RU1790321C - Dc source for power supply of arc furnace - Google Patents
Dc source for power supply of arc furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU1790321C RU1790321C SU4776146A SU4776146A RU1790321C RU 1790321 C RU1790321 C RU 1790321C SU 4776146 A SU4776146 A SU 4776146A SU 4776146 A SU4776146 A SU 4776146A RU 1790321 C RU1790321 C RU 1790321C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- groups
- terminals
- valves
- valve
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 12
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания электрометаллургических установок, например дуговых электропечей. The invention relates to electrical engineering, in particular to power sources of electrometallurgical plants, for example arc electric furnaces.
Известен источник питания дуговой сталеплавильной печи, содержащий питающий трехфазный трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, к каждой из которых подключена трехфазная управляемая мостовая вентильная группа с блоком управления, содержащим последовательно соединенные датчик тока, узел сравнения, регулятор тока, систему импульсно-фазового управления, соединенную своими выводами с управляющими выводами вентилей. Выводы постоянного тока внутренних групп включены между собой последовательно и через дроссель подключены к электродам печи. Устройство содержит также трехфазную нулевую управляемую вентильную группу и неуправляемую однофазную вентильную группу. Первая из них подключена выводами переменного тока к выводам переменного тока одной из мостовых вентильных групп, а выводом постоянного тока к электроду печи, не связанному с выводами постоянного тока этой же мостовой вентильной группы, а вторая включена между выводами постоянного тока одной мостовой вентильной группы согласно ее вентилям. Причем для управляемых вентильных групп мостовой и нулевой с общими выводами переменного тока часть выводов системы импульсно-фазового управления подключена непосредственно, а часть - через переключающий элемент для обеспечения образования двух мостовых групп. A power source for an arc steel furnace is known, comprising a three-phase supply transformer with two groups of secondary windings, each of which is connected to a three-phase controlled bridge valve group with a control unit containing a current sensor connected in series, a comparison unit, a current regulator, and a pulse-phase control system connected their findings with the control terminals of the valves. The DC terminals of the internal groups are connected to each other in series and connected to the furnace electrodes through a choke. The device also contains a three-phase zero controlled valve group and uncontrolled single-phase valve group. The first of them is connected by AC terminals to the AC terminals of one of the bridge valve groups, and by a direct current output to the furnace electrode not connected to the DC terminals of the same bridge valve group, and the second is connected between the DC terminals of one bridge valve group according to its gates. Moreover, for controlled gate groups of bridge and zero with common AC terminals, part of the terminals of the pulse-phase control system is connected directly, and part through a switching element to ensure the formation of two bridge groups.
Известное устройство позволяет осуществить переключение с последовательного соединения двух мостов на параллельное соединение и наоборот. The known device allows you to switch from the serial connection of two bridges to a parallel connection and vice versa.
Недостатком известного устройства является то, что при параллельной работе мостов уменьшается КПД установки за счет дополнительных потерь в неуправляемой вентильной группе. Кроме того, коэффициент мощности снижается за счет использования в последовательно-параллельно переключаемых мостах управляемых вентилей. A disadvantage of the known device is that during parallel operation of the bridges the efficiency of the installation is reduced due to additional losses in the uncontrolled valve group. In addition, the power factor is reduced due to the use of controlled valves in the series-parallel switched bridges.
Для управления тиристорами необходимо два комплекта шестиканальных систем управления, часто снижает надежность источника питания. Наличие полностью управляемых мостов и двойного комплекта системы управления и регулирования удорожает источник питания. To control thyristors, two sets of six-channel control systems are needed, often reducing the reliability of the power source. The presence of fully controllable bridges and a double set of control and regulation system increases the cost of the power source.
