Способ управления непрерывной разливкой металла

 

Изобретение относится к металлургии и может использоваться при литье металлов в электромагнитном поле. Цель изобретения - повьппение точности стабилизации размеров слитка и упрощение управления. Для этого необходимо, управляя непрерывной разливкой металла в электромагнитный кристаллизатор (ЭМК), включающей воздействие на слиток электромагнитного поля индуктора колебательного контура , подключенного к выходу инвертора, частоту выходного тока которого регулируют в функции измеряемого размера слитка, периодически .пропускать несколько импульсов управления, измеряя при этом длительность периода собственных колебаний напряжения в колебательном контуре ЭМК, и регулировать частоту управляющих импульсов инвертора пропорционально разности измеренного и установленного значений периодов колебаний. 3 ил. G (Q

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D4 В 22 D 11 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4235037/31-02 (22) 26. 01.87 (46) 07.09.88. Бюл. ))- 33 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.А. Шуляк, В.M. Марон, Ю.М. Зинин и P.Á. Давлетов (53) 621. 313. 291(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 616051, кл. В 22 D 11/16, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N - 537750, кл. В 22 D 11/14, 1976.

Авторское свидетельство СССР

9 11334400886644, кл. В 22 D 27.06.86. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ

РАЗЛИВКОЙ МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к металлургии и может использоваться при литье металлов в электромагнитном поле. Цель изобретения — повышение точности стабилизации размеров слитка и упрощение управления. Для этого необходимо, управляя непрерывной разливкой металла в электромагнитный кристаллизатор (ЗМК), включающей воздействие на слиток электромагнитного поля индуктора колебательного контура, подключенного к выходу инвертора, частоту выходного тока которого регулируют в функции измеряемого размера слитка, периодически,.пропускать несколько импульсов управления, измеряя при этом длительность периода собственных колебаний напряжения в колебательном контуре 3МК, и регулировать частоту управляющих импульсов инвертора пропорционально разности измеренного и установленного значений периодов колебаний. 3 ил.

1421450

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при литье металлов в электромагнитном поле.

Цель изобретения — повышение т очности стабилизации размеров слитка и упрощение управления.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов на элементах схемы, поясняющие ее работу; на фиг. 3 — частотная характеристика колебательного контура. 15

При реализации способа периодически прерывают импульсы управления инвертора, подключенного к колебательному контуру, переводя тем самым вынужденные колебания напряжения на конту-20 ре в собственные, измеряют период собственных колебаний напряжения на кон-, Ф туре и при .отклонении:периода от заданного .значения при колебаниях размеров отливаемых слитков, изменяют частоту импульсов управления инвертора пропорционально разности измеренного и заданного значений периодов.

Это приводит к изменению частоты тока инвертора, к изменению тока в колебательном контуре (фиг. 3), изменекие обжимающего усилия электромагнитного поля и, в итоге, к восстановлению заданного размера отливаемого слитка, а следовательно, периода собственных колебаний напряжения на контуре.

По схеме (фиг. 1) слиток 1 находится в индукторе 2 электромагнитного крис,галлизатора, параллельно которому 40 подсоединены компенсирующий конденсатор 3, образуя колебательный контур, и частотно-регулируемый инвертор 4.

В ветви индуктора 2 включен трансформатор 5 тока, присоединенный к триггеру 5 Шмидта и R-входу RS-триггера

7. Выход триггера 6 соединен с первым входом логической схемы И 8, второй-вход которой соединен с первым

B opoMRS-триггера 7.а в д -с перв 50 50 входоминтегратора 9,второйвход которого соединен через цепь задержки с

BTopbM BblXopOM RS TÄHI I epB 7, IIBpBblM входом логической схемы И 10 и через дифференцирующую цепочку с первым входом компаратора 11 с паматью, вы55 ход интегратора 9 подключен к второму входу компаратора 11, выходом соединенного с первым входом суммирующего интегратора 12 на второй вход которого подано напряжение установки

U» а выход которого подключен к преобразователю 13 U/f (напряжениечастота), выход которого через токоограничивающий резонатор соединен с вторым входом схемы. И IO и входом счетчика 14, выход которого подключен к S-входу RS-триггера 7. Выход схемы

И 10 подключен к инвертору 4.

