Устройство для автол^атического регулирования электрической мощности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Ч11.1966 (№ 1093580/26-24) Кл. 21с, 46/50

21h, 24/01 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК G 05E

Н 05b

УДК 621.783.2-531.9 (088,8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 29 II.1968. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 24Л .1968

Авторы изобретения

В. С. Лернер, В. Ф. Чебанюк и В. Б, Рудницкий

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЭЛ ЕК1 РИЧ ЕСКО Й МОЩНОСТИ

Известно устройство для автоматического регулирования электрической мощности шестиэлектродной трехфазной руднотермической электропечи, содержащее измерительный орган, работающий по принципу сравнения напряжения и величины тока дуги; регулирующий орган в виде магнитного усилителя и управляющий — два нереверсивных электродвигателя.

Предложенное устройство, позволяет повысить устойчивость, точность и надежность регулирования. Отличается оно тем, что на входе измерительного каскада установлены блок деления, подключенный через схему сравнения и схему коррекции к управляющему каскаду, и блок перераспределения мощности на концевых выключателях, контакты которых включены в цепи связи измерительного и регулирующего каскадов двух электродов.

Принципиальная электричеакая схема устройства изображена на чертеже.

Устройство содержит измерительный каскад, включающий трансформатор тока 1, трансформатор напряжения 2 и блок деления

8. На выходе трансформатора тока, получается напряжение, пропорциональное току фазы печи. Это напряжение выпрямляется мостовой схемой 4 и подается на блок деления в качестве делимого (отрицательного знака). С выхода трансформатора напряжения 2, получается напряжение, пропорциональное напряжению на электроде. Это напряжение выпрямляется мостовой схемой 5 и подается на блок

5 деления в качестве делителя (положительного знака) .

Блок деления вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов, амплитуда и частота следования которых постоянны, Дли10 тельность отрицательных импульсов пропорциональна току фазы, а длительность положительных импульсов пропорциональна напряжению на электроде. Постоянная составляющая такой последовательности пропорцио15 нальна отношению этих двух величин, т. е. пропорциональна проводимости.

Схема состоит из ключей, собранных на транзисторах Т,, Т,, Тз, и усилителя на транзисторах Т4 и 7.-. При положительнои полу20 волне управляющего напряжения транзистор

Т, (h — Р— h) открыт, а транзисторы Тз и Тз закрыты. Конденсатор Ст подключается к напряжению отрицательного знака, пропорциональному току электрода (делимому). В ре25 зультате появления тока заряда конденсатора Ст на сопротивлении Яс создается падение напряжения, которое запирает Т,. На выходе

Т, появляется импульс напряжения. При отрицательной .полуволне управляющего напря30 жениЯ тРанзистоР Т, закРоетсЯ, а Те и Тз от212357

3 кроются. При этом Т,, через сопротивление

Р> соединит напряжение, пропорциональное делимому, с общей точкой, а Т. подключит конденсатор С> к напряжению, пропорциональному делителю (противоположного знака), и С! будет разряжаться через Т, R,, R», R< и R<. На сопротивлении R.- создается падение напряжения, которое открывает Т,. На выходе получаем имг!ульс напряжения обратной полярности. Диод Д служит для,предотвращения разряда С!. Полученные разнополярные импульсы усиливаются транзистором

Т.- и подаются на усредняющий фильтр, собранный на сопротивлении R< и конденсаторе С»

На выходе фильтра получается напряжение, пропорциональное частному (проводимости) .

Это напряжение подается на схему сравнения.

Регулирующий каскад содержит схему сравнения б, входной каскад 7 и канал управления подъемом и опусканием электрода.

Схема сравнения выполнена на потенциометрах. Разностнос напряжение со схемы сравнения подается на входной каскад. Входной каскад представляет собой мостовую схему, в одну из диагоналей которой включен транзистор. На выходе каскада появляется усиленпый сигнал (коэффициент усиления входного каскада порядка пяти), величина и знак которого зависят от величины и знака сигнала рассогласования. Этот сигнал подается на входы каналов управления подъемом и опусканием электродов. Оба канала управления перемещением электрода идентичны. !!,аждый из них содержит усилитель сигнала рассогласования и схему коррекции, включающую рслс времени и несимметричный триггер (триггер Шмитта) .

