SU903828A1 - Устройство дл автоматической стабилизации тока в печах сопротивлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено, например, в электродном производстве при получении электродов на печах графитации, где после достижения максимального тока технологический режим необходимо вести при стабилизированном токе.

Известно устройство для стабилизации тока, содержащее импульсный модулятор с частичным разрядом накопительного конденсатора через коммутирующую электронную· лампу с большим динамическим внутренним сопротивлением £1

Заряд конденсатора производится через резисторы от. источника напряжения. Нагрузкой может быть магнетрон j генератор или усилительный прибор. При использовании данного устройст- _и ва номинальный ток агрегата, при котором начинается стабилизация, определяют визуально по показаниям приборов. Перевод на режим стабилизации ² осуществляется вручную. Таким obpa^ ' зом, указанное устройство не обеспечивает автоматического определения начала стабилизации.

Известно также устройство для ста⁵ билизации тока, содержащее силовую цепь из последовательно соединенных тиристорного преобразователя, клемм для подключения нагрузки, сглаживающего фильтра и датчика тока,, задатчик тока, усилитель сигнала рассогласования и узел управления тиристорами преобразователя, запускаемый с частотой сети и выполненный в виде генератора пилообразного напряжения, собранного на транзисторе, в коллекторную цепь которого включен конденсатор, а также последовательно соединенные секции, состоящие из резисторов, стабилизаторов и синхронизаторов. Для задания величины тока стабилизации устройство снабжено задатчиком тока, который соединен с усилителем постоянного тока, а выход его

903828 4 подключен к нуль-органу, где импульсы формируются и поступают через распределитель на управляющий электрод соответствующего тиристора преобразователя [ 2 ]. 5

Данное устройство не обеспечивает устойчивости и надежности работы системы. Несколько агрегатов питаются от одного источника, поэтому при отключении и подключении нагрузки, ¹⁰ а также при изменении их величины, в цепи возникают скачкообразные изменения тока. Устройство реагирует на эти изменения, изменяя ток печного трансформатора. При восстановле- ¹⁵ нии тока после кратковременного отключения оказывается, что его величина значительно выше или ниже тока стабилизации. И вновь устройство подгоняет ток к заданному. А если снова в 20 цепи кратковременные скачки, то система может войти в колебательный режим. Устойчивость при этом снижается, а постоянные частные переключения ступеней трансформатора снижают его на- ²⁵ дежность.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для автоматической стабилизации тока в печах сопротив- 30 ления, содержащее печной трансформатор с переключателем ступеней, датчик фактического тока, задатчики минимального и максимального значений ' тока, соединенные со схемами сравне- 35 ния минимального и максимального значений тока с Фактической величиной^З j.,

Это устройство обладает низкой устойчивостью из-за реагировсния на весь частотный спектр возмущений (как*⁰ полезных, так и ложных), и недостаточной надежностью.

Цель изобретения - повышение устойчивости процесса регулирования и надежности работы устройства.

Это достигается тем, что. известное устройство для автоматической стабилизации тока в печах сопротивления, содержащее печной трансформатор с переключателем ступеней, датчик фактического тока, задатчик максимального и минимального значений тока, соединенные со схемами сравнения минимального и максимального значений тока с фактической величиной, снабжено схемами задержки, на выходах схем сравнения, блоком памяти и схемой И, причем выход схемы задержки максимального значения тока соединен fco входом блока памяти и входом переключателя. Выход схемы задержки минимального значения соединен со входом схемы И, второй вход которой соединен с выходом блока памяти, а выход - со входом переключателя.

При достижении током заданного максимального значения блок памяти автоматически переводит систему в режим стабилизации, а блок задержки выделяет из всего частотного спектра возмущений низкочастотные (полезные), тем самым устраняет реакцию системы на высокочастотные (случайные) возмущения, что устраняет частые переключения ступеней печного трансформатора, повышая тем самым устойчивость и надежность системы.

Па фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства автоматической стабилизации тока при получении электродов на печах графитации в электродном производстве; на фиг. 2 - график токов.

