Способ определения проводимости между электродом и подиной трехфазной трехэлектродной руднотермической печи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцнайисткческих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)ДОполнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 10. 80 (2t) 2998717/24-07 t$1) М. КП. с присоединением заявки №

Н 05 В 7/144

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК621 ° 365, .23(088.8) Опубликовано 30,08 82 Бюллетень ¹32

Дата опубликования описания 30. 08. 82

/= - .. - В.М. Фрыгин

Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева (72) Автор изобретения (71,) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ МЕЖДУ

ЭЛЕКТРОДОМ И ПОДИНОЙ ТРЕХФАЗНОИ

ТРЕХЭЛЕКТРОДНОЙ РУДНОТЕРМИЧЕСКОИ ПЕЧИ

Изобретение относится к электротермии и может быть применено при определении электрических параметров ванны трехфазной трехэлектродной руднотермической печи.

Известен способ определения электрических параметров ванны руднотермической печи, при котором регулируют межэлектродные напряжения так, что одно из напряжений электрод— подина остается неизменным, и по изменениям токов электродов вычисляют проводимости межэлектродных пространств ванны j1) .

Недостаток известного способа обус- 15 лавливается тем, что, хотя и кратковременно, нарушается нормальный режим работы печи.

Известен также способ, пригоцный для непрерывного контроля и не нару шающий нормальный режим работы печи. При этом способе используют измеряющую частоту, отличную от частоты, питающей печь. Напряжения измеряющей частоты регулируют так, что потенциалы всех электродов относительно подины одинаковы по амплитуде и фазе (2) .

Однако при этом, одно из напряжений можно не регулировать и подгонять. под него два других,что в общем случае приводит к необходимости регули,.рования четырех параметров, т.е. двух амлитуд и двух фаз.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения проводимости между электродом и подиной трехфазной трехэлектродной руднотермической печи, при котором последо .ательно с каждым электродом подключают регулируемый источник питания измеряющей частоты, отличной от рабочей частоты печи, изменяют ЭДС источников до уста-. новления заданных величин и фаз потенциалов измеряющей частоты на электродах, измеряют ток электрода одной из фаз и напряжение его относительно подины на измеряющей частоте и по измеренным параметрам определяют указанную проводимость f3) .

Недостатком этого способа является то, что во время настройки требуется изменение четырех параметров величин и фаз двух электродов.

Цель изобретения — упрощение процесса определения проводимости.

Для достижения поставленной цели устанавливают разности потенциаЛов измеряющей частоты между всеми парами электродов в фазе или противофа955535 зе, а потенциал указанного электрода по отношению к подине - отличным от потенциалов других электродов по фазе, измеряют угол сдвига фаэ тока указанного электрода от его напряжения относительно подины и угол сдви- 5 га фаз этого тока от напряжения между любыми двумя электродами, а проводимость определяют по формуле

I sinG

У г з 1 пф - ж- 8 ) где G — - пронодимость электрод-поди- . на, I> - ток измеряющей частоты в электроде; 15

U — напряжение измеряющей часÂA тоты между электродом и поди-:oé;

x. — угол сдвига фаз между I>и

Uzn i

 — угол сдвига фаз между I и напряжением между любой парой электродов.

На. фиг. 1 изображен источник питаггия измеряющей частоты; на. фиг. 2 схема цепей печи; на фиг. 3 — топографическая диаграмма напряжений, совмещенная с векторной диаграммой тока первого электрода.

Согласно способу предлагается ввод по крайней мере одной из ЭДС источ-- 30 ника питания измеряющей частоты непо. средственно и ветвь короткой сети, питающей электрод. Устройство ввода измеряющей частоты можно осуществить используя, например, трансформатор, 35 выполненный аналогично трансформатору тока,с .той лишь разницей, что подключение источника питания измеряющей частоты осуществляют со стороны обмотки с большим числом витков. Вто-40 ричной цепью такого трансформатора янляется шина короткой сети, пропущенная через окно его сердечника.

Источник питания измеряющей частоты содержит амперметр A и токовую .цепь наттметра М, шкалы которых градуируются с учетом коэффициента трансформации на токи, приведенные к первичной стороне, т.е. на действительные токи, протекающие н цепи печи, обмотку трансформатора Ь с большим числом витков, фильтр Ф„, пропускающий только токи измеряющей частоты и фильтр Ф, пропускающий только токи основной частоты, питающей печь, условно. изображенные 55 дзухполюсниками, и источник питания измеряющей частоты с ЭДС e„, . Так как по крайней мере одну введенную н цепль печи ЭДС измеряющей частоты необходимо н общем случае регулиро- 60 вать, то н устройстве ввода предусмотрен резистор Rp.

