Способ автоматического управления электрическим режимом трехфазной рудовосстановительной электропечи

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ТРЕХч ФАЗНОЙ РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕК РРОПЕЧИ при котором измеряют ток электрода каждой фазы, фо1 ируют сигналы , пропорционгшьные площади ди- . намической вольтампериой характерйстики (ДВАХ) каждой фазы, сравнивают .ток каждой фазы с опорннм значением и воздействуют на привод перемещения электродаи на переключатель ступеней напряжения печного трансформатора , о т ли ч а ю щ и и q я тем, что, С целью повышения произ водительности электропечи, форми- : руют сигнал, пропорциональный углу наклона ДВАХ каждой фазы к оси токов , переметают элей трод Первой фазы до положения, соответствующего минималтгьному значению: площади динамическ:ой вольтамперной характеристики, фиксируют электрод в этом положен.ии, перемещают электроды соседних фаз, выравнивая сигналы, пропорциональ-. ные площади ДВАХ каждой фазы и углу ш их наклона к оси токов с срответству (ощими сигналами первой фазы, а при отклонении токов фаз от опорного значения переключают ступени напря- I жения печного трансформатора. 2

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYSËÈК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Й ОТНРЫТИЙ (21) 3468438/24-07 (22) .15.07.82 (46) 23.10.83. Бюл. 9 39 (72) Р.В.Минеев, A.A.Ôîìè÷åâ, А.М.сварен и П.И.Чинарев (71) Тульский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621 ° 365.22(088.8) (56) 1. Регуляторы автоматической серии АРР-1 для рудовосстановитель ных печей. Листок-каталог ВНИИИР, M Информэлектро, 1979, ЛК, 08.09.02-,79.

2. Авторское свидетельство СССР

9 824644, кл. С 21 С 5/52, 1978 (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УП

РАВЛЕНИЯ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ТРЕХ-, ФАЗЯОИ. РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬНОИ ЭЛЕКТ

РОПЕЧИ, при котором измеряют ток электрода каждой фазы, формируют сиг-налы, пропорциональные площади ди- . намической вольтамперной характерис,.Я0, 5013 А

5П Н 05 В 7/148; F 27 D 11/00 тики (ДВАХ) каждой фазы, сравнивают ток каждой фазы с опорным значением и воздействуют на привод перемещения электрода и на переключатель ступеней напряжения печного трансформатора, отличающийся . тем, что, с целью повьпаения производительности электропечи, формируют сигнал, пропорциональный углу наклона ДВАХ каждой фазы к оси то-. ков, перемещают электрод первой фазы до положения, соответствующего минимальному значению. площади динами- . ческой вольтамперной характеристики, фиксируют электрод в этом положении, перемещают электроды соседних фаз, выравнивая сигналы, пдопорциональ-. щ ,Ф ные площади ДВАХ каждой фазы и углу их наклона к оси токов с соответству.-. кщими сигналами первой фазы, а прн отклонении токов фаз от опорного значения переключают ступени напряжения печного трансформатора.

1050138

Изобретение относится к электротермии, конкретнее к способам управления электрическим режимом рудоносстанонительных электрических печей.

Управление электрическим режимом рудоносстановительной электрической печи должно обеспечить ранномерный ход технологического процесса в зоне каждого электрода путем выбора соответствующей посадки электродов . )О и .уровней питающего напряжения печного трансформатора. При этом наблюдается максимум внодимой н печь мощности.

Известен способ автоматического упранлення электрическим режимом рудоносстановительной печи, при котором управление снодится к стабилизации фазного тока и активной мощности путем перемещения электродов и переключения ступеней напряжения. печного трансформатора по фазам Я .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ автоматического управлений электрическим режимом трехфазной восстановительной электропечи, при котором измеряют ток электрода каждой фазы, формируют сигнал, пропорциональный площади динамической вольтамперной характеристики каждой фазы, сравнивают ток каждой фазы и воздействуют на привод перемещения электрода и на переключатель ступеней напряжения печного трансформатора )2) .

Недостатком известного способа 35 является низкая производительность печи.

Цель изобретения — повышение ïðîизводительности электропечи.