Устройство содержит датчик тока 1, задатчик 2 максимального значения тока, соединенный со схемой 3 сравнения максимального значения тока·, задатчик 4 минимального значения тока, соединенный со схемой 5 сравнения минимального значения тока, схему 6 задержки максимального тока, схему 7 задержки минимального тока, блок памяти 8, схему И 9, печной трансформатор 10 с переключателем ступеней 11. Схема 6 задержки максимального зна'чения тока соединена с входом блока памяти 8, а также со входом переключателя ступеней 11. Выход схемы 7. задержки минимального значения тока соединен со входом схемы И 9. Выход схемы И 9 соединен с переключателем ступеней 11.

Устройство работает следующим образом.

Печь графитации питается от. печного трансформатора 10 со ступенчатым регулированием нагрузки, поэтому зона чувствительности выбирается не менее величины изменения нагрузки на одну ступень. Перед включением печи в работу задатчиком 2 максимального значения тока устанавливается максимальный ток трансформатора 10 (в нашем случае I^cjkc ⁼ 25 кА), Задатчиком 4 минимального значения тока устанавливается ток меньше максималь5 903828 4 ного на величину зоны нечувствительности (в нашем случае I _мин = 24 кА), так как при переключении переключателя трансформатора на одну ступень ток меняется на 0,9 кА. После этого 5 печь включается в работу. Вначале ток печного трансформатора значительно/ меньше заданного задатчиком 4 минимального тока. При этом на выходе схемы 5 сравнения минимального тока ¹⁰ существует сигнал, который поступает на схему 7 задержки минимального тока, формирующую сигнал с выдержкой времени (в нашем случае 8с), который поступаем на один из входов схемы И 9 и существует до достижения током величины, заданной задатчиком 4 минимального тока (в нашем случае 24 кА). На второй вход схемы И 9 с блока памяти 8 приходит сигнал За- 20 прет. При этом команда с ячейки И 9 на переключатель ступеней 11 не проходит. В момент времени, когда ток трансформатора 10 достигнет значения, заданного задатчиком 2 макси- 25 мального тока (в нашем случае 25 кА), на выходе схемы 3 сравнения максимального тока появляется сигнал, разрешающий работу схемы задержки 6. По истечении времени, заданного схемой ³⁰ 6 задержки максимального тока, если сигнал Не исчез за время задержки (в нашем случае 8с), он поступает на блок памяти 8 и устанавливает его в.рабочее состояние с дальнейшим за- 35 поминанием. Блок памяти в свою очередь снимает запрет со схемы И 9, тем .самым разрешая поддержать ток в заданном интервале (в нашем, случае верхний интервал 25 кА, нижний 24 кА .40 (фиг. 2). Устройство включается в режим стабилизации.

Сигнал со схемы 6 задержки максимального тока поступает также на переключатель ступеней 11. Переключение ступеней происходит до тех пор, пока ток трансформатора 10 не уменьшится, т.е. станет меньше 25 кА.

При уменьшений тока, заданного задатчиком 4 минимального значения тока ’(ниже 24 кА) на выходе схемы 5 сравнения минимального тока появляется сигнал, поступающий на схему 7 задержки минимального тока, формирующую сигнал с выдержкой времени (в на-jj шем случае 8 с), который поступает на вход схемы И 9, на втором входе которой Запрет снят. Команда проходит через ячейку И 9 на переключатель ступеней 11, который переключает ступени трансформатора, увеличивая тем самым ток до заданного значения (в нашем случае 24 кА).

Использование данного устройства на печах графитации постоянного тока позволяет повысить устойчивость и надежность системы. Экономический эффект будет получен за счет снижения затрат на ремонтные работы и увеличения межремонтного времени.