Так как измерение токон и напря><ений измеряющей частоты производится при помощи фильтров, то на фиг.2

1 изображены источники питания только измеряющей частоты Е. ЭДС, напря- жения и токи основной частоты не показаны. Сопротивления короткой сети пРедставлена н виде Z „,,Енэи Z c

Вольтметры Vq - 7 предназначены для измерения напряжений между электродами и электродами и подиной. RAg, Йз H Rco обозначают сопротивления наины под электРодами, à RA> RAc ЙР— между электродами, так как они практически активные, 13 — ток электрода, U — напряжение электрод — подина, а I> — доля тока электрода, проходящая через ванну на подину с соответствующими индексами А, В и С. Амперметр и токовая цепь ваттметра включены в первичную цепь устройства ввода (фиг. 1). Однако на схеме (фиг. 2)для облегчения смысловой стороны дела они показаны включенными непосредственно в короткую сеть первой фазы, применительно к определению проводимости между электродом и подом которой ведется дальнейшее пояснение. В качестве источников измеряющей частоты е мможно использовать синхронный электромашинный генератор, одна фаза которого используется с измененными, по сравнению с нормальным режимом,началом и концом обмотки, так что, например, нторая фаза оказывается отстающей от первой, а третья — от второй на 1/б периода. ЭДС е„ создают трехфазную систему ЭДС измеРяющей частоты ЕР4 Еюю ЕРс н цепи печи с тем же чередованием и сдвигом фаз, что и система ЭДС ед „, .

Для определенности н соответстнии с примером будем считать регулируемой ЭДС Еп второй фазы.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Определим проводимость ванны печи под первым электродом. До начала регулирования напряжения между электродами и подиной (фиг. 3) обозначены- U Ц „ и У,„с

Изменением Rp в цепи Е уменьшают

U „ до нового значения U, так, чтобй концы векторов Й,, У „ и Йз,лежали на одной прямой АВС треугольника

АСО. При этом разности потенциалов между электродами UA> UAcи U оказываются в фазе или противофазе друг с другом. В этом случае ток первого электрода I3A можно разложить на составляющие лишь по двум известным направлениям АС и ОА, но не по трем, как в случае расположения конца вектора Uqz вне прямой AC.

Добиться .расположения вектора U,„ö на прямой АС можно не только изменением амплитуды Е>>, но и фазы, или того и другого вместе. Зафиксировать указанное расположение векторов можно различными способами, например

955535 при помощи фазометра или вольтметров V V и Ъ . В этот момент сумма показаний первых двух вольтметров равна показанию третьего Ч +Чс = Чз.

ПРи Расположении конца вектоРа Бэп8 на прямой АС снимают показания вольтметров V и V . По этим показаниям строят треугольник 0AB.- Сняв показания амперметра A и ваттметра М, можно косвенным путем определить угол сС, который вычисляют по формуле

P сс = arccos эсй э где Р— показания ваттметра И.

Используя фазометр, угол сс можно измерить непосредственно.

Угол Й можно определить из

РОМК, так как МК Н AC

6 = + ОАВ -сс, Так как АК = ?э0д, а ОМ = Izp, то по теореме синусов из Ь ОМК

sinG эОА эА

sin(it — са -6)

Искомую проводимость первый электрод — подина находят по формуле ььоь

АО эп Д следовательно, для любого электрода

I3 sinS

U3i sin(ii с" 6)

Преимущество предлагаемого способа обуславливается простотой регулирования напряжений измеряющей частоты, так как регулирования требует лишь один параметр. Кроме того, в ряде случаев, когда между электродами имеет место значительная взаимная проводимость, можно обойтись только двумя источниками измеряющей частоты.

Формула изобретения

Способ определения проводимости между электродом и подиной трехфазной трехэлектродной руднотермической печи,при котором последовательно с каждым электродом подключают регулируемый источник измеряющей частоты, отличной

oò работы частоты печи, .изменяют ЭДС

5 источников до установления заданных величин и фаз потенциалов измеряющей частоты на электродах, измеряют ток электрода одной из фаз и напряжение его относительно поднны на измеряющей частоте и по измеренным параметрам определяют указанную проводимость, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса определения проводимости при сдвиге фаэ ЭДС на одну шестую периода устанавливают разности потенциалов измеряющей частоты между всеми парами электродов в фазе или противофазе, а потенциал указанного электрода по отношению к подине — отличным от потенциалов других электродов по . фазе, измеряют угол сдвига фаз тока укаэанного электрода от его напряжения относительно подины и угол сдвига фаз этого. тока от напряжения между

25 любыми двумя электродами, а проводимость определяют по формуле

s1nG го,„ . и — ф, -а)

30 где G — проводимость между электродом и подиной;

I — ток измеряющей частоты в электроде;

U „- напряжение измеряющей часто-. ты между электродом и подиной; сС вЂ” угол сдвига фаз между I и U „;

 — угол сдвига фаз между ? и напряжением между любой парой

40 электродов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 436458, кл. Н 05 В 7/144, 1972.

45 2. Авторское свидетельство СССР

Р 392424, кл. G 01 R 27/00, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 92998716,кл. Н 05 В 7/144, 1980.

955535

С

@ЬгЗ

<иа,2

Составитель О. Турпак

Техред М. Гергель

Редактор A. Огар о

КорректорЮ.Макаренко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эаказ 6476/77 Тираж 862 Подписное

ВНИИЩ4 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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