Файл: Пирожников, В. Е. Автоматизация контроля и управления электросталеплавильными установками.pdf

устройство для автоматического управления режимом дуговой печи [17]. Задача такого устройства — поддерживать на заданном уровне количество вводимой в печь полезной энергии, т. е. стремиться осу­ ществить уравнение

Принципиальная схема такого электронного вычислительного устройства типа ВУ-5086 с автоматическим регулятором БЭЭР дана на рис. 23. Вычислительное устройство включает измеритель­ ный трансформатор напряжения ТН, блок произведения БП, блок суммирования и интегрирования БСИ и стабилизатор напряже­ ния ДП.

Напряжение, пропорциональное силе тока и напряжению дуги, подается на вход блока произведения БП. Тиритовые нелинейные сопротивления позволяют эти величины возвести в квадрат, и на выходе AB возникает напряжение, пропорциональное

№ + h l f - - k2I f = kUJ = кРпол. (II-2)

Сигнал блока произведения БП подается на вход блока сумми­ рования и интегрирования БСИ представляющего собой усилитель постоянного тока с глубокой обратной связью. Заданное значение мощности Рпол ном подается на БСИ от делителя напряжения £?д, подключенного к стабилизированному источнику питания, в виде

50

напряжения U3aa, суммируется в блоке с напряжением UAB, и ре­ зультат этого суммирования интегрируется во времени по закону

Получаемое на выходе блока интегрирования напряжение евых пропорционально недобору или перебору электроэнергии в данной фазе печи, накопившейся за интервал t. Это напряжение подается в обмотку управления дросселя насыщения ДП, который изменяет задание регулятора мощности дуговой печи.

Вычислительное устройство типа ВУ-5086 работает вместе с элек- тронно-электромашинным регулятором БЭЭР. Это позволило умень­ шить несимметрию распределения электроэнергий между фазами печи, сократить длительность периода плавления и существенно уменьшить разброс технико-экономических показателей отдельных плавок.

При существенном изменении мощности печи Рпол в результате, например, обрыва дуги, когда Рпол становится равной нулю, зада­ ние регулятору в течение времени ts (до зажигания дуги) быстро

В результате этого длительное время ВУ-5086 будет работать при невыгодном (нерациональном) режиме, когда сила тока печи заметно (на 15—20%) больше номинальной. Аналогичное ухудше­ ние режима возникает, например, после обвала шихты, при ликви­ дации короткого замыкания.

Н. В. Окороков предлагал отказаться от компенсации перебора полезной электроэнергии в период плавления и регулировать полез­

рациональными, предлагает внести в существующую конструкцию ВУ-5086 добавочный блок, задача которого — автоматический пере­ вод в область рациональных электрических режимов.

ВНИИАчермет разработал корректирующее устройство к регу­ ляторам мощности, которое позволяет исключить специальное ана­ логовое устройство для измерения мощности и повысить точность системы регулирования. Структурная схема, поясняющая способ автоматического регулирования электрического режима в дуговых электропечах, приведена на рис. 24.

Заданный оптимальный электрический режим в дуговой электро­ печи 1 осуществляется автоматическим регулятором 2 перемещения электродов, снабженным корректором мощности 3, индикатором

Сигнал Ап, пропорциональный отклонению фактического коли­ чества электроэнергии от заданного, с индикатора 4 передается на корректор мощности 3, который изменяет задание регулятору пере­ мещения электродов 2.

Испытания автоматического регулятора мощности с корректи­ рующим устройством на промышленной ДСП-5 показали, что мощ­ ность, вводимая в печь, поддерживается с точностью ±3% .

Британская исследовательская ассоциация черной металлургии (BISRA) предложила регулировать подаваемую в дуговую печь энергию. Вначале простой контроль мощности состоял в том, что автоматически уменьшалась ее подача в результате изменения сту­ пени напряжения трансформатора переключением его на более низкую ступень, когда достигалась критическая заранее установлен­ ная температура свода.

В дальнейшем исследование показало, что необходим более эффек­ тивный контроль мощности. Это привело к разработке BISRA авто­ матического регулятора подаваемой мощности АРІС, который пред­ ставляет собой программированную систему с незамкнутым конту­ ром для регулирования всей энергии. Регулятор АРІС программи­ ровал последовательность ступеней напряжения и расход (квт ч/т) на каждой ступени напряжения и не был предназначен для контроля средней скорости подачи энергии ни на базе всех фаз, ни на базе каждой из них в отдельности.

В 1959 г. фирма «United Steel Со, Ltd» (Англия) [20] разрабо­ тала автоматический регулятор скорости подачи энергии, так назы­ ваемый ERIC (Energy Rate Input Controller), который может под-

52

гулятор энергии; 3 — автоматический регу­

чателем ступеней н а ­ пряжения; 7 — зада­ ние мощности; 8 — задание энергии; 9 — трансформатор; 10 — переключатель ступе­ ней напряжения; 11 — выключатель

держивать постоянным (во времени) или общий расход энергии по всем трем фазам, или средний расход ее в каждой фазе отдельно и регулировать процесс расплавления шихты в электропечи в соот­ ветствии с программированными значениями напряжения и расхода энергии.

На рис. 25 показана структурная схема системы.

Сигналы, пропорциональные напряжению и силе тока дуги, поступают в электронный умножитель /, выходной сигнал из кото­ рого пропорционален мгновенной фактической мощности дуги (РА). Этот выходной сигнал сравнивается с заданным напряжением, про­ порциональным вычисленной скорости подачи энергии, необходимой для достижения заранее установленной подачи мощности в опреде­ ленное время. Разница между установленной и фактически расходуе­

о

Корректировочное действие регулятора ERIC поясняется рис. 26.

53