Способ автоматического регулирования мощности трехфазной дуговой электропечи

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повышение качества регулирования путем увеличения быстродействия регулятора . Коррекция сигнала на перемещение электрода осуществляется по разности сигналов, пропорциональных углам в треугольнике фазньос токов, и заданными значениями. Это повышает инвариантность системы регулирования мощности электропечи к возмущениям в объекте. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5)) 4 Н 05 В 7 148 в) г< г ip tt q p

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3970856/24-07 (22) 22.10.85 (46) 15.08.87. Бюл. 1)t 30 (71) Научно-производственное объеди1t нение Сибцветметавтоматика (72) А.А. Захаревич, H.П. Чихачев, В.В. Никонов и М.Е. Царегородцев (53) 621.365.22(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)(t 612423, кл. Н 05 В 7/148.

Свенчанский А.Д. и др. Автоматизация электротермических установок °

N.: Энергия, 1968, с. 219. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ ДУГОВОЙ

ЭЛЕКТРОПЕЧИ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения повышение качества регулирования путем увеличения быстродействия регулятора. Коррекция сигнала на перемещение электрода осуществляется по разности сигналов, пропорциональных углам в треугольнике фаэных токов, и заданными значениями. Это повышает инвариантность системы регулирования мощности электропечи к возмущениям в объекте. 4 ил.

1 3 30763

))и:бретеш(е Oòf loci! TcH к .):(ектро"ер"*:!,1 . Г:о,:.(>1 бь)т(, ие);< .i«10H»lto дл» ). 1 у;) иро .Н{»:.!Оь;«с>с тп; (ногофл 3> л е к т р, > г) е ч е и к л (с г! (,1(й, 1 ДК И С НЕ ПРОНОДЯЩЕй ПС)Д){ной, н <)р)п(ер пр)1 рлспллне млгнезитл. !

I".)Ью it»îáðåòåíèÿ ян:1»ется по(зыше— ш(кдч c т>з:) регул ipn!3;lit(i>l и "lp)i; не<,)" l i .i «)l OI 1c гj)o/IP !le TJI 11 if PP I 7 .I)f го)7;3 .

i»f<)(!>f7 позволяет Ife )рерынно ! и 3 1);i) т) 0 гкпонен:(я o T симметри(!

Tl(I ТО<7110 > 0 )7 <3 ) / 0 ПЬ Н)IЕ Л 1 O JEOI3 IЗ НЛ—

I Pl) .l!(0 ) ) ii. Р чl<, !30 3 <(fiK lющиР н р<. i", ):. а ) ))()зм)) Jf(eífli{ > Ii »H г(Г{дтичес и .i ii .;(е.(ять не.!Нч)ш, регули1>1,vi!P«c) 1) : "<г<НЯ f(;1 («1кcll !лгll:.),1»

;<: !); lj()1(if< " . СЛ l(il PÓ <1,1! Н; 0;l

3 и({К llo IЗС) 3М чч(;< НИС 1; .)1)i !< (. !>, Э:IС f(1 РОПС!Ч)1 (ЗО 3

i<1 Щ

) ((- ) 1.» той фазы 1 (if (прим p flpfl

i I:!) i>o:. 3nI3 ffoi(э/)ектрс>дo(J) . !10(„i ) i))! У! ill l 13 (/1(T(7 Pliol ТРЕ)г ГО г)Ь Н!1

J O) O з

С:3 )j > гl Н(,1 3 l13 If C I{I {0 C 1 Ь!О д ) 1 <)Ц

Го;), протинолежсзщий вектору

;1>л 3()(;, — угo/I, про т(пзов

».ек гору 1,, т<.) I T!, л зе

ОЛ fIPOT!{HO»(3((3!!11{!! IЗ(1( то(а (3 ii" C ТО ГЕтока <1 /! ii!! "— I <) )зызынлет г

P(l, ) <7 i) П (1„1 f OJE() 3 . () Pif >ТС)Г !

I /!с

I,, ток i н (< ;»() < (й

1 ) l —: (9 т<р, I.

J) i I) I P ) I I I e!

1) ) (i Oi !

