Устройство для измерения коэффициента несинусоидальности тока дуги дуговой электропечи

 

Изобретение относится к области электротермии и служит для повьшения точности измерения усредненных информативных значений коэффициента несинусоидальности тока дуги. Устройство содержит фильтр 2 высших частот , пропускаю15ий полосовой фильтр 3 первой гармоники, преобразователи 5 и 7 эффективного значения и регистратор 12 Благодаря введению блока 4 средневыпрямленных значений тока, блока 6 деления, фильтра 8 низких частот, устройств 9 и 11 выборки-хранения , управляемого интегратора 10, компаратора 13 и таймера 14 процесс измерения происходит лишь в информативных режимах работы электропечи и с усреднением мгновенных значений коэффициента несинусоидальности на заданном интервале времени. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4083854/24-21 (22) .04.06.86 (46) 15 ° 02.88. Бюл. У 6 (71) Львовский политехнический инсти тут им. Ленинского комсомола и Донецкий металлургический завод им. В.И.Ленина (72) О.Ю.Лозинский, Я,С.Паранчук, Я.Б.Сметанюк, А.Г.Бондаренко, А.С.Шепель и А.А.Нехаев (53) 621.317 (088.8) (56) Жежеленко И,В, Показатели качества электроэнергии на промьппленных предприятиях. М.: Энергия, 1977, с. 45.

Авторское свидетельство СССР

N 464855, кл. С 01 R 23/20, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТИ ТОКА ДУГИ

ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

„„SU„„1374136 А1 (57) Изобретение относится к области электротермии и служит для повышения точности измерения усредненных информативных значений коэффициента несинусоидальности тока дуги. Устройство содержит фильтр 2 высших частот, пропускающий полосовой фильтр 3 первой гармоники, преобразователи

5 и 7 эффективного значения и регистратор 12. Благодаря введению блока 4 средневыпрямленных значений тока, блока 6 деления, фильтра 8 низких частот, устройств 9 и 11 выборки-хранения, управляемого интегратора 10„ компаратора 13 и таймера 14 процесс измерения происходит лишь в информативных режимах работы электропечи и с усреднением мгновенных значений коэффициента несинусоидальности на заданном интервале времени. 2 ил, С::

E 374136

Изобретение относится к области электротермии и предназначено для измерения усредненных информативных значений коэффициента несинусоидаль5 ности тока дуги в системах автоматического управления электрическим режимом дуговых электропечей, Целью изобретения является повышение точности измерения усредненных информативных значений коэффициента несинусоидальности тока дуги дуговой электропечи.

На фиг,I представлена функциональная .схема устройства; на фиг,2 - за- 15 висимость тока дуги Х от напряжения на дуге U электропечной установки, где точка А (Б „, Т ÄÄ) — рабочая точка печи, соответствующая установленному .электрическому режиму рабо- 20 ты дуговой электропечи; U u

d. >cT 8. 1ст напряжение и ток дуги, соответствующие установленному электрическому ре\ жиму; 1„— ток эксплуатационного трехфазного короткого. замыкания 25 электропечи; I u I — значения то2 ков дуг, ограничивающие область информатнвных электрических режимов работы электропередачи.

Устройство содержит датчик мгно- 30 венного значения тока дуги 1, фильтр высших частот 2, пропускающий полосо-. вой фильтр первой гармоники .3, блок средневыпрямпенного значения тока 4, первый преобразователь эффективного значения 5, блок деления 6, второй преобразователь эффективного значения 7, фильтр низших частот 8, первое устройство выборки-хранения (УВХ) 9, управляемый интегратор 10, второе устройство выборки-хранения (УВХ) 11, регистратор 12, компаратор

13, таймер 14.

Выход датчика мгновенного значения тока 1 дуги соединен с входом 45 фильтра высших частот 2 с входом пропускающего полосового фильтра первой гармоники 3 и с входом блока средневыпрямленного значения тока 4, выход фильтра высших частот 2 через первый преобразователь эффективного значения 5 соединен с первым входом устройства деления 6, а выход пропускающего полосового фильтра первой гармоники 3 через второй преобразова-. тель эффективного значения 7 подключен к второму входу блока деления 6, выход блока деления 6 через последовательно соединенные фильтр низких частот 8, первое УВХ 9, интегратор

10, второе УВХ 11 соединен с входом регистратора 12, причем выход блока средневыпрямпенного значения тока 4 через компаратор 13 соединен с управляющим входом первого УВХ 9, а первый - третий выходы таймера 14 подключены соответственно к первому и второму управляющим входам интегратора 10 и к управляющему входу второго УВХ 11.

Устройство работает следующим образом.

