрический диск G прит нетс  к одному из магнитопроводов , соответствующий малый конический диск е или / войдет в сцепление с большим диском g и трением увлечет его. При этом будет производитьс  перемещение щеток секционного регулировочного реостат-двигател  PPD, благодар  чему будет измен тьс  величина сопротивлени , вводимого в ротор двигател  D.

В то же врем  вращение большого фрикционного диска g будет перемещать ползушку 15 и ползушку 15 потенциометра PCD.

Так как дл  рассматривае.чого момента напр жение на катушке Е больше, чем на катушке F, то цилиндрическа  железна  пластинка G прит нетс  к .магнитопроводу Е, и щетка реостата PPD будет перемещатьс  по стрелке Я. Тем самым, как видно из схемы, сопротивление, включенное Б цепь ротора двигател  D, будет уменьшатьс , что вызовет увеличение числа его оборотов.

Но одновременно по стрелке Я будет перемещатьс  ползушка 15 и, следовательно , увеличиватьс  напр жение на катушке F. Когда наступит равенство

 . то цилиндрический диск Gзаймет среднее

положение, и фрикционное сцепление е-g прекратитс .

В зависимости от того, каков был угол поворота диска V регул тора, равновесие в катушках Е и Г наступит при меньшем или большем угле поворота ползушки 15-PCD, и значит двигатель D разовьет меньшее или большее число оборотов, определ емое сопротивлением в цепи его ротора.

Таким образом, скорость подачн электрода в каждый момент зависит от величины отклонени  режима дуги от нормального . По мере восстановлени  номинального режима диск V регул тора будет все больше приближатьс  к исходному положению , к обмотке F-PCD будет приложено большее напр жение, и шетка реостата PPD будет двигатьс  по стрелке С, т. е. сопротивление в цепи ротора будет увеличиватьс , а число оборотов двигател  будет падать.

К моменту выключени  двигатель D будет иметь наименьшую скорость и, при размыкании контактов 7-5 регул тора, двигатель включитс  на торможение.

Таким образом, ползушка 15 с некоторым отставанием копирует перемещени  ползушки 8 -ЯР. Контакты 5 и 6 регул тора могут приходить в соприкосновение с контактом 7 при повороте диска V на 20° в ту или иную сторону.

Разрыв между контактами 13а-12 и 13а-14 соответствует тем же 20°.

При разрыве контактов 7-5 регул тора контакты 9-18-PCD, благодар  отставанию ползушки 15, еще соприкасаютс . Вот почему выше было указано, что при выключении КП цепь управлени  торможением замкнута.

Введение контактов 18-12-14 необходимо потому, что если бы их не было, то по окончании торможени  соединение контактов 13а-12-.ST вызвало бы включение двигател  D на подъем при номинальном режиме в фазе R. При наличии же контактов 18 - 12-14 соединение контактов 13а-12 не влечет за собою каких-либо включений.

При изменении режима, требующем включени  двигател  на спуск, весь цикл протекает совершенно аналогично описанному .

Момент на валу двигател  D при подъеме больше такового при спуске. Дл  того, чтобы при спуске добитьс  начального

числа оборотов п,,,,,„, - 0,25 п ., нужно ввести в ротор двигател  D большее сопротивление.

Кроме того, максимальна  скорость спуска должна составл ть g от скорости подъема.

Схема соединени  секций реостата , показанна  на фиг. 8, удовлетвор ет всем этим требовани м.

Перемещение щетки реостата PPD влево от исходного положени  вводит в ротор двигател  D регулируемое сопротивление 31-40 посто нно включенные сопротивлени  И 25-21Таким образом, максимальна  скорость спуска, при крайнем левом положении щетки реостата PPD ограничена суммой сопротивлений 31-25 Ь 2S-2i которые

рассчитаны из услови  «спуска max подъема

Рассмотрим еще один важный случай, имеющий место на практике.

Допустим, что электрод с максимальной скоростью опускаетс . Неожиданный обвал шихты требует быстрого переключени  двигател  на подъем.

Диск регул тора в течение 0,1 сек. повернетс  настолько, что замкнет контакты 7 - 5 регул тора.

Щетка PPD стоит при этом в крайнем левом положении, обусловленном максимальной скоростью спуска, но при данном введенном сопротивлении ротора ток, ограничиваемый сопротивлением / 31-25 слищком мал дл  того, чтобы началс  разбег двигател .