На печах переменного тока опреде-. ление начала стабилизации и ее ведение осуществляется вручную. Поэтому использование устройства позволит не только повысить работоспособность переключателей печным трансформатором, но и автоматизировать процесс стабилизации.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к электротехнике и может быть применено, например , в электродном производстве при получении электродов на печах графитации, где после достижени  ма симального тока технологический режим необходимо вести при стабилизированном токе о. Известно устройство дл  стабилизации тока, содержащее импульсный м дул тор с частичным разр дом накопи тельного конденсатора через коммути рующую электронную лампу с большим динамическим внутренним сопротивлением Jl 1 Зар д конденсатора производитс  через резисторы от. источника напр жени . Нагрузкой может-быть магнетрон j генератор или усилитеЛьный прибо При использовании данного устройства номинальный ток агрегата, при ко ром начинаетс  стабилизаци , опреде л ют визуально по показани м приборов . Перевод на режим стабилизации осуществл етс  вручную. Таким obpS зом, указанное устройство не обеспечивает автоматического определени  начала стабилизации. Известно также устройство дл  стабилизации тока, содержащее силовую цепь из последовательно соединенных тиристорного преобразовател , клемм дл  подключени  нагрузки, сглаживающего фильтра и датчика токи,- задатчик тока, усилитель сигнала рассогласовани  и узел управлени  тиристорами преобразовател , запускаемый ё частотой сети и выполненный в виде генератора пилообразного напр жени , собранного на транзисторе, в коллекторную .цепь которого включен конденсатор , а также последовательно соединенные секции, состо щие из резисторов , стабилизаторов и синхронизаторов . Дл  задани  величины тока стае илизации устройство снабжено задатчиком тока,который соединен с усилителем посто нного тока, а выход его 39 подключен к нуль-органу, где импульсы формируютс  и поступают через рас пределитель на управл ющий электрод соответствующего тиристора преобразовател  2 . Данное устройство не обеспечивает устойчивости и надежности работы системы. Несколько агрегатов питаютс  от одного источника, поэтому при отключении и подключении нагрузки, а также при изменении их величины, в цепи возникают скачкообразные изменени  тока о Устройство реагирует на эти изменени , измен   ток печного тр нсформаторЗо При восстановлении тока после кратковременного откл чени  оказываетс , что его величина значительно выше или ниже тока стаби лизации. И вновь устройство подгон ет ток к заданному. А если снова в цепи кратковременнйе скачки, то сист ма может войти в колебательный режим Устойчивость при этом снижаетс , а посто нные частные переключени  ступеней трансформатора снижают его надежность . Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  устройство дл  автоматической стабилизации тока в печах сопротивлени  , содержащее печной трансформатор с переключателем ступеней, датчик фактического тока, задатчики минимального и максимального значений тока, соединенные со схемами с0авнени  минимального и максимального зна чений тока с Фактической величиной З Это устройство обладает низкой устойчивостью из-за реагировени  на весь частотный спектр возмущений {ка полезных, так и ложныЯ), и недостаточной надежностью. Цель изобретени  - повышение устойчивости процесса регулировани  и надежности работы устройства. Зто достигаетс  тем, что. известное устройство дл  автоматической стабилизации тока в печах сопротивле ни , содержащее печной трансформатор с переключателем ступеней, датчик фактического тока, задатчик максимального и минимального значений тока , соединенные со схемами сравнени  минимального и максимального значении тока с фактической величиной, снабжено схемами задержки, на выходах схем сравнени , блоком пам ти и схемой И, причем выход схемы задержки 8 аксимального значени  тока соединен o входом блока пам ти и входом перелючател . Выход схемы задержки миимального значени  соединен со вхоом cxeKtoi И, второй вход которой соеинен с выходом блока пам ти, а выод - со входом переключател . При достижении током заданного аксимального значени  блок пам ти втоматически переводит систему в реим стабилизации, а блок задержки выел ет из всего частотного спектра озмущений низкочастотные (полезные), ем самым устран ет реакцию системы а высокочастотные (случайные) возмуени , что устран ет частые переклюени  ступеней печного трансформатора, овыша  тем самым устойчивость и наежность системы. На фиг, 1 изображе на принципиальна  схема устройства автоматической стабилизации тока при получении электродов на печах графитации в электродном производстве; на фиг. 2 - график токов. Устройство содержит датчик тока 1, задатчик 2 максимального значени  тока , соединенный