SU944169A1

SU944169A1 - Device for control of electric mode of electric arc furnace

Info

Publication number: SU944169A1
Application number: SU803235526A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Сергеевич Востриков; Эдуард Филиппович Курганов
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1982-07-15

Description

1one

Изобретение относитс к электротермии ..This invention relates to electrothermal

Известны устройства дл управлени электрическим режимом дуговой электропечи , содержацее датчики тока и напр жени , соединенные с входом вычитающего блока, и электрогидравлический преобразователь 1 и 2.Devices are known for controlling the electric mode of an electric arc furnace, containing current and voltage sensors connected to the input of the subtracting unit, and an electro-hydraulic converter 1 and 2.

Недостатками данного устройства вл ютс сильна зависимость регулиру-:.. емой величины от действующих на систему сигнальных и параметрических.возму щений, темп изменени которых соизмерим со временем переходного процесса в системе, су«цественное различие nepe- j ходных характеристик в различных режимах плавки, вли ние упругих колебаний электрододержател на динакмку системы. Все это приводит к увеличению числа коротких замыканий и обрывов ги, росту дисперсии тока, а следовательно , к снижению качественных и энергетических показателей процесса выплав ки стали.The disadvantages of this device are the strong dependence of the adjustable -: ... magnitude on the signal and parametric outputs acting on the system, the rate of change of which is commensurate with the transition time in the system, the essential difference in the output characteristics in different melting modes, the effect of elastic oscillations of the electrode holder on the system dynamic. All this leads to an increase in the number of short circuits and breakages of gi, an increase in the current dispersion, and, consequently, to a decrease in the quality and energy indicators of the steelmaking process.

Цель изобретени - повышение качест ва регулировани .The purpose of the invention is to increase the quality of regulation.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство снабжено блоком диффе ренцировани , вход которого подключен к выходу вычитающего блока, его первый выход соединен с первым входом блока сравнени , к второму входу которого подключен выход блока формировани опорного значени высшей производной, соединенного входом по меньшей мерес . вторьм выходом-блока дифференцировани , а выход блока сравнени подключен к входу электрогидравлического преоб .разовател .The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a differentiation unit, the input of which is connected to the output of the subtractive unit, its first output is connected to the first input of the comparison unit, to the second input of which is connected the output of the unit generating the reference value of the highest derivative connected by the input at least. the second is the output of the differentiation unit, and the output of the comparison unit is connected to the input of the electrohydraulic transformer.

На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.

