UA50322A - Device for regulating power of an arc electric furnace - Google Patents
Device for regulating power of an arc electric furnace Download PDFInfo
- Publication number
- UA50322A UA50322A UA2001128875A UA2001128875A UA50322A UA 50322 A UA50322 A UA 50322A UA 2001128875 A UA2001128875 A UA 2001128875A UA 2001128875 A UA2001128875 A UA 2001128875A UA 50322 A UA50322 A UA 50322A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- arc
- current
- output
- arc current
- input
- Prior art date
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 21
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 9
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Discharge Heating (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до електротермії, зокрема до систем автоматичного регулювання потужності дугових 2 електропечей.The invention relates to electrothermy, in particular to systems of automatic power regulation of arc 2 electric furnaces.
Із відомих пристроїв найближчим до пропонованого є пристрій для регулювання потужності в електродугових печах, що містить у колі регулювання кожної фази давач напруги дуги, давач струму дуги, виходи яких сполучені зі входами блока порівняння, вихід якого під'єднаний до входу підсилювача, а вихід останнього сполучений зі входом механізму переміщення електрода, блок регулювання струму дуги, до входів якого під'єднані виходи 70 давача і задавача струму дуги, вхід задавача струму дуги сполучений з виходом давача напруги (А.С. Мо 1042211, СССР. Регулятор мощности дуговой многофазной злектропечи / О.Ю. Лозинский, Я.С. Паранчук. -Of the known devices, the closest to the proposed one is a device for power regulation in electric arc furnaces, which contains in the regulation circuit of each phase an arc voltage sensor, an arc current sensor, the outputs of which are connected to the inputs of the comparison unit, the output of which is connected to the input of the amplifier, and the output of the latter connected to the input of the electrode movement mechanism, the arc current control unit, to the inputs of which the outputs 70 of the encoder and the arc current setter are connected, the input of the arc current setter is connected to the output of the voltage encoder (A.S. Mo 1042211, USSR. Power regulator of arc multiphase electric furnace / O. Yu. Lozinsky, Ya. S. Paranchuk. -
Опубл. в Б.И., 1983, Мо 34).Publ. in B.I., 1983, Mo 34).
Однак, даний пристрій для регулювання потужності в електродугових печах нездатний забезпечити деякі режими роботи печі самою зміною еквівалентного індуктивного опору так, щоб у свою чергу зменшити дисперсію 12 потужності і стабілізувати потужність на заданому рівні. Це призводить до погіршення техніко-економічних показників плавки сталі, показників якості виплавленого металу. При цьому в потужних печах понад 40т дроселі не використовуються, оскільки для стійкого горіння дути та обмеження струмів експлуатаційних коротких замикань індуктивність кола живлення є достатньою.However, this device for adjusting the power in electric arc furnaces is unable to provide some modes of operation of the furnace by changing the equivalent inductive resistance itself so as to reduce the power dispersion 12 and stabilize the power at a given level. This leads to the deterioration of technical and economic indicators of steel melting, quality indicators of molten metal. At the same time, chokes are not used in powerful furnaces over 40 tons, because the inductance of the power supply circuit is sufficient for stable combustion of the blower and limitation of operational short-circuit currents.
В основу винаходу поставлено завдання створення такого пристрою для регулювання потужності в електродугових печах, в якому за рахунок введення нових елементів, та зв'язків між ними дозволило б збільшити швидкодію регулювання та точність стабілізації потужностей дуг на заданому рівні, і, як наслідок, дало б можливість покращити значення техніко-економічних показників роботи самої електропечі та показники якості виплавленого металу.The basis of the invention is the task of creating such a device for power regulation in electric arc furnaces, in which, due to the introduction of new elements and connections between them, it would be possible to increase the speed of regulation and the accuracy of stabilizing arc powers at a given level, and, as a result, would give an opportunity to improve the value of the technical and economic indicators of the operation of the electric furnace itself and the indicators of the quality of the molten metal.