Известен источник питания сталеплавильной печи, содержащий два трехфазных управляемых мостовых вентильных комплекта, одноименные выводы постоянного тока которых предназначены для подключения попарно к одному из электродов печи, а выводы переменного тока предназначены для подключения к выводам независимых обмоток питающего трансформатора и трехфазную нулевую вентильную группу, выводами переменного тока подключенную к соответствующим выводам переменного тока первого мостового вентильного комплекта, два блока управления, включающих каждый последовательно соединенные датчик тока, узел сравнения, регулятор тока, систему импульсно-фазового управления, соединенную своими выводами с управляющими электродами вентилей соответствующих вентильных групп, причем для управления вентильных групп, нулевой и мостовой с общими выводами переменного тока часть выводов системы импульсно-фазового управления подключена непосредственно, а часть - через переключающий элемент для обеспечения образования двух мостовых групп. Кроме того, источник питания содержит вторую, преимущественно неуправляемую, трехфазную нулевую вентильную группу, причем разнополярные выводы постоянного тока первой и второй нулевых вентильных групп соединены между собой, а выводы переменного тока второй нулевой вентильной группы подключены к выводам переменного тока второго мостового вентильного комплекта. A power source is known for a steelmaking furnace, containing two three-phase controlled bridge valve sets, the DC terminals of the same name are designed to be connected in pairs to one of the furnace electrodes, and the AC terminals are designed to connect to the terminals of the independent windings of the supply transformer and a three-phase zero valve group, with alternating outputs current connected to the corresponding terminals of the alternating current of the first bridge valve set, two control units, including x each series-connected current sensor, comparison unit, current regulator, pulse-phase control system, connected by its terminals to the control electrodes of the valves of the respective valve groups, moreover, to control the valve groups, zero and bridge with common alternating current outputs, some of the conclusions of the pulse-phase system control is connected directly, and part through a switching element to ensure the formation of two bridge groups. In addition, the power supply contains a second, mainly uncontrolled, three-phase zero valve group, and the bipolar DC terminals of the first and second zero valve groups are interconnected, and the alternating current terminals of the second zero valve group are connected to the alternating current terminals of the second bridge valve set.
Известное устройство повышает КПД за счет устранения дополнительных потерь в однофазной диодной группе. Однако повышение КПД представляется недостаточным, так как на время расплавления подключается дополнительный реактор, а трехфазные мостовые комплекты выполнены на управляемых вентилях. The known device increases efficiency by eliminating additional losses in a single-phase diode group. However, the increase in efficiency seems insufficient, since an additional reactor is connected for the time of melting, and the three-phase bridge sets are made on controlled valves.
Кроме того, известное устройство имеет недостаточно высокий коэффициент мощности, особенно при глубоком регулировании, из-за наличия управляемых вентильных комплектов, высокую стоимость, сложность системы управления, что снижает надежность устройства в целом. In addition, the known device has a low power factor, especially with deep regulation, due to the presence of controlled valve sets, high cost, complexity of the control system, which reduces the reliability of the device as a whole.
Цель предлагаемого изобретения - увеличение надежности, упрощение устройства и снижение затрат на источник питания. The purpose of the invention is to increase reliability, simplify the device and reduce the cost of a power source.
