SU906040A1

SU906040A1 - Power regulator of multi-phase electric arc-furnace

Info

Publication number: SU906040A1
Application number: SU792817395A
Authority: SU
Inventors: Георгий Николаевич Кипригин
Original assignee: Предприятие П/Я А-7653
Priority date: 1979-09-17
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1982-02-15

Description

(5) РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ МНОГОФАЗНОЙ (5) MULTI-PHASE POWER REGULATOR

II

Изобретение относитс к электротермии и может быть использовано в дуговых печах.This invention relates to electrothermal and can be used in arc furnaces.

Известны регул торы можности многофазных дуговых электропечей, содержащие однотипные фазные регул торы , включающие блоки сравнени с датчиками тока и напр жени дуги, блоки программной коррекции, испол нительные блоки, блоки компенсации дл исключени реакций регул тора невозмущенной фазы на нарушение электрического режима в других фазах . Вход каждого из блоков компенсаций подключен к выходу блока сравнени одной фазы, а выход - ко входу блока сравнени другой фазы П.Known controllers for multiphase arc electric furnaces are available, containing one-type phase regulators, including comparison units with current sensors and arc voltage, software correction blocks, executive blocks, compensation blocks to exclude the disturbance of the electrical regulator in other phases. The input of each compensation block is connected to the output of the comparison block of one phase, and the output to the input of the comparison block of the other phase P.

Недостатками устройства вл ютс наличие сложных межфазных св зей, сложность конструкции и настройки, недостаточно высокое качество регулировани . Например, при уменьшении тока дуги и напр жени данной фазы вследствие смещени нейтральной точДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИThe drawbacks of the device are the presence of complex interfacial connections, the complexity of the design and configuration, the insufficiently high quality of regulation. For example, when the arc current decreases and the voltage of a given phase is due to the displacement of the neutral point of the ARC

ки печи условие непрерывного горени дуги ухудшаетс и возможны обрывы дуги в такой фазе до ликвидации возмущений в других фазах.In a furnace, the continuous arc condition deteriorates and arc breaks in such a phase are possible until disturbances in other phases are eliminated.

: Наиболее близким к предлагаемому вл етс регул тор мощности многофазной дуговой электропечи, содержащий дл каждой фазы блок сравнени , сое .диненный двум входами с датчиками тока и напр жени электрода, а дву10 м выходами по каналам регулировани при движении электрода вниз или вверх, св занный с исполнительным механизмом, и пороговый элемент, вход которого св зан с выходом датчика : The closest to the proposed one is a power regulator of a multi-phase electric arc furnace, containing for each phase a comparison unit, connected by two inputs with current and voltage sensors of the electrode, and two 10 m outputs through control channels when the electrode moves up or down, connected with an actuator and a threshold element whose input is connected to the output of the sensor