К тому же ползушка 15, следу  за ползушкой 8 регул тора, вызовет перемещение щеток от крайнего левого к исходному положению, сопротивление в цепи ротора начнет увеличиватьс , и даже малые обороты двигател  заглохнут.

Лишь когда щетка PPD соприкоснетс  с первым контактом секции 25 - 21, двигатель D начнет с возрастающей скоростью подымать электрод.

Чтобы избежать подобного  влени , три крайние пластины 32, 25 и 26 реостата PPD выведены на КП, который при включении соедин ет их между собой. Благодар  этому, включение КП всегда вызывает немедленный подъем электродов, вне зависимости от того, где находитс  щетка реостата. Когда же щетка перейдет

через исходное положение, то к ней снова возвращаютс  функции регул тора скорости.

Введение этого соединени  в схеме имеет еще иную цель-сделать торможение при спуске более эффективным.

Действительно, после работы двигател  D на спуск дл  торможени  включаетс  контактор подъема КП, благодар  чему в ротор вводитс  сопротивление секции 21-25 PPD, и момент, развиваемый двигателем при торможении, получаетс  значительно больше момента спуска.

Торможение при подъеме получаетс  также достаточно эффективным, ибо после выключени  контактов 7 - 5 (подъема) щетка PPD находитс  на одной из средних пластин секции 25-21.

Дл  перехода с автоматического управлени  на ручное нужно переключить переключатель ПРА.

При этом цепь управлени  автоматического регул тора размыкаетс , и замыкаетс  цепь ручного управлени .

Устройство и действие переключател  ПРА здесь такое же, как и в фиг. 7.

В форме выполнени , представленной на фиг. 9 и 10, основна  часть регул тора-след ща  система значительно упрощена по сравнению с представленньц1и на фиг. 7 и 8, и совершенно устранен потенциометр регул тора ПР.

Весь регул тор со след щей системой и реостатом дл  изменени  сопротивлени  ротора электродвигател  D, перемещающего электрод, выполн етс  в виде одного комплекта, имеющего п ть сборочных узлов: общую плиту, индукционную сиCTejiy регул тора (состо щую из трех магнитопроводов л, В и С с соответственными катушками на них), диска V (на оси которого помещаетс  ртутный переключатель, действующий на контакторы подъема и спуска), след щую систему , описываемую ниже (фиг. 10),   регул1фуемый реостат PPD со своим сервомотором.

Таким образом, в отличие от устройств, изображенных на фиг. 7 и 8, где след ща  система св зана с органом, измен ющим число оборотов электродвигател  D через потенциометр ПР на оси диска 1/ и след щую систему РПЩ (фиг. 7) или PCD (фиг. 8), заключающую в себе второй потенциометр, электрическую муфту и фрикционное реверсивное приспособление - в схеме по фиг. 9 след ща  система непосредственно св зывает кинематически ось диска V регул тора с регулировочным реостатом PPD, или другим устройством , измен ющим число оборотов двигател  D.

Как показано отдельно на фиг. 10, на оси диска V, кроме ртутного или т. п. переключател  7-5-6, укреплена еще коническа  шестерн  55 диференциала, втора  коническа  шестерн  57 которой при помощи зубчатой передачи 58-59 св зана с валом щеток регулировочного реостата PPD (фиг. 9), приводимым во вращение черв чной передачей 60 от сервомотора М. С коническими шестерн ми 55 и 57 сцепл етс  сателлит 56, ось которого имеет продолжением водило 61, вход щее своим концом в вилку 62, укрепленную на оси ртутного переключател  63, стрем щегос  под действием груза 64 занимать горизонтальное положение , при котором он выключен.

Этот переключатель служит дл  включени  сервомотора MI дл  вращени  его в одну или другую сторону.

При изменении режима в фазе, контролируемой регул тором, диск V, поворачива сь на некоторый угол, заставл ет шестерню 55, поворачивать сателлит 56, который перекатываетс  по неподвижной шестерне 57, удерживаемой в своем положении самотормоз щим действием черв чной передачи при не вращающемс  сервомоторе М, При этом палец водила 61 проворачивает вилку 62 и опрокидывает переключатель 63, который включает сервомотор М. Последний начинает вращатьс  и одновременно производит два действи : во-первых, перемещает щетки реостата PPD, и, во-вторых , поворочивает шестерню 57, вследствие чего сателлит 56 возвращаетс  в исходное положение, и переключатель 63 выключает сервомотор.

