Источник питания дуговой сталеплавильной печи постоянного тока
Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - улучшение массогабаритных и энергетических параметров источника. Источник содержит трансформаторы 1, 2, к вторичным обмоткам которых подключены вентильные группы 3 - 8. Устройство содержит также два блока управления, каждый из которых содержит последовательно соединенные датчик 18 тока нагрузки, узел 19 сравнения, регулятор 20 тока, систему 21 импульсно-фазового управления и переключающий блок 22. Устройство позволяет подводить к электродам поочередно напряжение от двух мостовых систем, что позволяет ограничить мощность трансформатора на минимальном уровне и исключить устройства переключения витков первичной обмотки и групп соединения первичных обмоток. 1 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях переменного напряжения в постоянное, предназначенных для питания дуговых электропечей постоянным током с четным числом подвижных электродов. Цель изобретения - улучшение массогабаритных и энергетических параметров источника. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого источника. Он содержит трансформаторы 1,2, к вторичным обмоткам которых подключены вентильные группы 3-8. При этом вентильные группы 3,4 образуют первый управляемый вентильный комплект, включенный по трехфазной мостовой схеме, а вентильные группы 6,7 - второй аналогичный комплект. Оба вентильных комплекта через первые сглаживающие реакторы 9,10 подключены выводами постоянного тока к двум подвижным электродам 11,12, а через вторые сглаживающие реакторы 13,14 - к двум неподвижным электродам 15,16 подины печи 17. Неподвижные электроды 15,16 могут быть соединены между собой. Вентильные группы 5 и 8 образуют третий и четвертый вентильные комплекты, включенные по трехфазной нулевой схеме. Источник содержит также два блока управления, каждый из которых содержит последовательно соединенные датчик 18 тока нагрузки, узел 19 сравнения, регулятор 20 тока, систему 21 импульсно-фазового управления и переключающий блок 22. Первые трехканальные группы выводов системы 21 импульсно-фазового управления подключены соответственно к управляющим входам вентильных групп 4 и 7 соответственно, а вторые трехканальные группы выводов через переключающие блоки 22 соединены с управляющими входами вентильных групп 3 и 5 в первом случае и вентильных групп 6 и 8 во втором случае. На второй вход каждого узла сравнения 19 подключен сигнал задания тока U3, а на входы переключающих блоков 22 сигнал переключения Uвх1 и Uвх2 соответственно. Источник содержит также общий для обоих блоков управления блок 23 задания частоты тока, первый и второй выходы которого соединены с вторым входом системы 21 импульсно-фазового управления каждого блока управления. На вход блока 23 подключен сигнал разрешения Uвх3. Источник работает следующим образом. Переменное напряжение сетевой частоты подается на первичные обмотки трансформаторов 1,2. Напряжение с вторичной обмотки трансформаторов 1 подается на вентильные группы 3,4,5, а с вторичной обмотки трансформатора 2 - на вентильные группы 6,7,8. В начальный период плавки, когда требуется высокое (двойное) напряжение, вводят в работу один из двух электродов, например 13, а второй электрод при этом поднят, и обеспечивают алгоритм управления вентильными группами, при котором отпирающие импульсы подаются на вертильные группы 4-7. Указанный алгоритм обеспечивается подачей на входы блоков 22 сигналов Uвх1 "1" и Uвх2 "0". Таким образом, к электроду 13 относительно электродов 15, 16 прикладывается двойное напряжение за счет последовательного соединения двух трехфазных мостов, образованных группами 4-7. Блок 23 задания частоты тока в этом режиме не работает, на вход его подается сигнал логического "0". Выходной сигнал блока 23 "1" разрешает работу блоков 21. После проплавления колодца под электродом 22 он поднимается и изменяется алгоритм управления таким образом, чтобы отпирающие импульсы подавались на вентильные группы 3,4 и 7,8. Для этого подают сигналы Uвх1 = 0 и Uвх2 = 1. Теперь уже двойное напряжение прикладывается к электроду 14, в этом режиме блок 23 также не работает. После проплавления колодца под электродом 12 и при условии, что напряжение на дуге можно уменьшить вдвое, изменяют в третий раз алгоритм управления. Устанавливают Uвх1 = 1 и Uвх2 = 0, т. е. включаются в работу вентильные группы 3,4 и 6,7 и вводятся в работу оба электрода 11, 12, к каждому из которых прикладывается относительно электродов 15,16 напряжение одного вентильного комплекта, и основная часть