$ !3 ll t;ill l(ТС,т (, (()() f )3РТС Г ЗС 1113(l

)(l 0ß ) 1 ) Л .Ог И (3 ф 1-згi . )J

II (. )I!! J i(«1(IЫ1 CIOO ТН E. С Т)3 Е !111<7 . ГЛК <) <

TIE 0< -.>),.I C .T! ) -)Е/(С)11)С ilf)I 3ЫН;(Е.l ITi )7с.Р lC)1)>, ДС ЛЕ ПН: Р<{ГУ",ff)>ÓI(>LICHO HO ЗЦЕйСТни;. нд !!е(>е(!е„"!Рн(!я э:)ектродон, л

)г!еш о. в флзе Л !з ре зу )11»тc слоp

)«1» :0 !Ож I TOIT),ffüfK прирдще)шй ныходны.,,!lД Г f1!K 1 НС ПИЧI(НЫ ), Г 1 I С ЗЛ (ЛНI(С- "1

))! Г Iilp ),)! IC Е H(! 3/IPJIC. 1 JI!1< fi,(!1 РР(Г{ Зf))C

111!! Л)70 « 0 )7 II (IOJIC((11 Н 0 С ) 1."I с il 3 Н IIILIX

1;р))р(п)je)li.и.

В о 3 I В и С н резул тд ге с 10 »e— ! гl <51 Г i:3 fin(() <0 Jti ft l ПО 3 (1»1»" 1{р<1() <1 te Jff I J f

Cill Ii J/iC)lJ Ло 1 ОКу )» gt, ll )tpo1 il 30 ежд .)!v (у н,.с к горном — реуго/)I »IIKO гоков регул ip,H).fice воздействие )(д псрс({еще)п{е э )ектродон рс)вiio 1(у/тю.

1;! ф/11, 1 !Ок»31н(! блОк cхе I

P(I i7,. Ь О)»!Ос I fl Д:151 фl. 31! ),, РЕД—

f E. <"i)EI: o с !особ; «л ф. !г. 2 — функ0)i I (i 1< ) C:;(3:11 ().1 Ч11К УГ:1» Н<. .1 I 0" г :.:; Ji.з )1 ){ i . 3 Гр<зфик l! Г lil «л

;i, ) ), °,i i) i! i-, f IK!) õ <1> :lгс(!11011: l ив

Сll(li, гдд )7(° 3РЛ/>Т;31 д Ci>CIHIIРНII» "(7K(>HC)—

ГО (! !1 i «гl:1» ЗЫ . (С 3 г(Д»11!1(СC."(I I С 1 (Г)lл и >й схемы длтчикл углл; нд фиг. 4 нскторный треугольник токов (a-в симметрии, б — н перекосе).

Регулятор мощности, реализующий с: особ (для фл(п)! /(), содержит датчики

) — 3, идирим(р трлнсформаторные. Выц датчика тока 1 (сигнал U,=?д )

". )<.,«fIfpJf с Hõoäoì первого сумматора д) уl Ой вход к<)торогo соединен с

{,I;T;t)«»f тока (сигндл 1, злдатчик гок»fe поклэлны) . Датчики тока 2 и

3 < ocцинены с входами датчика угла

»еКТ0роН тока 5, выход датчика угла

5 (с(!! ндл 1 . =<С) соединен с входом

Г второго сумматора 6, другой вход ког )р<)))7 соединен с э»датчиком угла

Г с)(гнал (злдлтчик угла не показан) . Выход сум:-i(!Top» 6 (сигнал ь <>ь )

>» и;" н с «ходом третьего суммато;(ру! <7й вход которого соединен с f!ыхo; и (cигнлл (s I) сумматора 4.

Вых )д .уь{"(с! горл 7 через усилитель

8 соедине! - и !голнительным механизмом 9 перемеще)шя электрода 10 фазы (злсзктрод фазы В 11, фазы С 12). .)у ис <1)<3 з{1 компонуются аналогичными регу:)я Top:{ми мощности. Датчик угла 5 ныло;)не)) по изнестной схеме фазометр, <)5)(Г. "-) < перекрытием полярностей г:-:oJI! f! >х . иг))алов. Входные сигналы

1, -1 „и U, =1 поступают с датчиков

1,< и 2 и Э cooтнетственно на свой

:1!!тел),— огрс )шчитель и компаратор

>1 !!ре брлп<звлния синусоидального

3 !!.!1;1)»жеш!я в прямоугольные импульсы (1 .,U,), что позволяет производить

Ii3:1(ренин фазы сигналов с большой дни:i.(Hêîé (!мплитуд. Элемент ИСКЛЮЧ)3Ю)1;)-.1 . )1 1)1, нк.пючешпяй на вьгходе компа),i <с>ро(з, преобразует фазовый сдвиг

;.:. >азу ",, Г)!ллдми н сигнал с широтноимпу:!ьсной модуляцией И 6. Информация 0 фазе (сигнал (), = ) ньщеляется

<;)!(льтр(7м !!Нж)шх частот. Элементная .) ехе>(л дд г-:I{K» угла э строится на с»J!I((ptIIIIK микросхемах (не показан»).

Регу/шров

/Г)п(7(((им образом.

С 1!Омощью датчикон тока 1-3 непре)71,!Н))о измеряют токи в фазах электропечи I, I, I сравнивают их с за<7 )> С> длнными. Одновременно измеряют с по55 мощью датчиков 5 углы в векторном греугольш{ке токов противолежащих соo г!Çетс Tâól<>ï(flм векторам токов, т. е.

-с цля 1„,» & для I и - для 1

i фиг. 4) и срдвнинают значения вели1330763 чин этих углов с заданными. После этого сравнивают между собой результаты сравнения токовь|х сигналов с заданием и результаты сравнения сиг() налов углов н векторном треугольнике токов с заданием (сумматор 7). По результату сравнения (выходной сиг— нал сумматора 7) с помощью уси.пителя

8 и исполнительного механизма 9 изме- 0 няют положение электрода 10 (или 11, l2 для соответствующих регуляторов мощности фаз В и С).

В случае равновесия в схеме электропечи, т.е. когда токи в фазах 1

I., 1 равны заданным (фиг. 4а),углы в треугопьнике токов,, также равны 3л(канн14м, сиГHë 1hl Ь1 и Ь g pан ны »y:тю. В результате на выходе сумматор< в 7 сигналы равны нулю и элект- 2р роды 10-12 остаются неподвижными, т.е. все регуляторы мощности фаз АВ и С сбалансированы.

В случае возмущения, возникающего, например, под электродом 10 фазы А, Р! вызвавшего увеличение тока той фа3hl

I > I, иа выходе сумматора 4 появ.пя— ется сигнал DI положительного знака относительно задания. В результате увеличения тока Iд появляется пере- 3р кос в векторном треугольнике токов (фиг. 4б), при котором токи н фазах

В и С несколько нозрастают, угол, увеличивается, а углы Р и соответственно уменьшаются. На выходе сумма35 тора 6 фазы А сигнал а увеличивается и будет положительного знака относительного задания. Положительные приращения . и ь1, суммируясь на сумматоре 7, вызывают появление ре- 4п гулирующего воздействия, направленное посредством усилителя 8 и исполнительного механизма 9 путем перемещения электрода 10 в сторону устранения возмущения. При этом в аналогич- 45 ных регуляторах мощности фаз В и С (не показаны) на выходах их сумматоров 7 регулирующего воздействия не появляется и электроды 11 и 12 остаются неподвижными,так как входные сигналь1 сумматоров 7 Ь1 + .< .",,«за В) и и I, + 5 g (фаза С) изменя ..я с ра з— ными знаками и компенсируют друг друга.

В фазе А в результате перемещения электрода 10 ток Iä уменьшается до величины задания, т.е. I„=I, н результате чего регулятор мошйости фазы А балансируется, а перекос в треугольнике токов устраняется т.е. треугольник из нида фиг. 4б преобразуется в вид фиг. 4а.

В случае уменьшения тока фазы I балансировка регулятора мощности фазы Л осуществляется с обратным знаком, аналогичным образом.

Предлагаемое техническое решение понышает инвариантность системы регулирования мощностй электропечи к возмущениям н объекте, что в конечном итоге повышает производительность установки и качество готовой продукции. Кроме того, предплгаемый способ повьшгает функциональные возможности регулятора мощности, так как становится приемлемым дпя печей с прово— дящей и с не проводящей подиной.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ автоматического регулировав ния мощности трехфазной дуговой электропечи, при котором в каждой фазе измеряют ток, сравнивают с заданным, определяют рассогласование и перемещают электрод, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества регулирования путем увеличения быстродействия регулятора, измеряют сигналы, пропорциональные углам в треугольнике фазных токов, вычитают полученные значения из заданных, каждую разность суммируют с сигналом рассогласования по ок, той фазы, вектор тока которой лежи-. напротив угла, соответствующег данной разности и перемешаю; электр, этой фазы в направлении, умен.шаньги ч суммарный сигнал.

1 330763

1 330 3

1с

Jñ

Составитель Е. Косарев

Редактор Н. Горват Техред А.Кравчук Корректор Л. Бескид

Заказ 3594/57 Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4