Если, например, нарушение режима печи состо ло в увеличении тока в фазе R печи, и соответственно этому перемещение щеток реостата PPD происходило в направлении-уменьшени  сопротивлени  в цепи ротора двигател  D, вследствие чего скорость начавшегос  при включении ко 1тактов 7-6 подъема электрода увеличивалась , то к моменту выключени  сервомотора Afj число оборотов двигател  D достигает максимума.

При продолжающемс  подъеме электрода режим печи начинает выравниватьс , и сила тока начинает спадать. Вследствие этого момент, поворачивавший диск V, уменьшаетс , и он под обратным действием пружины начинает поворачиватьс  обратно. Вследствие этого шестерн  55 поворачивает сателлит 56 в направлении, противоположном прежнему, и включает сервомотор MI также в противоположном первому направлении, заставл   его перемещать щетки реостата PPD в направлении увеличени  сопротивлени  в цепи ротора двигател  D, а значит уменьшени  скорости опускани  электрода , задаваемого на этот раз включившимис  при начале поворота диска V контактами 5 - 7.

В то же .врем  сервомотор Ж, через передачу 60 и 59-58 поворачивает шестерню 57 вслед за шестерней 55, так что к моменту, когда восстановитс  нормальный режим дуги, диск V будет занимать исходное положение, сервомотор MI остановитс , и реостат PPD будет также приведен в исходное положение.

К нормальному режиму двигатель D придет со все уменьшаюш,имс  числом оборотов, с которым он и будет выключен при размыкании контактов 7-5.

Дл  перехода на ручное управление надо переключить переключатель ПРА, причем цепь сервомотора А размыкаетс .

Поворотом нижерасположенного переключател  .можно осуществить подъем, спуск или торможение, причем последнему соответствует среднее положение переключател .

В остальном схема соответствует схеме по фиг. 8.

Вместо указанного на фиг. 9 асинхронного электродвигател  D можно применить репульсионный коллекторный двигатель Дери.

Тогда вместо пере.мещени  щеток реостата прибор PPD должен передвигать подвижные щетки коллекторного двигател  D.

Предмет изобретени .

Claims (10)

1. Автоматический рег)п тор индукционного типа с электромагнитными системами тока и напр жени , компенсирующими друг друга при нормальном режиме.

отличающийс  тем, что, с целью увеличени  чувствительности, между указанными системами расположена треть  электромагнитна  система, возбуждаема  от постороннего, не подвергаемого регулированию напр жени .

2.Применение регул тора по п. 1 дл  автоматического регулировани  режима работы электрических печей.

3.В регул торе по п. п. 1 и 2 применение потенциометра, подвижна  часть которого приводитс  от оси реле и сопротивление включено в схему след щей системы.

4.В регул торе по п. п. 1 и 2 применение репульсионного коллекторного двигател  в качестве регулируемого привода дл  электрода.

5.В регул торе по п. п. 1, 2 и 4 применение автоматически вправл емого электромагнитами реверсивного механизма дл  перемещени  щеток двигател  и подвижного контакта потенциометра обратной св зи.

6.В регул торе по п. п. 1 и 2 применение асинхронного двигател  с фазным ротором дл  перемещени  электрода.

7.В регул торе по п. п. 1, 2 и 6 применение блокировки, действующей от вала двигател  и выключающей двигатель по окончании торможени .

8.В регул торе по п. п. 1, 2 и 7 применение кольцевых трубок с сопротивлением и ртутным контактом в качестве потенциометров.

9.В регул торе по п. п. 1, 2, и 6, 7 применение ртутного переключател , приводимого от реле и управл ющего контакторами двигател .

10.В регул торе по п. п. 1, 2 и 6, с целью быстрого устранени  колебаний регул тора и предотвращени  перерегулировани , применение диференциала между осью подвижной системы регул тора и валом регулирующего реостата асинхронного двигател  подачи электрода, с тем, чтобы ведома  щестерн  диференциала при вращении от оси подвижной системы включала двигатель реостата, а при вращении от вала регулирзющего реостата выключала этот двигатель.

фиг 1

1 , Ч-.-AW,

ф1ХГ g

№

К авторскому

свидетельству

58790

Фиг. 7

00

L: I

О)

t

оо ю

ja

О)

О)

е S СО

S о :ji о CL О

н m та

Фиг. 10