Поставлене завдання досягається тим, що пристрій для регулювання потужності в електродугових печах, що містить у колі регулювання кожної фази давач напруги дуги, давач струму дуги, виходи яких сполучені зі « входами блока порівняння, вихід якого під'єднаний до входу підсилювача, а вихід останнього сполучений зі входом механізму переміщення електрода, блок регулювання струму дуги, до входів якого під'єднані виходи давача і задавача струму дуги, вхід задавача струму дуги сполучений з виходом давача напруги, згідно винаходу, містить регулювальний трансформатор з підмагнічуванням, блок регулювання струму обмотку с підмагнічування регулювального трансформатора, вхід якого сполучений з виходом блока регулювання струму Га дуги, а його вихід під'єднаний до обмотку підмагнічування регулювального трансформатора.The task is achieved by the fact that the device for power regulation in electric arc furnaces, which contains in the regulation circuit of each phase an arc voltage sensor, an arc current sensor, the outputs of which are connected to the inputs of the comparison unit, the output of which is connected to the input of the amplifier, and the output of the latter connected to the input of the electrode movement mechanism, the arc current control unit, to the inputs of which the outputs of the arc current transmitter and setter are connected, the input of the arc current setter is connected to the output of the voltage transmitter, according to the invention, contains a regulating transformer with magnetization, a winding current control unit with magnetization regulating transformer, the input of which is connected to the output of the Ha arc current control unit, and its output is connected to the magnetizing winding of the regulating transformer.
В даному пристрої здійснюється швидке і плавне регулювання вихідної напруги регулювального о трансформатора за рахунок підмагнічування магнітопровода, а отже здійснюється відповідний вплив на Га») значення струму дуги у кожній фазі електропечі, то практично миттєво (у порівнянні із зміною довжини дуги за 3о рахунок збурень в пічному просторі) відпрацьовується різниця між поточним і заданим значенням струму дуги. оIn this device, the output voltage of the regulating transformer is quickly and smoothly adjusted due to the magnetization of the magnetic wire, and therefore the corresponding effect is made on the Ha") value of the arc current in each phase of the electric furnace, then almost instantly (compared to a change in the length of the arc by 3o due to disturbances in furnace space) the difference between the current and the set value of the arc current is worked out. at
Завдяки зазначеній вище властивості швидкодіючого електромагнітного контура регулювання струму дуг і відповідному виборі закону керування цим контуром, з умови Р д - Рдз - сопві, при сумісній роботі його з електромеханічною системою регулювання переміщенням електродів, у такій системі регулювання потужності « дуг, яка реалізована у даному пристрої, досягається значне підвищення стабільності, точності і діапазону З 50 регулювання потужностей дуг, тобто реалізувати рівномірний в часі і симетричний за фазами процес виділенню с потужності у дуговому просторі печі. Завдяки стабілізації потужності на заданому рівні вдається зменшити Її з» дисперсію практично до нуля. Наслідком цього є можливість вести плавку з точним дотриманням директивного графіка, покращите значення техніко-економічних показників печі та показників якості виплавленого металу.Due to the above-mentioned property of the high-speed electromagnetic circuit of arc current regulation and the appropriate selection of the law of control of this circuit, with the condition Rd - Rdz - sopvi, with its simultaneous operation with the electromechanical system of regulation by the movement of electrodes, in such a system of regulation of the power of arcs, which is implemented in this device, a significant increase in stability, accuracy, and range of arc power regulation is achieved, i.e., to realize a uniform time-wise and phase-symmetric process of power allocation in the arc space of the furnace. Thanks to the stabilization of power at a given level, it is possible to reduce its dispersion to almost zero. As a result, it is possible to conduct smelting in strict compliance with the directive schedule, improve the value of technical and economic indicators of the furnace and indicators of the quality of the molten metal.
На фігурі представлено схематично пристрій для регулювання потужності в електродугових печах.The figure schematically shows a device for power regulation in electric arc furnaces.