С выхода датчика мгновенного значения тока дуги 1, сигнал поступает на вход фильтра высших частот 2 и на вход пропускающего полосового фильтра первой гармоники 3, Фильтр высших частот 2, имеющий коэффициент передачи равный единице пропускает на вход первого преобразователя эффективного значения 5 лишь сигналы высших гармоник тока дуги (второй третьей, четвертой и т.д.). Первый преобразователь эффективного значения 5 вычисляет эффективное (действующее) значение высших гармонических составляющих и подает этот сигнал на первый вход блока деления

6. Пропускающий полосовой фильтр первой гармоники 3, коэффициент передачи которого равен единице, из входного сигнала i (t) выделяет лишь сигнал первой гармоники и подает его на вход второго преобразователя эффективного значения 7, который вычисляет эффективное значение первой гармоники и подает его на второй вход блока деления 6, который производит деление текущего эффективного значения высших гармонических составляющих кривой тока дуги на текущее эффективное значение первой гармоники тока дуги. Таким образом, на выходе блока деления 6 получается сигнал, пропорциональный текущему значению коэффициента несинусоидальности тока дуги дуговой электропечи. С выхода блока деления 6 этот сигнал поступает на вход фильтра низших частот 8, который производит усреднение этого сигнала.

Постоянная времени фильтра низших частот 8 может быть определена из требуемого усреднения измеряемой величины по формуле

Т =-, (; 1), /

1374136

45 где Р— дисперсия неусредненногэ

Х значения измеряемой величины (текущего значения коэффициента несинусоидальности тока дуги);

5 ь — тр ебуемое ср еднек вадр атиче ccl кое отклонение усредненного значения измеряемой величиHbI j 10 — постоянная времени аппроксимирующей экспоненты на начальном участке кривой корреляционной функции исходного неусредненного сигнала. 15

С выхода фильтра низших частот 8 сигнал поступает на вход первого УВХ

9, которое необходимо для запоминания последнего значения усредненноro сигнала в момент перехода печи в неинфор.20 мативные электрические режимы и хранения этого значения на протяжении работы печи в неинформативных электрических режимах. Управление переходом первого УВХ 9 в режим хранения осу- 25 ществляется управляющим сигналом, поступающим на его управляющий вход с выхода компаратора 13.

Определение информативных или неинформативных электрических режимов работы электропечи осуществляется по величине средневыпрямпенного значения тока дуги I с помощью блока средне8 выпрямленного значения тока 4 и компаратора 13. Выходной сигнал блока средневыпрямпенного значения тока 4, 35 ! пропорциональный средневыпрямпенному значению тока дуги 1, поступает на вход компаратора 13, который определяет в каком режиме - информативном или неинформативном — находится в данный момент рабочая точка печи А (фиг.2) путем сравнения тока

Iz, с заданными значениями. Если рабочей точке печи в данный момент времени соответствует ток дуги

I «(I 6 I или 0 (I Т„(фиг.2) что соответствует неинформативному электрическому режиму, то на выходе компаратора 13 сигнал равен логической единице, а при токах дуги

I, < I > сТ вЂ” информативный электрический режим — на выходе компарато" ра 13 сигнал равен логическому нулю.

С выхода первого УВХ 9 сигнал поступает на вход управляемого интег-55 ратора 10, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный среднему значению коэффициента несинусоидальности тока дуги в информативных электрических режимах работы электропечи за определенный временной промежуток.

Формирование временных интервалов, определяющих цикл работы интегратора 10 и второго УВХ 11 осуществляется таймером 14, В каждом цикле работы последовательно происходит интегрирование входного сигнала интегратора 10 в течение заданного интервала времени, ввод полученного значения во второе УВХ 11 и подготовка к следующему циклу работы. (Таким образом в устройстве повышается точность измерения благодаря тому, что процесс измерения происходит лишь в информативных режимах работы электропечи и с усреднением мгновенных значений коэффициента несинусоидальности на заданном интервале времени.

Формула и з обретения

Устройство для измерения коэффициента несинусоидальности тока дуги дуговой электропечи, содержащее фильтр высших частот, пропускающий полосовой фильтр первой гармоники, первый и второй преобразователи эффективного. значения и регистрирующий прибор, при этом выход фильтра высших частот подключен к входу первого преобразователя эффективного значения, а выход пропускающего полосового фильтра первой гармоники соединен с входом второго преобразователя эффективного значения, о т л ичающее с я тем, что, с целью повышения точности измерения усредненных информативных значений коэффициента несинусоидальности тока дуги дуговой электропечи, оно дополнительно снабжено датчиком мгновенного значения тока дуги, блоком средневыпрямленного значения тока, компаратором, устройством деления, фильтром низших частот, первым и вторым устройствами выборки-хранения, управляемым интегратором и таймером, при этом выход датчика мгновенного значения тока дуги соединен с входом фильтра высших частот, входом пропускающего полосового фильтра первой гармоники и входом блока средневыпрямпенного значения тока, а выходы

1374136

Составитель Е.Минкин

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор О,Спесивых

Заказ 570/41

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 первого и второго преобразователей эффективного значения соединены соответственно с первым и вторым входами блока деления, выход которого через последовательно соединенные фильтр низших частот, первое устройство выборки-хранения, интегратор и второе устройство выборки-хранения соединен с входом регистратора, выход блока средневыпрямпенного значения тока через компаратор соединен с управляющим входом первого устрой5 ства выборки-хранения, а первый, второй и гретий выходы таймера подключе" ны соответственно к первому и второму управляющим входам интегратора и управляющему входу второго устрой10 ства выборки-хранения.