B номинальном режиме работы схе- . мы (фиг. 1) частота колебаний напряжения на индукторе 2, а следовательно, и мощность, выделяемая в колебательном контуре, определяются частотой подводимого к колебательному контуру тока инвертора 4 (фиг. 3), которая, в свою очередь, определяется частотой импульсов управления поступающих с преобразователя 13 U/f (напряжение— частота), задаваемой опорным напряжением U интегратора 12 до начала литья на слитке оптимального размера.

Эти импульсы управления одновременно поступают на счетчик 14, который пропускает только и-й (например, тысячный) импульс, попадающий затем на S-вход RS-триггера 7, изменяющий его состояние. Сигнал с первого выхода RS-триггера 7 подается на второй вход логической схемы И 8, которая пропускает следующий импульс триггера

6 Шмидта, представляющий собой прнмоугольник длительностью 1/2 периода колебаний напряжения в колебательном контуре. Это колебание является собственным (Т,), так как одновременно с сигналом с первого выхода RS-триггера 7 с его второго выхода импульс подается на схему И 10, в результате чего прекращается подача импульсов управления на инвертор 4 и колебания напряжения на контуре переходят в собственные с периодом То . С того же выхода RS-триггера 7 импульс поступает через дифференцирующую цепочку на первый вход компаратора 11 с памятью и через цепь задержки на второй вход интегратора 9 с ключевым сбросом, обнуляя его сигнал через время задержки <. (фиг. 2). Сигнал, равный подлительности Т,/2,со схемы И 8 поступает на интегратор 9, интегрируется и подается на компаратор 11 с памятью. Разница сигналов с выхода последнего и опорного напряжения Ug интегрируется в интеграторе 12 разности, выполненном на базе операци-1421450 онного усилителя, выходное напряжение которого подается на преобразователь 13, который изменяет частоту импульсов управления инвертором 4, т.е. частоту f, выходного тока по5 следнего, а следовательно, и мощность Р, выделяемую в контуре (фиг. 3), изменяя обжимающее усилие тока индуктора и воздействуя на сли= ток, диаметр которого возвращается к исходному d,, если он отличается от заданного (фиг. 2). Следующей полуволной напряжения с трансформатора

5, поступающей на второй вход триг.гера 7, схема возвращается в исходное состояние и готова к следующему измерительному периоду, которыи наступает с приходом второго им1|ульса на счетчик 14.

Величину требуемого размера слитка Й, задают напряжением установкиП„ интегратора 12 перед началом литья (фиг. 1). В системе регулирования в качестве преобразователя использует- 25 ся преобразователь ППЧ-120-2,4.

Схема регулирования собрана из серийно выпускаемых микросхем и при боров: триггер 6 — на микросхеме

К155ТЛ1, RS-триггер — на базе микросхемы серии К155ТМ2, схемы И 8 и 10 серии К155ЛАЗ, интегратор 9 серии

К14ОУДВ, преобразователь U/i

13-К1108Г!П1, счетчик 14 серии

К56 1ИЕ16. Дифференцирующая цепочка, собрана из стандартных радиоэлементов. !

Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях на экспериментальной установке литья алюминиевых сплавов при этом точность размеров отливаемых слитков повышается по сравнению с известным способом на

15-207..

Ф о р м у л а и з обретения

Способ управления непрерывной разливкой металла преимущественно в электромагнитном поле, включающий воздействие на слиток электромагнитным полем индуктора колебательного контура, частоту входного тока кото.рого изменяют в функции изменяемого размера слитка, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения точности стабилизации размеров слитка и упрощения управления, изменяют частоту входного тока, подаваемого на колебательный контур пропорционально рассогласованию между текущей и заданной по технологии собственной резонансной частотой колебательного контура, определяемого перподически.

1421450

Прап уск

ur4

Фие. 2 юдам

Рр

Гц

Составитель А. Абросимов

Редактор О. Юрковецкая Техред: М.Ходанич Корректор М. Пожо.

Заказ 4366/9

Тираж 741

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно"полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4