5 напр жени . Г23,5 voltages G23,

Недостатками этого устройства вл ютс сложность, наличие большого числа логических элементов. Причем, без применени дополнительных ройств, измен ющих порог срабатывани пороговых элементов, эффективна работа устройства достигаетс только при значени х тока и напр жени 39 дуги на входах пороговых элементов, близких к напр жению срабатывани п роговых элементов. Кроме того, блокирование перемещени предусматриваетс как при увелииении, так и пр уменьшении тока дуги, например при обрыве дуги одной из фаз. Это вл етс нежелательным, так как при уменьшении тока дуги ухудшаютс услови непрерывногс горени дуги и возрастает веро тность обрыва дуги в этой фазе. Цель изобретени - повышение качества регулировани . Дл достижени этой цели св зь выхода блока сравнени по каналу ре гулировани при движении электрода вверх осуществлена через первый вход элемента сравнени , второй вход которого соединен с выходом порогового элемента. Кроме того, дл расширени зоны эффективной работы регул тора св зь датчика напр жени с пороговым элементом осуществл етс через первый вход дополнительного элемента сравнени , ко второму входу которого подключен зедЭтчик тока электрода. На чертеже изображена схема одно го КЗ вариантов регул тора. Регул тор содержит блок.сравнени 1, к входам которого подключены дат чик тока 2 и через функциональный блок 3 датчик напр жени k, соединенный с переключанзщим устройством Выход блока сравнени подключен к блоку управлени 6. Блок управлени 6 включает в себ делитель напр жени на резисторах 7 и 8, источник регулируемых напр жений 9 с потенци ометром 10 уставки ограничени максимальной скорости электрода при движении вниз и потенциометром 11 уставки зоны нечувствительности, каналы регулировани при движении электрода вниз 12 и вверх 13 каждый из которых содержит эмиттерный повторитель 14 или 15, элемент сра нени на диадах 16 и 17 или 18 и 19 согласующие элементы 20 или 21. Выход блока управлени 6 св зан с исполнительным блоком 22. Функциональный блок 3 через пороговый элемент 23 и усилитель 2k потенциометром 25 уставки ограниче ни максимальной скорости электрод при движении вверх св зан с одним из диодов 19 элемента сравнени в канале регулировани при движении электрода вверх. Функциональный преобразователь 3 состоит из параллельно включенных потенциометра 2б уставок тока дуги и потенциометра 27, элементов сравнени на диодах 28 и 29 и согласующего потенциометра 30. Работает регул тор следующим образом . При отклонении режима работы в рассматриваемой фазе сигнал на выходе блока 1 измен етс и блок управлени 6 по одному из каналов обрабатывает сигнал рассогласовани . В этом режиме регул тор работает, как и известные регул торы, это режим пропорционального регулировани . С помощью потенциометра 10 может быть установлен режим ограничени скорости движени электрода при движении вниз. Возможен также режим пропорционального ограничени скорости электрода при движени вверх за счет работы блока 3 элемента 23 через усилитель 2 и диод 19 элемента равнени в канале регулировани В случае возмущени в другой фа- зе, например отстающей, ток в рассматриваемой фазе вырастает, а напр жение остаетс на прежнем уровне, так как длина дуги не измен етс . В этом случае перемещение электрода рассматриваемой фазы должно быть ограничено или совсем исключено, так как электрический режим этой фазы не нарушен. Блок сравнени 1 дает сигнал на перемещение электрода вверх, однако с датчика напр жени и через блоки 3, 23 и 2 следует запрет на перемещение элeкtpo a вверх или же он перемещаетс на небольшой скорости на небольшое рассто ние, так как при пере ,мещении длина дуги растет, сигнал с датчика i растет, по вл етс полный запрет на движение электрода вверх. С другой стороны, при уменьшении тока электрода независимо от вызвавшей причргны необходимо укоротить длину дуги дл предотвращени обрыва дуги, что и достигаетс в регул торе . Все это устран ет ненужные перемещени электродов. Повышение качества регулировани достигаетс еще за смет регулировани по основному каналу регулировани через блоки 1 - 6 - 22 и дополнительному через блоки - 3 - 23 - 2 - 6 - 22, , обычно основной канал имеет апериодические звень и вл етс инерционным, а дополнитель ный -безынерционным..The disadvantages of this device are the complexity, the presence of a large number of logical elements. Moreover, without the use of additional devices that change the threshold of triggering threshold elements, effective operation of the device is achieved only at current values and arc voltage 39 at the inputs of threshold elements that are close to the trigger voltage of threshold elements. In addition, the blocking of movement is envisaged both with increasing and so on decreasing the arc current, for example, when the arc of one of the phases is broken. This is undesirable since with a decrease in the arc current, the conditions for the continuous arc arc deteriorate and the likelihood of the arc breaking in this phase increases. The purpose of the invention is to improve the quality of regulation. To achieve this goal, the comparison output of the comparator unit along the control channel during the upward movement of the electrode is made through the first input of the comparison element, the second input of which is connected to the output of the threshold element. In addition, in order to expand the zone of effective operation of the regulator, the connection of the voltage sensor with the threshold element is carried out through the first input of an additional comparison element, to the second input of which the electrode current sensor is connected. The drawing shows a diagram of one short-circuit variants of the controller. The controller contains a block of comparison 1, to the inputs of which current sensor 2 is connected and, via function block 3, voltage sensor k connected to a switching device. Output of comparator is connected to control unit 6. Control unit 6 includes a voltage divider on resistors 7 and 8, a source of adjustable voltages 9 with a potentiometer 10 of the setpoint of limiting the maximum speed of the electrode during downward movement and a potentiometer 11 of the setting of the dead zone, channels of regulation during the movement of the electrode down 12 and upwards 13 each of which contains the emitter follower 14 or 15, the element of comparison on dyads 16 and 17 or 18 and 19 matching elements 20 or 21. The output of the control unit 6 is connected to the executive unit 22. Functional unit 3 through the threshold element 23 and amplifier 2k by potentiometer 25 the setpoints for the maximum speed of the electrode during upward movement is connected to one of the diodes 19 of the reference element in the control channel as the electrode moves upwards. The functional converter 3 consists of parallel-connected potentiometers 2b of arc current and potentiometer 27 settings, comparison elements on diodes 28 and 29, and matching potentiometer 30. The controller operates as follows. When the mode of operation in the considered phase deviates, the signal at the output of unit 1 changes and the control unit 6 processes the error signal through one of the channels. In this mode, the regulator works, as well as the known regulators, it is a mode of proportional regulation. With the help of the potentiometer 10, the mode of limiting the speed of the movement of the electrode during downward movement can be set. The mode of proportional limiting of the electrode speed during upward movement is also possible due to the operation of unit 3 of element 23 through amplifier 2 and diode 19 of equalization element in the control channel. In case of disturbance in another phase, for example, lagging, the current in the phase under consideration increases and the voltage remains at the same level, as the arc length does not change. In this case, the movement of the electrode of the considered phase should be limited or completely eliminated, since the electrical mode of this phase is not disturbed. Comparison unit 1 gives a signal to move the electrode up, however, from the voltage sensor and through blocks 3, 23 and 2, it is forbidden to move the electrode a up or it moves at a low speed for a short distance, as when moving, the length of the arc grows, the signal from sensor i grows, a complete ban on the upward movement of the electrode appears. On the other hand, when the current of the electrode decreases, regardless of the cause of the prism, it is necessary to shorten the arc length to prevent a break in the arc, which is achieved in the regulator. All this eliminates unnecessary movement of the electrodes. The improvement of the quality of regulation is achieved even at the time of the adjustment estimates for the main control channel through blocks 1–6–22 and additionally through blocks 3–23–2–6–22, usually the main channel has aperiodic links and is inertial, and additional inertialess ..