Поставленная цель достигается тем,4() что согласно способу автоматического управления электрическим режимом трехфазной рудовосстановительной электропечи, прн котором измеряют ток электрода каждой фазы, формируют сигнал, пропорциональный площади динамической .характеристики (ДВА) каждой фазы, сравнивают ток каждой

Фазы с опорным значением и воздействуют на привод перемещения электрода и на переключатель ступеней напряжения печного. трансформатора, формируют сигнал, пропорциональный углу наклона ДВАХ каждой Фазы и оси токов, перемещают электрод фазы до положения, соответствующего минималь- > ному значению площади ДВАХ, фиксируют электрод в этом положении, перемещают электроды соседних фаз, выравнивая сигналы, пропорциональные площади ДВАХ н углу их наклона к оси 60 токов, с соответствующими сигналами первой фазы, а при отклонении токов каждой фазы от опорного значения переключают ступени напряжения печного трансформатора.,65

2 (На фиг.1 изображена структурная схема устройства, реализующего способ; на фнг.2 - качественные диаграммы ДВАХ.

Характеристика А есть,ДВАХ первой фазы нерационального режима; характеристика  — ДВАХ ервой фазы рационального режима;,характеристика С вЂ” ДВАХ первой Фазы возмущенного рационального режима по .току.

К рудовосстановит ельной печи 1 через, датчики 2 напряжения электроднуль" и 3 тока подключен Формирователь 4 ДВАХ, первый выход которо1 го соединен с первым входом блока 5 симметрирования фаз е непосредственно, а -второй выход соединен с ( ( вторым входом блока 5 симметрирования Фаз печи через первый оптимизатор б, второй выход которого подключен к регулятору l7 перемещения ( электрода печи 1 и третий выход пер-. вого оптимизатора б соединен с иници( ативным входом второго оптимизатора 8, второй вход которого подключен к второму выходу датчика 3 фазного тока электрода печи 1, а выход второго оптимизатора 8 соединен с соответствующим входом регулятора 9 переключения ступеней напряжения трансФорматора.печи 1,,замыкающего контур стабилизации фазного тока электро-! да; первый выход блошка 5 симметриронания фаз печи 1 подключен к входу третьего оптимизатора !.0 второй фа( зы, а второй выход .блока 5 симметрирования Фаз печи 1,соединен с вхо( дом четвертого оптимизатора 11 тре( тьей фазы рудовосстановительной печи 1.

Способ осуществля тся следующим образом.

Измеряют фазный ток и напряжение электрод-нуль f первого электрода печи 1 и с помощью формирователя 4 ДВАХ Формирую электрический сигнал, пропорциональный площади

ДВАХ.

Перемещают электрод первой фазы в сторону уменьшения величины это( го сигнала, т.е. в сторону уменьшения площади ДВАХ. очевидно, что перемещение электрод возможно и целесообразно в диапазоне рабочих ( токов и рабочих напряжений фазы печи.

Первый оптимизатор б выполняет в данном случае роль устройства. сравнения с памятью с воздействием на исполнительный механизм перемещения электрода первой фазы. При достижении минимума электрического сигнала с формирователя 4 ДВАХ,(фиг.2, характеристика В) заглубление электрода данной фазы фиксируют. Этот минимум соответствует минимально возможным потерям в печи по первой фазе.

Достижение рационального режима электрической печи возможно вследст1050138

Формирователь 4 ДВАХ можно вы- . 45 полнить на базе обычного осциллог" рафа с координатной сеткой, в узлах которой находятся светодиоды, поз», воляющие путем применения стандартных .блоков определить площадь ДВАХ и угол ее наклона и далее выделить электрические сигналы по данным величинам. Первый оптимизатор 6 выйолняется на базе устройства сравнения и ячейки памяти. Этот блок сравнивает два значения входных снгна- 55 лов: предыдущий и последующий - и. на орновании такого сравнения выдает сигнал на регулятор перемещения электрода. Если рассогласование незначительно, что соответствует мини- <0 муму выходного сигнала с формирователя 4 ДВАХ, то воздействие на регулятор не подается. Блок 5 симметрирования фаз реализуется в виде устройств сравнения поступающих с

50 вие изменения геометрии реактивного контура между первым электродом и соседними электродами, а также сопротивлением ванны печи. Данный рациональный режим характеризуется минимальным отрицательным дифференциальным сопротивлением по первой фазе.