со схемой 3 сравнени  максимального значени  тока, задатчик минимального значени  тока, соединенный со схемой 5 сравнени  минимального значени  тока, схему 6 задержки максимального тока, схему 7 задержки минимального тока, блок пам ти 8, схему И 9, печной трансформатор 10 с переключателем ступеней 1К Схема 6 задержки максимального значени  тока соединена с входом блока пам ти 8, а также со входом переключател  ступеней 11. Выход схемы 7. задержки минимального значени  тока соединен со входом схемы И Э. Выход схемы И 9 соединен с переключателем ступеней 11. Устройство работает следующим образом . Печь графитации питаетс  от печного трансформатора 10 со ступенчатым регулированием нагрузки, поэтому зона чувствительности выбираетс  не менее величины изменени  нагрузки на одну ступень. Перед включением печи в работу задатчиком 2 максимального значени  тока устанавливает(  максимальный ток трансформатора 10 (в нашем случае Тддакс 25 кА), Задатчиком k минимального значени  тока устанавливаетс  ток меньше максималь5 ного на величину зоны нечувствительности (в нашем случае I ,VKMH - f) так как при переключении переключате л  трансформатора на одну ступень ток мен етс  на 0,9 кА. После этого печь включаетс  в работу. Вначале то печного трансформатора значительно) меньше заданного задатчиком k минимального тока. При этом на выходе схемы 5 сравнени  минимального тока существует сигнал, который поступает на схему 7 задержки минимального тока , формирующую сигнал с выдержкой времени (в нашем случае 8 с), который поступает на один из входов схемы И 9 и существует до достижени  током величины, заданной задатчиком минимального тока (в нашем случае 2 кА). На второй вход схемы И 9 с блока пам ти 8 приходит сигнал Запрет . При этом команда с  чейки И 9 на переключатель ступеней 11не проходит . В момент времени, когда ток трансформатора 10 достигнет значени , заданного задатчиком 2 максимального тока (в нашем случае 25 кА) на выходе схемы 3 сравнени  максимального тока по вл етс  сигнал, раз решающий работу схемы задержки 6. По истечении времени, заданного схемой 6 задержки максимального тока, если сигнал he исчез за врем  задержки (в нашем случае 8с), он поступает на блок пам ти 8 и устанавливает его в.рабочее состо ние с дальнейшим запоминанием . Блок пам ти в свою очередь снимает запрет со схемы И 9, те :.самым разреша  поддержать ток в заданном интервале (в нашен случае верхний интервал 25 кА, нижний 2k кА ( фиг. 2). Устройство включаетс  в режим стабилизации. Сигнал со схемы б задержки максимального тока поступает также на переключатель ступеней 11. Переключени ступеней происходит до тех пор, пока ток трансформатора 10 не уменьшит с , т.е. станет меньше 25 кА. При уменьшений тока, заданного задат чиком Ц минимального значени  тока {ниже 2k кА) на выходе схемы 5 сравнени  минимального тока по вл ет с  сигнал, поступающий на схему 7 за держки минимального тока, формирующую сигнал с выдержкой времени (в на шем случае 8 с), который поступает на вход схемы И 9, на втором входе 8 которой Запрет сн т. Команда проходит через  чейку И 9 на переключатель ступеней 11, который переключает ступени трансформатора, увеличива  тем самым ток до заданного значени  (в нашем случае 2k кА). Использование данного устройства на печах г|эафитации посто нного тока позвол ет повысить устойчивость и надежность системы. Экономический эффект будет получен за счёт снижени  затрат на ремонтные работы и увеличени  межремонтного времени. На печах переменного тока опреде-. ление начала стабилизации и ее ведение осуществл етс  вручную. Поэтому использование устройства позволит не только повысить работоспособность переключателей печным трансформатором, но и автоматизировать процесс стабилизации . Формула изобретени  Устройство дл  автоматической стабилизации тока в печах сопротивлени , содержащее печной трансформатор с переключателем ступеней, датчик фактического тока, задатчики минимального и максимального значений тока, соединенные со схемами сравнени  минимального и максимального значений тока с фактической величиной, отличающеес  .тем, что, с целью повышени  устойчивости процесса регулировани  и надежности, оно снабжено схемами задержки на выходах схем сравнени , блоком пам ти и схемой И,, причем выход схемы задержки максимального значени  тока соединен со входом блока пам ти и входом переключател  ступеней, выход схемы задержки минимального значени  тока соединен со входом схемы И, второй вход которой соединен с выходом блока пам ти, а выход - со входом переключател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР N 5k77k6, кл. G 05 F 1/56, 1977.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 568бб, кл. G 05 F 1/5б, 1977,
3. 3.Гарнов В.К. и др. Мощные полупроводниковые агрегаты в цветной меаллургии . М., Металлурги , 1970, , 75.