Пристрій для регулювання потужності в електродугових печах містить у колі регулювання кожної фази давач і-й напруги дуги 1, давач струму дуги 2, блок порівняння З, підсилювач 4, механізм переміщення електрода 5, ав! задавач струму дуги 6, блок регулювання струму дуги 7, блок регулювання струму обмотку підмагнічування регулювального трансформатора 8, обмотку опідмагнічування 9, регулювальний трансформатор з о підмагнічуванням 10, причому вихід давача, напруги 1 та вихід давача струму дуги 2 сполучені зі входами блока ка 20 порівняння 3, вихід якого через підсилювач 4 під'єднаний до входу механізму переміщень електроду 5, перший вхід блока регулювання струму дуги 7 під'єднаний до виході задавача струму дуги 6, вхід якого сполучений з о виходом давача напруги дуги 1, а другий його вхід під'єднаний до виходу давача струму дуги 2, а вихід блока регулювання струму дуги 7 сполучений зі входом блока регулювання струму обмотки підмагнічування регулювального трансформатора 8, вихід якого сполучений з входом обмотки підмагнічування 9, а вхід обмотки 29 підмагнічування 8 є входом регулювального трансформатора з підмагнічуванням 10. в. У пристрої для регулювання потужності в електродугових печах відпрацювання збурень, що призводять до відхилення потужності дуги від заданого значення, виконується двома незалежними контурами регулювання.The device for adjusting the power in electric arc furnaces contains in the control circuit of each phase the transmitter of the i-th arc voltage 1, the transmitter of the arc current 2, the comparison unit C, the amplifier 4, the mechanism for moving the electrode 5, av! arc current setter 6, arc current control unit 7, current control unit of the magnetizing winding of the control transformer 8, magnetizing winding 9, control transformer with magnetization 10, and the output of the sensor, voltage 1 and the output of the arc current sensor 2 are connected to the inputs of the comparison block 20 3, the output of which is connected through the amplifier 4 to the input of the electrode movement mechanism 5, the first input of the arc current control unit 7 is connected to the output of the arc current setter 6, the input of which is connected to the output of the arc voltage transmitter 1, and its second input under is connected to the output of the arc current sensor 2, and the output of the arc current control unit 7 is connected to the input of the current control unit of the magnetizing winding of the regulating transformer 8, the output of which is connected to the input of the magnetizing winding 9, and the input of the winding 29 of magnetizing 8 is the input of the regulating transformer with magnetization 10 in In the device for adjusting the power in electric arc furnaces, the elimination of disturbances that lead to the deviation of the arc power from the set value is performed by two independent control circuits.
Перший контур регулювання включає: давач струму дуги 1, давач напруги дуги 2, блок порівняння З підсилювач 4 та механізм переміщення електрода 5. Цей контур регулювання здійснює відпрацювання збурень, що 60 викликають зміщення робочої точки печі в сторону короткого замикання або обриву дуги, шляхом переміщення електрода в сторону усунення збурення. Стала часу такого контура є 0,1 - 0,25с. Сигнал керування цього контура А обчислюється згідно з виразом д хх апОд-рпї, ря де Од, Ід - поточні середньовипрямлені значення напруги та струму дуги відповідно; а, 5 - сталі коефіцієнти, що визначають уставку потужності регулятора.The first control circuit includes: arc current sensor 1, arc voltage sensor 2, comparison block C amplifier 4 and electrode movement mechanism 5. This control circuit works out the disturbances that 60 cause the shift of the working point of the furnace in the direction of a short circuit or arc interruption, by moving electrode in the direction of elimination of disturbance. The time constant of such a circuit is 0.1 - 0.25s. The control signal of this circuit A is calculated according to the expression dxx apOd-rpy, where Od, Id are current average rectified values of arc voltage and current, respectively; a, 5 - fixed coefficients that determine the power setting of the regulator.
Швидкодіючий електромагнітний контур регулювання потужності дуги, який містить давач напруги дуги 1, давач струму дуги 2, задавач струму дуги 6, блок регулювання струму дуги 7, блок регулювання струму обмотки підмагнічування регулювального трансформатора 8, обмотку підмагнічування 9, регулювальний трансформаторA high-speed electromagnetic circuit for regulating the arc power, which includes an arc voltage transmitter 1, an arc current transmitter 2, an arc current transmitter 6, an arc current regulation unit 7, a current regulation unit of the magnetizing winding of the regulating transformer 8, the magnetizing winding 9, a regulating transformer
З підмагнічуванням 10 дозволяє звести до мінімуму чинники, що впливають на швидкодію та точність процесу стабілізації потужності дуги на рівні, який задається технологічними чи іншими вимогами. Даний контур є електромагнітним зі сталою часу регулювання 0,01 - 0,015с і тому дає змогу отримати бажану динамічну і статичну точність регулювання потужності дуг в умовах неперервної дії випадкових збурень.With magnetization 10, it is possible to minimize the factors affecting the speed and accuracy of the arc power stabilization process at the level set by technological or other requirements. This circuit is electromagnetic with an adjustment time constant of 0.01 - 0.015s and therefore allows you to obtain the desired dynamic and static accuracy of arc power adjustment under conditions of continuous random disturbances.