Поставленная цель достигается тем, что в источнике постоянного тока для питания дуговой печи, содержащем первый и второй трехфазные мостовые вентильные комплекты со сглаживающими реакторами в цепях постоянного тока, состоящие каждый из первой и второй трехфазных нулевых групп вентилей, одноименные выводы постоянного тока которых предназначены для подключения, соответственно к электроду и подине печи, а выводы переменного тока каждого из них предназначены для подключения к выводам соответствующих вторичных обмоток питающего трансформатора, третью и четвертую трехфазные нулевые группы вентилей, разноименные выводы постоянного тока которых соединены между собой, а выводы переменного тока подключены соответственно к выводам переменного тока первого и второго трехфазных мостовых комплектов, а также системы управления и коммутирующее устройство, новым является то, что одна из трехфазных нулевых групп вентилей каждого мостового комплекта выполнена неуправляемой, а третья и четвертая трехфазные нулевые группы вентилей выполнены управляемыми, причем третья и четвертая и управляемые трехфазные нулевые группы вентилей мостовых вентильных комплектов установлены так, что к выводам переменного тока, предназначенным для подключения к выводам соответствующих вторичных обмоток указанного трансформатора, подключены одноименные выводы управляемых вентилей указанных групп, причем выходы системы импульсно-фазового управления подключены к управляющим электродам вентилей через коммутирующее устройство, а сглаживающие реакторы включены последовательно в цепи постоянного тока неуправляемых вентильных групп соответствующих мостовых вентильных комплектов. This goal is achieved by the fact that in a direct current source for supplying an arc furnace containing the first and second three-phase bridge valve sets with smoothing reactors in DC circuits, each of the first and second three-phase zero groups of valves, the same DC outputs of which are designed to connect , respectively, to the electrode and the hearth of the furnace, and the AC terminals of each of them are designed to connect to the terminals of the corresponding secondary windings of the supply transformer a matora, the third and fourth three-phase zero groups of valves, the opposite DC terminals of which are interconnected, and the alternating current leads are connected respectively to the alternating current terminals of the first and second three-phase bridge sets, as well as the control system and the switching device, new is that one of the three-phase zero groups of valves of each bridge set is made uncontrollable, and the third and fourth three-phase zero groups of valves are made controlled, and the third and fourth and controlled three-phase zero groups of valves of bridge valve sets are installed so that the terminals of the alternating current intended for connecting to the terminals of the corresponding secondary windings of the indicated transformer are connected with the same terminals of the controlled valves of the indicated groups, and the outputs of the pulse-phase control system are connected to the control electrodes of the valves through switching device, and smoothing reactors are connected in series in the DC circuit of uncontrolled valve loads n the respective bridge rectifier sets.
В источнике постоянного тока при соединении вторичных обмоток питающего трансформатора по схеме "звезда-звезда" система управления выполнена в виде одного канала, включающего последовательно соединенные датчики тока и включенные в общую цепь нагрузки, блок сравнения, регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, шестиканальная группа выходов которой соединена с входом коммутирующего устройства, включающего две группы выходов, одна из которых соединена с управляющими электродами управляемых вентилей мостовых вентильных комплектов, а другая - с управляющими электродами вентилей третьей и четвертой нулевых вентильных групп. In the DC source when connecting the secondary windings of the supply transformer according to the star-star scheme, the control system is made in the form of a single channel, including series-connected current sensors and included in the common load circuit, a comparison unit, a current regulator and a pulse-phase control system, six-channel the group of outputs of which is connected to the input of the switching device, including two groups of outputs, one of which is connected to the control electrodes of the controlled valves of the bridge valve kits, and the other - the control electrodes of the third and fourth valves zero valve groups.
В источнике питания при соединении вторичных обмоток питающего трансформатора по схеме "звезда-треугольник" система управления выполнена из двух каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика тока, включенного в цепь постоянного тока соответствующего вентильного трехфазного мостового комплекта, блока сравнения, регулятора тока и системы импульсно-фазового управления, трехканальная группа выходов которой соединена с входом коммутирующего устройства, включающего две группы выходов, причем одна из них соединена с управляющими электродами вентилей соответствующего трехфазного мостового вентильного комплекта, а другая - с управляющими электродами вентилей трехфазной нулевой вентильной группы, одноименные выводы которой соединены с выводами переменного тока группы вентильного комплекта, управляемой от той же системы импульсно-фазового управления. In the power source when connecting the secondary windings of the supply transformer according to the star-delta scheme, the control system is made of two channels, each of which consists of a series-connected current sensor connected to the DC circuit of the corresponding three-phase valve bridge set, a comparison unit, a current regulator and pulse-phase control system, a three-channel group of outputs of which is connected to the input of a switching device, including two groups of outputs, one of which is connected ene valves with control electrodes corresponding to three-phase bridge rectifier set, and the other - the control electrodes of the three-phase zero gate valves groups like outputs of which are connected to the terminals AC group valve set controlled by the same pulse-phase control system.