плавки идет в этом режиме до образования жидкой ванны. При этом напряжение на дуге электрода продолжает уменьшаться. После введения легирующих добавок осуществляют четвертый алгоритм управления, когда все три входных сигнала Uвх1, Uвх2, Uвх3 равны логической "1". В этом режиме отпирающие импульсы подаются на вентильные группы 4,5 и 7,8 по команде блока 23, который обеспечивает переменную работу групп 4,5 и 7,8 с заданной низкой частотой, например 5 Гц. При этом во время работы трехфазных мостов, образованных группами 4,5 и 7,8, выходное напряжение их прикладывается между двумя электродами к двум дуговым промежуткам, что способствует лучшему использованию трансформаторов 1,2. Ток низкой частоты, проходя по жидкой ванне от одного электрода к другому, обеспечивает перемешивание жидкого металла. Регуляторы 20 тока обеспечивают стабилизацию тока дуги во всех режимах работы источника за исключением четвертого режима низкой частоты, когда датчики 18 тока не обтекаются током дуги. В первых же трех режимах хотя бы один из датчиков 18 тока обтекается током. Стабилизация тока дуги вентилей в этом случае осуществляется изменением фазы (угла) отпирания одного или двух вентильных комплектов. Причем в режиме последовательного соединения мостов один из них работает с фиксированным углом отпирания вентилей. Изменение фазы импульсов отпирания вентилей осуществляет блок 21 по сигналу регулятора 20. Выходные сигналы блока 23 при входном сигнале Uвх3 = 1 представляют собой импульсы прямоугольной формы, следующие с заданной частотой. Длительность импульсов равна половине периода низкой частоты, причем импульсы на двух его выходах сдвинуты во времени на полпериода низкой частоты. При Uвх3 = 0 работа блока 23 блокируется и на его выходах появляются сигналы единичного уровня. Такой режим работы блока 23 легко реализовать введением в его состав логических элементов И и И-НЕ, выходы которых соединены между собой и являются одним из выходов блока, вторые входы их также соединены и подключены к сигналу Uвх3, а первые входы соединены соответственно с импульсами задания частоты и сигналом логической "1". За счет введения двух нулевых вентильных комплектов появляется возможность при соответствующем их переключении подводить к электродам поочередно напряжение двух мостовых систем, что позволяет ограничить мощность трансформатора на минимальном уровне и исключить устройства переключения витков первичной обмотки и групп соединения первичных обмоток, что улучшает энергетические показатели устройства и упрощает его. (56) Электрические промышленные печи. Дуговые печи и установки специального нагрева. Под ред. А. Д. Свенчанского, М. , Энергоатомиздат, 1981, с. 262, 263. Патент Франции N 2588434, кл. H 02 М 7/155, 1984.
Формула изобретения
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА с двумя подвижными электродами и проводящей подиной, содержащий первый и второй управляемые вентильные комплекты, включенные по трехфазной мостовой схеме, первые одноименные выводы постоянного тока каждого комплекта предназначены для подключения через первые сглаживающие реакторы к электродам печи, вторые одноименные выводы каждого комплекта предназначены для подключения через вторые сглаживающие реакторы к подине печи, а выводы переменного тока каждого комплекта через первый и второй трансформаторы - к питающей сети, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабиритных и энергетических параметров источника, в него дополнительно введены третий и четвертый управляемые вентильные комплекты, включенные по трехфазной нулевой схеме, выводы переменного тока третьего вентильного комплекта соединены с выводами переменного тока первого вентильного комплекта, а вентили в ветвях третьего вентильного комплекта включены встречно по отношению к вентилям в ветвях первого вентильного комплекта, предназначенным для подключения к электроду печи, выводы переменного тока четвертого вентильного комплекта соединены с выводами переменного тока второго вентильного комплекта, а вентили в ветвях четвертого вентильного комплекта включены встречно по отношению к вентилям в ветвях второго вентильного комплекта, предназначенным для подключения к электроду печи, вывод постоянного тока третьего вентильного комплекта соединен с первым выводом второго вентильного комплекта, а вывод постоянного тока четвертого вентильного комплекта соединен с первым выводом первого вентильного комплекта.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 05.03.1996
Номер и год публикации бюллетеня: 17-2001
Извещение опубликовано: 20.06.2001