Переключающее устройство 5 служит дл согласовани напр жени с датчика Ц при переключении, ступеней напр жени .The switching device 5 serves to match the voltage from the sensor C when switching the voltage steps.

Наличие дополнительного безынерционного канала регулировани и устранение ненужных перемещений при воз мущени х в соседних фазах позвол ет повысить качество регулировани и, .следовательно, повысить производительность печи.The presence of an additional inertialess regulation channel and the elimination of unnecessary displacements with perturbations in adjacent phases allows an increase in the quality of regulation and, consequently, an increase in the productivity of the furnace.

Claims

1. A power regulator for a multi-phase electric arc furnace, containing for each phase a comparison unit connected by two inputs to current and voltage sensors of the electrode, and two outputs through control channels while the electrode moves down or upwards, connected to the executive

mechanism, and the threshold element, whose input is connected with the output of a voltage sensor, characterized in that, in order to increase the quality of the regulation, the output of the comparator unit is connected along the control channel when moving 1 and the electrode upwards through the first input of the comparison element, the second which entrance is connected

to with the output of the threshold element.

2. The regulator according to claim 1, characterized in that, in order to expand the zone of effective operation of the regulator, the connection of the sensor voltage 15 to the threshold element is carried out through the first input of an additional comparison element, to the second input of which the electrode current adjuster is connected.

Sources of information taken into account in the examination,

1. USSR author's certificate ff, cl. H 05 B 7 / T “8, 1969.

2. Authors certificate of the USSR, cl. H 05 B y / ltS, 1976.