Сущность предлагаемого устройства проясняется чертежами, где на фиг.1 изображены варианты установки управляемых вентилей; на фиг.2 - источник питания с одной системой управления; на фиг.3 - источник питания с двумя системами управления. The essence of the proposed device is clarified by the drawings, where figure 1 shows the installation options of controlled valves; figure 2 - power source with one control system; figure 3 - power source with two control systems.
Источник питания дуговой сталеплавильной печи содержит питающий трансформатор 1 с двумя вентильными обмотками, соединенными по схеме "звезда-звезда" или "звезда-треугольник", к которым подключены вентильные комплекты 2 и 3, выполненные каждый по трехфазной мостовой схеме и содержащие первую анодную 4,5 и вторую катодную 6,7 трехфазные вентильные группы соответственно. Одноименные выводы комплектов электрически соединены между собой и подключены соответственно к электроду 8 и подине 9 печи. Устройство содержит также третью и четвертую нулевые управляемые вентильные группы 10,11; первые разноименные выводы постоянного тока этих групп, соединенные между собой, а выводы переменного тока их подключены соответственно к выводам переменного тока вентильных комплектов 2 и 3. The power source of the arc steel furnace contains a
Устройство содержит также систему управления каждого вентильного комплекта 2 и 3, состоящую из последовательно подключенных датчика тока 12, 13, узла сравнения 14, 15, регулятора тока 16, 17, системы импульсно-фазового управления 18, 19, а также коммутирующего устройства 20, 21. Коммутирующие устройства 20, 21 выполнены с двумя группами выходов. Через коммутирующее устройство 20 выходы соответствующей системы импульсно-фазового управления 18 подключены к управляющим электродам вентилей катодной нулевой управляемой группы 10 и одноименной катодной группы 6 связанного с ней по выводам переменного тока вентильного мостового комплекта 2. Аналогично выводы системы импульсно-фазового управления 19 через коммутирующее устройство 21 подключены и к управляющим электродам вентилей анодных групп 11 и 5. Оставшаяся анодная 4 и катодная 7 группы комплектов 2 и 3 выполнены на неуправляемых вентилях, в цепи постоянного тока которых установлены дроссели 22 и 23 соответственно. The device also contains a control system for each
Варианты выполнения силовой схемы источника питания изображены на фиг. 1б, в, г, где различными, но имеющими общую закономерность, являются связи между элементами и место установки дросселей. Embodiments of the power circuit of the power source are shown in FIG. 1b, c, d, where various, but having a common pattern, are the connections between the elements and the installation location of the chokes.
На фиг.2 изображен источник питания, управляемый одной системой импульсно-фазового управления 24, выходы которой через коммутирующее устройство 25 подключены к управляющим электродам нулевых вентильных групп и к управляющим электродам соответствующих вентилей мостовых комплектов 2, 3. При этом вторичные обмотки трансформатора 1 выполнены по схеме "звезда-звезда", а система импульсно-фазового управления выполнена шестиканальной. Figure 2 shows a power source controlled by one pulse-phase control system 24, the outputs of which through a switching device 25 are connected to the control electrodes of the zero valve groups and to the control electrodes of the corresponding valves of the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Напряжение сетевой частоты через питающий трансформатор 1 подается на входы мостовых вентильных комплектов 2,3 и нулевых управляемых вентильных групп 10, 11. В начальной стадии плавки, характеризующейся высоким напряжением дуги, коммутирующие устройства в виде ключей на два положения 20, 21 переключаются оператором или автоматически от сигнала датчика напряжения нагрузки (на схеме не показан). Таким образом, импульсы управления от систем импульсно-фазового управления 18, 19 поступают на управляющие электроды нулевых вентильных групп 10, 11, которые совместно с диодными группами 4, 7 мостовых вентильных комплектов 2, 3 образуют последовательное соединение двух полууправляемых мостовых схем, суммарное напряжение которых через последовательно соединенные реакторы 22, 23 подается к электроду 8 и подине 9 печи, между которыми горит дуга. Ток дуги стабилизируется регулятором тока 16, регулятор тока 17 находится в это время в насыщении, так как ток в цепи датчика тока 13 отсутствует. The voltage of the mains frequency through the
По мере разогрева печи, проплавления колодцев в расплавленной шихте напряжения на дуге снижается ввиду снижения градиента напряженности дугового разряда. При этом благодаря наличию регулятора тока 16, снижается и напряжение последовательно соединенных мостов, так как ток дуги остается неизменным. При достижении напряжения на дуге уровня напряжения одного вентильного моста, коммутирующее устройство 20, 21 переводится в противоположное положение, и управляющие импульсы от системы импульсно-фазового управления поступают при этом на управляющие электроды вентилей групп 5,6 вентильных комплектов 2,3 и источник питания переводится в режим параллельно соединения двух мостовых схем. После переключения на параллельную работу, благодаря наличию датчиков тока 12, 13 и постоянству сигнала задания тока, вентили комплектов 2,3 будут отпираться полностью, что способствует более устойчивому горению дуги. As the furnace heats up, the penetration of wells in the molten charge, the voltage on the arc decreases due to a decrease in the gradient of the intensity of the arc discharge. Moreover, due to the presence of the
Дроссели 22, 23 обеспечивают устойчивое горение дуги, причем при последовательном соединении мостов они также соединяются последовательно и способствуют более устойчивому горению дуги на стадии расплавления.
Цель уменьшения потерь, повышения надежности и упрощения достигается за счет того, что использованы две неуправляемые вентильные группы, два реактора и одна система управления, причем по сравнению с прототипом, связи между ними изменены таким образом, что всегда работают два полууправляемых моста. The goal of reducing losses, improving reliability and simplification is achieved due to the fact that two uncontrolled valve groups, two reactors and one control system are used, and in comparison with the prototype, the connections between them are changed in such a way that two semi-controlled bridges always work.
В предлагаемом устройстве работают всегда два полууправляемых моста, а в режиме расплавления - только два сглаживающих реактора. Так как потери в диодах в 1,5 раза меньше, чем в тиристорах, то в предлагаемом устройстве потери в вентильной части снижаются на 15%, а в реакторах - на 50%. Полууправляемая схема дает выигрыш в коэффициенте мощности на 10-12% по сравнению с прототипом. Учитывая, что диоды в одном вентильном комплекте установлены в катодной группе, а в другом - в анодной (или наоборот), при глубоком регулировании достигается дополнительный эффект в снижении уровня гармоник сетевого тока. In the proposed device, there are always two semi-controlled bridges, and in the melting mode, only two smoothing reactors. Since losses in diodes are 1.5 times less than in thyristors, in the proposed device losses in the valve part are reduced by 15%, and in reactors - by 50%. A semi-controlled circuit gives a gain in power factor of 10-12% compared with the prototype. Considering that the diodes in one valve set are installed in the cathode group, and in the other in the anode group (or vice versa), with deep regulation, an additional effect is achieved in reducing the harmonics of the mains current.
Использование двух полууправляемых вентильных групп упрощает схему, так как необходимо иметь в 1,5 раза меньше, по сравнению с прототипом, элементных ячеек системы управления. При этом увеличивается надежность устройства, так как она определяется в основном системой управления. The use of two semi-controlled valve groups simplifies the scheme, since it is necessary to have 1.5 times less, in comparison with the prototype, element cells of the control system. This increases the reliability of the device, since it is determined mainly by the control system.
Упрощение системы управления, использование двух неуправляемых вентильных групп, а также исключение одного реактора резко снижает стоимость предлагаемого устройство по сравнению с прототипом. The simplification of the control system, the use of two uncontrolled valve groups, as well as the exclusion of one reactor dramatically reduces the cost of the proposed device compared to the prototype.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4776146A RU1790321C (en) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | