Устройство для автоматического управления электрическим режимом дуговой электропечи

 

-Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение точности регулирования . В блоке 9 определяется опорное значение отношения активной и реактивной энергии с учетом коэффициента несинусоидальности тока дуги, измеренного датчиком 10, и заданного электрического режима, реализованного элементом нелинейных функциональных преобразований 12, что позволяет повысить точность поддержания параметров электрического режима в процессе управления. 3 ил. (Л 11 }-KEI- 00 00 со со о со Фае.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 H 05 В 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3902048! 24-07 (22) 29.05.85 (46) 23.09.87. Бюл. № 35 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола и

Донецкий металлургический завод им. В.И.Ленина (72) О.Ю.Лозинский, Я.С.Паранчук, Я.Б.Сметанюк, В.Н.Коломота, В.В.Станиславский и А.Г.Белячкова (53) 62 1. 365.22(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 549895, кл. Н 05 В 7/148, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 612425, кл. Н 05 В 7/148, I976.

„,SU,„,! 339903 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО . УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ

ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение точности регулирования. В блоке 9 определяется опорное.значение отношения активной и реактивной энергии с учетом коэффициента несинусоидальности тока дуги, измеренного датчиком 10, и заданного электрического режима, реализованного элементом нелинейных функциональнык преобразований 12, что позволяет повысить точность поддержания параметров электрического режима в процессе управления. 3 ил.

1 1339903

Изобретение относится к области электротермии.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

На фиг. 1 представлена функцио5 нальная схема предлагаемого устройства для автоматического управления электрическим режимом дуговой электропечи;на фиг. 2 — зависимость 10 опорного значения параметра электропечной установки у = Х(К„), которая соответствует критерию поддержания заданного значения активной мощности;на фиг. 3 — зависимость

15 опорного значения параметра т,=

Е(К„), которая соответствует критерию поддержания максимальной мощности.

Устройство содержит датчик 1 тока, датчик 2 напряжения, выходы которых соединены с соответствующими входами счетчиков реактивной 3 и активной 4 энергии,. а выходы счетчиков реактивной 3 и активной 4 энергии соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 5 деления, выход которого соединен с первым входом блока 6 сравнения, а выход последнего через задатчик 7 уп— равления уставкой регулятора положения электродов соединен с входом блока 8 управления приводом перемещения электродов, выходной сигнал которого воздействует на положение электродов. Блок 9 определения опор35 ного значения отношения активной и реактивной энергии содержит датчик

10 коэффициента несинусоидальности, вход которого подключен к датчикам

11 тока, а выход соединен с входом элемента 12 нелинейных функциональных преобразования, управляющий вход которого соединен с выходом блока 13 здания электрического режима, а вы45 ход блока 9 подключен к второму вхоpó блока 6 сравнения.

В предлагаемом устройстве автоматическое управление уставками регулятора производится на основе сравнения фактического т и опорного значений параметра элек т тр.опечной установки. Заданному электрическому режиму работы электропечи соответствует равенство значений (с определенной точностью) фактического и опорного параметра

7т

Одним из критериев оптимальности в управлении электрическим режимом может быть условие поддержания постоянства активной мощности печи на определенном уровне P = P = const.

Для реализации этого критерия управления в предлагаемом устройстве опорное значение у, определяется по зависимости у = 14,26 К „— 6,917 К „+

+ 2,053 К „ +0,5, (1) для реализации критерия поддержания максимальной активной мощности опорное значение

1 определяется по зависимости ут= 9 007 К н 1ь552 K ff +

+ 4,741 К + 1. (2

Указанные зависимости реализуются в элементе 12 нелинейных функциональных преобразований, который может быть выполнен из двух ячеек функционального преобразователя

ПФ вЂ” 1АИ. В процессе работы блоком

13 задания выбирается одна из ячеек элемента 12.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, пропорциональные реактивной и активной энергии (усредненные на определенном временном промежутке), потребляемой печью, снимаемые со станцартных счетчиков реактивной

3 и активной 4.энергии, поступают на соответствующие входы элемента 5 деления. Сигнал г,пропорциональный этому отношению, снимаемый с выхода элемента 5 деления, поступает на первый вход блока 6 сравнения.

Одновременно с выхода датчика 10 коэффициента несинусоидальности сигнал,пропорциональный усредненному на этом же временном промежутке значению коэффициента несинусоидальности токов дуг, поступает на вход элемента 12 нелинейных преобразований.

Датчик 10 коэффициента несинусоидальности может быть реализован,например, на основе трех стандартных датчиков коэффициента несинусоидальности и операционном усилителе

3 вычисляющем среднее по трем фазам

50 значение коэффициента несинусоидальности

В элементе 12 нелинейных преобразований в функции значения коэффициента несинусоидальности К происхо55 н дит вычисление величины опорного значения параметра регулирования т

0 Т по зависимости y =- f (К„), реализо— ванной в этом элементе.

3 13

Задание электрического режима— выбор определенной зависимости у,= — й(К ) осуществляется блоком 13 заи дания электрического режима, реализованным, например, на стандартном пакетном переключателе, который коммутирует входы и выходы ячеек элемента 12 нелинейных преобразований и в каждом своем положении включает в работу требуемую зависимость у, = Й(К„). Вычисленное таким образом в блоке 9 опорное значение параметра у поступает на второй вход

)т блока Ь сравнения, в котором происходит сравнивание значений опорного у и фактического у параметра регулирования с точностью, опреде— ляемой зоной нечувствительности устройства /. Если сигнал то выходной сигнал блока б сравнения равен нулю и режим работы электропечи считается равным заданному.

Если сигнал ()- — y„J>d то на выходе блока 6 сравнения получается сигнал

"+ 1" или "-1", что вызывает изменение уставки регулятора на одну дискретную ступень в сторону уменьшения разбаланса т — тт!.

Блок 6 сравнения может быть реализован, например, на основе стандартного реле с тремя устойчивыми состояниями и с регулируемой зоной нечувствительности с". Значение величины зоны нечувствительности блока 6 сравнения может быть ориентировочно принято равным 0,01 — 0,08 и уточняться в процессе наладки исходя из критериев качества регулирования.

Выходной сигнал блока 6 сравнения поступает на вход задатчика 7 ус тавок регулятора. На входе последнего может быть включен, например, реверсивный двоичный счетчик, который управляется выходным сигналом блока 6 сравнения, а текущее значение этого счетчика непрерывно определяет значение уставки регулятора.

Вычисленная таким образом уставка посредством блока 8 управления приводом перемещения электродов устанавливает требуемое соотношение между токами и напряжениями дуг, обеспечивающее работу электропечи в заданном электрическом режиме.

Таким образом, в предложенном устройстве благодаря наличию контроля текущего значения коэффициента

39903

15

25 мещения электрода, о т л и ч аю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности регулирования, указан45 ный блок определения опорного значе50

40 не синус оидаль ности К „токов дуг вычислению в функции его значений величины значения опорного параметра регулирования представляется т возможньг поддерживать на заданном уровне параметры электрического режима при непрерывно изменяющемся коэффициенте несинусоидальности, т.е. представляется возможность реализовать инвариантную систему регулирования параметров электрического режима по отношению к величине

К . Кроме того, в предлагаемом устроистые по сравнению с известным благодаря наличию блока задания электрического редима представляется возможным реализовать различные законы регулирования параметров электри— ческого режима путем включения в работу соответствующей зависимости к(К ).

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления электрическим режимом дуговой электропечи, содержащее счетчики активной и реактивной энергии, соединенные выходами с входами элемента деления, выход которого соединен с первым входом блока сравне— ния, второй вход которого соединен с выходом блока определения опорного значения отношения активной и реактивной энергии, управляющий вход которого соединен с блоком задания электрического режима, а выход блока сравнения через задатчик управления уставкой регулятора положения электродов соединен с входом блока управления приводом перения отношения активной и реактивной энергии выполнен в виде датчика коэффициента несинусоидальности тока дуги, вход которого служит входом указанного блока,а выход соединен с входом элемента нелинейных функциональных преобразований, управляющий вход и выход которого служит соответственно управляющим входом и выходом указанного блока, причем элемент нелинейных функциональных преобразований выполнен из двух ячеек, одна из которых реализует зависимость

1339903 у,= 9,007 Ké 1 552 K „+

+4,741 К„+ 1, 2,25

1,75

0,5

1,25

1,0 и аг as аеок к„

О

Фиг. Г о> йг сдаю о

Составитель Г.Тараканова

Редактор 0.10рковецкая Техред М.Ходанич Корректор В,Бутяга

Заказ 4352/56 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 у,= 14,126 Кн - 6,917 K„+

+ 2,053 К + 0,5 а вторая где у — опорное значение отношения т активной и реативной энергии;

К „ — коэффициент несинусоидальности тока дуги.