Керуючим впливом цього контура служить плавна і неперервна зміна величину вихідної напруги 7/0 регулювального трансформатора з підмагнічування 10, що приводить до відповідної зміни струмів дуг. Сигнал керування, у функції якого виконується регулювання вихідної напруги регулювального трансформатора з підмагнічування 10, формується блоком регулювання струму дуги 7, який може бути виконаний на базі пропорційно-інтегрального регулятора, і з його виходу сигнал поступає на вхід блоку регулювання струму обмотки підмагнічування регулювального трансформатора 8, який може бути виконаний на базі тиристорного /5 перетворювача. Блок регулювання струму обмотки підмагнічування регулювального трансформатора 8 встановлює струм обмотки підмагнічування 9, згідно з даним сигналом керування. Блок регулювання струму дуги 7 здійснює порівнянну поточного значення струму дуги, який поступає з виходу давача струму 2 і заданого значення струму дуги І дз, який формується задавачем струму дуги б. Сигнал завдання струму дуги | дз визначається задавачем струму дуги 6 у функції значенню напруги на дузі.The controlling effect of this circuit is a smooth and continuous change in the value of the output voltage 7/0 of the adjusting transformer with magnetization 10, which leads to a corresponding change in the arc currents. The control signal, the function of which is to adjust the output voltage of the regulating transformer from magnetization 10, is formed by the arc current control unit 7, which can be made on the basis of a proportional-integral regulator, and from its output the signal enters the input of the current control unit of the magnetizing winding of the control transformer 8 , which can be performed on the basis of a thyristor /5 converter. The unit for adjusting the current of the magnetizing winding of the regulating transformer 8 sets the current of the magnetizing winding 9, according to this control signal. The arc current control unit 7 performs a comparison of the current value of the arc current, which comes from the output of the current sensor 2, and the specified value of the arc current I dz, which is formed by the arc current sensor b. Arc current assignment signal | dz is determined by the arc current setter 6 as a function of the arc voltage value.
Задавач струму дуги 6 призначений для оперативного визначення сигнала завдання І! дз, У функції значення напруги на дузі Од, який знімається з виходу давача напруги дуги 1. Функціональна залежність | дз - КОд) реалізується в задавачі струму дуги 6, (Од - сигнал на виході давача напруги 1) і визначається, виходячи з необхідної форми зовнішньої характеристики дугової сталеплавильної печі Ід - (Од) і у відповідному масштабі повторяє її. Вигляд зовнішньої характеристики | д - у(Од) визначається виходячи з потрібних значень об техніко-економічних показників роботи електропечі. Для того, щоб забезпечити абсолютну стабілізацію потужності дуги на заданому рівні Рдз, навіть, якщо має місце коливання довжини дуги | д відносно заданого « значення Ідз внаслідок дії збурення, необхідно реалізувати наступний закон регулювання потужностіArc current setter 6 is intended for prompt determination of the signal of task I! dz, as a function of the voltage value on the arc Od, which is taken from the output of the arc voltage sensor 1. Functional dependence | dz - KOd) is implemented in the arc current generator 6, (Od - the signal at the output of the voltage sensor 1) and is determined based on the required form of the external characteristics of the arc steel melting furnace Id - (Od) and repeats it on the appropriate scale. Appearance of external characteristics | d - y(Od) is determined based on the required values of the technical and economic indicators of the operation of the electric furnace. In order to ensure the absolute stabilization of the arc power at the given level Rdz, even if there is a fluctuation of the arc length | d relative to the given value of Idz due to the action of the disturbance, it is necessary to implement the following power regulation law
Рдз - Одід - сопві.Rdz - Odid - sopvi.