Усилитель сигнала рассогласования состоит из двух каскадов. Первый каскад — усилитель, coopaHIIblH по схеме с общим эмиттером.

Второй каскад — эмиттерный повторитель, примененный для согласования выходного сопротивления усилителя со входом схемы коррекции и для усилсния мощности, Схема коррекции содержит реле времени и триггер

Шмитта. Реле времени состоит из конденсатора С, сопротивления Л8 и диода Д .

При отсутствии сигнала рассогласования транзистор Т6 открыт и конденсатор Сз полностью заряжен до напряжения 9 вольт от источника (по цепи — 9 вольт, сопротивление коллектор-эмиттер открытого транзистора Т„, сопротивление диода Д, Сз, +9 вальт). Постоянная времени цепи заряда при этом незначительна. При появлении сигнала рассогласования напряжение на выходе эмиттерного повторителя уменьшается и конденсатор Сз разряжается через сопротивление R!!. Время разряда регулируется с помощью переменного сопротивления /,. Реле времени служит для фильтрации высокочастотных возмущений электрического режима печи, Выдержку времени рсле устанавливают при настройке регулятора в зависимости от характера техноло65

4 гических возмущений и режима работы печи.

Напряжение с выхода реле времени, подается па триггер Шмитта, собранный на транзисторах Т, и Т8. В зависимости от величины входного сигнала триггер имеет два возможных состояния. Если входное напряжение триггера отрицательнее уровня его срабатывания, то транзистор Т, открыт, а Т8 — закрыт. Если входное напряжение положительнее уровня срабатывания триггера, то наоборот Т> закрыт, а Т8 открыт.

Триггер формирует прямоугольный сигнал.

Управляющий каскад 8 выполнен на транзисторах Т9 и Т!,, включенных параллельно.

Нагрузкой каскада является катушка соленоида С!. Транзисторы работают в режиме переключения.

Особенность работы каждого каскада управления заключается в том, что всякое включение соленоида (вверх или вниз при отклонении регулируемой величины) происходит с задержкой по времени, а отключение соленоида (привода) сигналом противоположного знака — практически мгновенно. Это существенно улучшает динамические качества регу.лятор а.

При значительных нарушениях технологического режима и длительной работе, печи без перепуска электродов (когда один из электродов фазы перемещается до концевого выключателя) возникает необходимость выбрать заданную мощность фазы перемещением другого электрода.

Такие режимы составляют по времени не менее 15 — 20 /О времени работы печи. В мощных руднотермических электропечах отключение в эти периоды регулятора связано со значительными потерями и потому нецелесообразно. Указанную задачу выполняет блок перераспределения мощности, включаемый автоматически.

При срабатывании концевого выключателя одного из электродов фазы замыкаются соответствующие контакты КВ! или КВ, причем сигнал рассогласования, снимаемый со схемы сравнения этого электрода, подается дополнительно на вход регулирующего каскада второго электрода.

Для восстановления нормального режима работы после,перепуска электродов сигнал рассогласования со схемы сравнения первого электрода на вход регулирующего каскада второго электрода подают через диод Д. Ьлагодаря этому на вход второго электрода со схемы сравнения первого проходит сигнал только одного знака — вызывающий опускание электрода. Сигнал, вызывающий подъем электрода, через диод не проходит и отрабатывается своей схемой.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического регулирования электрической мощности шестиэлектродной трехфазной руднотермической электропечи, содержащее в цепи управления каждого

212357

Составитель Л. В. Шевалдина

Техред А. А. Камышникова Корректоры: С. Ф. Гоптаренко и Н. В. Босняцкая

Редактор Б. Федотов

Заказ 1035/7

ЦНИИГ1И Ко 1

Тираж 530 Подписное

1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 электрода измерительный каскад с трансформатором тока н напряжения на входе, регулирующий и управляющий каскады, схемы сравнения и коррекции, отличающееся тем, что, с целью обесгечения автономности, повышения устой:IHBocTH, точности регулирования и надежности работы устройства, в нем на входе измерительного каскада установлен блок деления, подключенный через схему сравнения и схему коррекции к управляющему каскаду, и блок перераспределения мощности на кон5 цевых выключателях, контакты которых включены в цепи связи измерительного и регулирующего каскадов двух электродов.