Параметры,ЦВАХ первой фазы, характеризующей выбранный рациональный режим - сигналы, пропорциональ- 10 ные ее минимальной площади и углу наклона ДВАХ к оси тока поступают в блок 5 симметрирования фаз печи, С целью максимально возможного симметрирования перемещают электроды )5 соседних второй и третьей Фаз в сторону уменьшения сигналов рассогласования соответствующих параметров

ДВАХ каждой фазы с рациональными параметрами ЯВАХ перврй фазы, которые, в данном случае, остаются неизменными.

После подачи электрических сигналов на блок 5 симметрирования фаз печи с выхода первого оптимизатора 6 подают сигнал на включение контура стабилизации тока первой фазы. Вследствие жесткой:фиксации заглубления первого электрода стабилизацию тока фазы осуществляют путем переключения ступеней найряжения питающего трансформатора данной фазы. При повышении током заданного рабочего диапазона воздействуют на регулятор 9 переключения ступеней напряжения в сторону уменьшения сигнала рассогласо- 35 .вания по току. Стабилизацию рациональ. ного режима осуществляют с помощью датчика 3 фазного тока электрода, второго оптимизатора 8 и регулятора 9 переключения ступеней напря- 4() жения первой Фазы. Аналогичным об- . разом поддерживают рациональные режимы соседних фаз. формирователя 4 ДВАх сигналов с аналогичными сигналами с других фаз.При превышении сигналов рассогласований. по фазам генерируются управляющие воздействия на перемещение электродов соседних фаз с целью максимально возможного симметрирования всей печи в целом. Второй оптимизатор 8 также содержит устройства сравнения текущего значения Фазного тока с ра- бочим заданием и при отклонении этого сигнала в ту или иную сторону в диапазоне рабочего режима или вне его выдает соответствующие управляющие сигналы на регулятор переключения ступеней напряжения. Структура третьего 10 и четвертого ll оптимизато ров аналогична. Остальные блоки являются стандартными.

Пример . Цля некоторого рационального режима работы первой. фазы рудовосстановительной .печи выходной сигнал с формирователя ДВАХ (фиг. 2;характеристика A), пропорционален 12 си и равен 108. Элект" род перемещают в сторону уменьшения этого сигнала. В данном случае элект. род поднимают до уровня, соответствующего характеристике В (рациональный режим первой фазы). Площадь этой ДВАХ 9,5 см2 и уровень сигнала с выхода формирователя ДВАХ соответствует Sb. Дальнейшее поднимание электрода приводит к увели- чению площади ДВАХ вследствие увеличения отрицательного дифференциального сопротивления электрического . контура. Кроме того, уменьшается фаэный ток, который выходит за.пределы рабочего диапазона а 1р в пределах от

3:„„;, до Э щд„ (фиг.2). Поэтому заглубление электрода фиксируют при выбранных ранее параметрах,ЦВАХ (ха рактеристика В). Для данной характеристики формируют электрический сигнал пропорциональный углу ее наклона к оси тока К = 45О. Величина этого сигнала равна 10 b. Сигналы 8b и

10b подают на блок сйммегрирования фаз печи, где сравниваются с соответ-, ствующими сигналами соседних Фаз и перемещают электроды в сторону умень- шения рассогласования по перечисленным параметрам.

Включают контур стабилизации выбранного рационального режима печи по фазному току. Если на первую фазу подействовало возмущение, в резу" льтате чего площадь ЯВАХ. изменила свою величину (характеристика С) и стала равной 13,5 см с углом наклона 48О, то, поскольку электрод Фазы зафиксирован, переключают ступень напря" жения трансформатора (фиг.2) до полной компенсации возмущения, контролируя при этом рассогласование

1О501 38 фазного тока от рационального значения Ip . Таким образом, осуществляется стабилизация не тольки по фаз6 (1 ному току, но и по форме RBAX Регу" лируемоЦ фавн что улучшает качество управления электрическим режимом.

ИПИ, Заказ 84бб/58 аж 845 Подписное ( т ,Филиал ППП "Патент", г.ужгород ул.Проектная,4