Для заданого значення Р дз, яке диктується вимогами технологічного процесу, можна записати закон Ге керування струму дуги Ід швидкодіючим електромагнітним контуром у вигляді:For a given value of R dz, which is dictated by the requirements of the technological process, the law Ge of control of the arc current Id by a fast-acting electromagnetic circuit can be written in the form:
Ід- Рдз/ Од. смId- Rdz/ Unit. see
При реалізації такого закону регулювання і використанні швидкодіючого електромагнітного контура, со практично в кожен момент часу (тривалість регулювання Ід становить 0,02с) певному значенню Од - Кідз я Лід) о (період зміни Од » (0,1 - 0,3)), яке залежить від довжини дуги, встановлюється практично миттєво такий струм, щоб виконувалася умова Рд- Рдз - сопві. ююWhen implementing such a regulation law and using a fast-acting electromagnetic circuit, at almost every moment of time (the duration of regulation Id is 0.02s) a certain value Od - Kidz i Led) o (the period of change of Od » (0.1 - 0.3)) , which depends on the length of the arc, such a current is established almost instantly that the condition Rd - Rdz - sopvi is fulfilled. i am
Обидва контури регулювання функціонують одночасно і незалежно. При виникненні збурень за довжиною дуги, змінюється напруга на дузі, що призводить до порушення закону Р д - Рдз - сопзі, першим, завдяки своїй високій швидкодії, шляхом відповідного регулювання вихідної напруги регулювального трансформатора з « підмагнічуванням 10, вступає в дію швидкодіючий електромагнітний контур регулювання потужності дуги і встановлює таке значення струму дуги, щоб виконувалася умова Р д - Рдз - сопві, і підтримує значенню - с потужності дуги на цьому рівні упродовж процесу відпрацювання збурення за довжиною дуги електромеханічним а контуром. Якщо необхідно перейти на інше значення потужності дуги Р д - Рдз, то це легко реалізувати шляхом "» формуванні відповідної характеристики згідно з законом Ід - Рдз / Од, і яка формується тим же задавачем струму дуги.Both control circuits function simultaneously and independently. When disturbances along the length of the arc occur, the voltage on the arc changes, which leads to a violation of the law R d - Rdz - sopzi, first, due to its high speed, by means of the appropriate adjustment of the output voltage of the regulating transformer with "undermagnetization 10", the fast-acting electromagnetic regulation circuit comes into effect of the arc power and sets such a value of the arc current that the condition R d - Rdz - sopvi is fulfilled, and maintains the value - s of the arc power at this level during the process of working out the disturbance along the length of the arc by the electromechanical circuit. If it is necessary to switch to a different value of the arc power R d - Rdz, then this can be easily implemented by "» forming the corresponding characteristic according to the law Id - Rdz / Od, and which is formed by the same arc current setter.
Отже, при відпрацюванні збурень довжини дуги Ід, завдяки високій швидкодії електромагнітного контура, 1 процес регулювання потужності дуги у зазначених вище режимах можна вважати близьким до інваріантного, о тобто значення динамічної і статичної похибки в системі є близькими до нуля.Therefore, when working out the disturbances of the arc length Id, due to the high speed of the electromagnetic circuit, the process of adjusting the arc power in the above modes can be considered close to invariant, i.e. the values of dynamic and static error in the system are close to zero.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001128875A UA50322A (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Device for regulating power of an arc electric furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001128875A UA50322A (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Device for regulating power of an arc electric furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA50322A true UA50322A (en) | 2002-10-15 |
Family
ID=74235751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2001128875A UA50322A (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Device for regulating power of an arc electric furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA50322A (en) |
-
2001
- 2001-12-21 UA UA2001128875A patent/UA50322A/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2006297088B2 (en) | Control device for AC reduction furnaces | |
| KR100443304B1 (en) | Arc welder and torch for same | |
| US3995137A (en) | Alternating current arc welder | |
| JPH07211452A (en) | Adjusting method for d.c. arc furnace | |
| UA50322A (en) | Device for regulating power of an arc electric furnace | |
| US11953265B2 (en) | Method for operating an electric arc furnace | |
| RU2654519C2 (en) | Device and method for process-based power control of electric arc furnace | |
| RU2028203C1 (en) | Welding current or power control device for welding set | |
| JPS6180791A (en) | Adjustor for high output plasma torch | |
| US4481639A (en) | Method for temperature control of inductors | |
| RU2239295C2 (en) | Power control device for three-phase arc furnace | |
| US5137119A (en) | Adaptive digital armature current control method for ward-leonard elevator drives using an SCR generator field converter | |
| RU2238616C2 (en) | Device for controlling power supply conditions of multiphase electric-arc furnace | |
| SU1042211A1 (en) | Power regulator of multiphase electric arc furnace | |
| US3952139A (en) | Circuit arrangement for supplying electrode melting furnaces | |
| KR102131059B1 (en) | Device and method for controlling an electric arc furnace in the initial phase of a melting process | |
| SU1159180A2 (en) | Regulator of power of polyphase electric-arc furnace | |
| RU175023U1 (en) | ORE-THERMAL FURNACE ELECTRIC REGULATOR | |
| JP2008123735A (en) | Power source device for arc furnace | |
| SU1101982A2 (en) | Device for adjusting and stabilizing speed of linear asynchronous motor | |
| SU906041A1 (en) | Device for automatic regulating of electric mode of multi-phase electric arc furnace | |
| US2917654A (en) | Feed control mechanism for consumable electrodes in vacuum arc furnaces | |
| SU1339903A1 (en) | Apparatus for automatic control of electric duty of arc furnace | |
| SU1049874A1 (en) | Voltage stabilizer | |
| SU1765650A1 (en) | Automatic control system of reaction zone position in ore electric arc furnace bath |