Устройство управлени содержит датчики 1 И 2 тока и напр жени фазы, соединенные с входами вычитающего блока 3, блок k дифференцировани , блок 5 формировани опорного значени высшей производной, блок 6 сравнени , усили39 тель 7 электрогидравлический преобра зователь 8. Устройство работает следукпчим образом . Сигналы bV и с1, пропорциональные напр жению фазы и току-фазы печи, с выхода датчиков 1 и 2 поступают на.вх ды вычитающего блока 3, с выхода которого регулируема величина и bV - с J подаетс на вход блока дифферен цирооани 4. Сигналы, пропорциональные производным, л ,й ,...,, сформированные в блоке t дифференцировани , поступают на вход блока 5 формировани опорного значени высшей производной , а сигнал, пропорциональный высшей производной регулируемой вели чины д(, с выхода блока k дифференцировани подаетс на первый вход блока 6 сравнени , на второй вход которого поступает сигнал с выхода бло- ,ка 5 формировани опорного значени высшей производной, В блоке формировани опорного значени высшей производной путем суммировани входных сигналов с соответствующими коэффициентами вырабатываетс желаемый закон изменени величины и в силу дифференциального уравнени (...,.и: где F - желаемый закон изменени регу лируемой величины, разрешенны относительно старшей производ ной.; . желаемое значение старшей про изводной; посто нные коэффициенты, выбираемые из динамических требований к переходному процессу . С выхода блока 6 сравнени сигнал. Пропорциональный разности желаемого значени высшей производной действительного ее значени , через усилитель 7 с большим коэффициентом в виде управл ющего напр жени U поступает на вход электрогидравлического преобразовател 8, который перемещает электрод ДСП в сторону, соответствующую уменьшению величины й , вплоть до значени д 0. Электрогидравлический преобразователь 8, датчик 1 тока и вычитающий блок 3 {называемые далее объектом управлени и вл ющиес неотъемлемой частью любой системы управлени режи9 СП) в общем случае описываютс мамй дифференциальным уравнением (t,,.,)b(t)U, (4} где - функци , описывающа динамические свойства объекта управлени с учетом их изменени во времени; b(t) - переменный коэффициент; и - управление; И - пор док- дифференциального уравнени . Закон управлени в предлагаемом устройстве имеет вид ),.),{г) где К - коэффициент усилени усилител 7. Следует отметить, что пор док желаемого дифференциального уравнени (.1 ) выбираетс равным пор дку дифференциального уравнени (.) объекта управлени . Подставл (3) в (2) получим n.vЛп ) - lTbW)t Из уравнени Q) следует, что при достаточно большом коэффициенте усилени К и при ограниченности функции (5) И предлагаемое устройство обеспечивает соответствие между желаемым и действительным законами изменени выходной величины. Таким образом, устройство управлени позвол ет существенно повысить точность поддержани регулируемой величины д О и обеспечивает желаемое качество переходных процессов, вид которых, как это видно из (5), не зависит от измен ющихс динамических свойств объекта управлени , что в целом обеспечивает улучшение качественных и энергетических показателей процесса выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах. формула изобретени Устройство дл управлени электрическим режимом дуговой электропечи содержащее датчики тока и. напр жени соединенные со входом вычитающего блока, и электрогидравлический преобразователь , отличающеес тем, что, с целью повышени качества регулировани , оно снабжено блоко дифференцировани , вход которого под ключен к выходу вычитающего блока, его первый выход соединен с первым входом,блока сравнени , ко второму 9. 6 входу которого подключен выход блока формировани опорного значени высшей производной, соединенного по меньшей мере .со вторым выходом блока дифференцировани , а выход блока сравнени подключен ко входу электрогидравлического преобразовател . Источники информации , прин тые во внимание при экспертизе 1.Свенчанский А.Д. и др. Автоматизаци электротермических установок М., Энерги , 1968, с. Л8-2«9. 2.Авторское свидетельство СССР № 599378, кл. И 05 В , 1975.The control unit contains sensors 1 and 2 of current and phase voltages connected to the inputs of subtractive unit 3, differentiation unit k, unit 5 for generating the reference value of the highest derivative, unit 6 for comparison, amplifier 7 for electrohydraulic converter 8. The device operates in a following way. Signals bV and c1, proportional to the voltage of the phase and current-phase of the furnace, from the output of sensors 1 and 2 are fed to the output of the subtractive unit 3, the output of which is controlled by the magnitude and bV from J is fed to the input of the differential circuit 4. Signals proportional to the derivative, l, d, ..., formed in the differentiation unit t, are fed to the input of the unit 5 forming the reference value of the highest derivative, and a signal proportional to the highest derivative of the adjustable value d (, from the output of the differentiation unit k is fed to the first input block 6 comparison, w The input of which receives a signal from the output of the block 5 to form the reference value of the highest derivative. In the block for the formation of the reference value of the highest derivative, by summing the input signals with the corresponding coefficients, the desired law of change of the magnitude is generated and by virtue of the differential equation (...,. and: where F is the desired law of variation of the regulated value, allowed with respect to the highest derivative .; the desired value of the highest derivative; constant coefficients selected from dynamic requirements for the transition process. From the output of block 6 comparison signal. Proportional difference of the desired value of the highest derivative of its actual value through the amplifier 7 with a large coefficient in the form of control voltage U is fed to the input of the electro-hydraulic converter 8, which moves the chipboard electrode in the direction corresponding to reducing the value of i, up to a value of 0. Electro-hydraulic converter 8, the current sensor 1 and subtractive unit 3 (hereinafter referred to as the control object and which are an integral part of any SP control system) in the general case They are a differential equation of the equation (t ,,.,) b (t) U, (4} where is the function describing the dynamic properties of the control object with regard to their change over time; b (t) is the variable coefficient; and is the control; AND - then the control law in the proposed device has the form),), (d) where K is the gain factor of amplifier 7. It should be noted that the order of the desired differential equation (.1) is chosen equal to the order of the differential equation (. ) control object. Substituting (3) in (2) we obtain n.vЛп) - lTbW) t From equation Q) it follows that with a sufficiently large gain factor K and the function (5) is limited, and the proposed device ensures the correspondence between the desired and actual laws of change of the output quantity . Thus, the control device allows to significantly increase the accuracy of maintenance of the controlled variable q 0 and provides the desired quality of transients, the form of which, as can be seen from (5), does not depend on the changing dynamic properties of the control object, which generally improves the quality and energy performance of the steelmaking process in electric arc furnaces. The invention is a device for controlling the electric mode of an electric arc furnace containing current sensors and. voltage connected to the input of the subtracting unit, and electro-hydraulic converter, characterized in that, in order to improve the quality of regulation, it is equipped with a differentiation unit, the input of which is connected to the output of the subtractive unit, its first output is connected to the first input of the comparison unit, to the second 9. The 6th input of which is connected to the output of the unit of formation of the reference value of the highest derivative connected at least to the second output of the differentiation unit, and the output of the comparator is connected to the input of the electrohydraulic -crystal transducers. Sources of information taken into account in the examination 1. Svenchansky AD and others. Automation of electrothermal installations M., Energie, 1968, p. L8-2 “9. 2. USSR author's certificate number 599378, cl. And 05 In, 1975.

Claims

Claim

A device for controlling the electric mode of an electric arc furnace containing current and voltage sensors. 5 connected to the input of the subtracting unit, and an electro-hydraulic converter, characterized in that, in order to improve the quality of regulation, it is equipped with a differentiation unit to, the input of which is connected to the output of the subtracting unit, its first output is connected to the first input of the comparison unit, to the second

944169 6 the input of which is connected to the output of the unit for forming the reference value of the highest derivative, connected at least to the second output of the differentiation unit, and the output of the comparison unit is connected to the input of the electro-hydraulic converter.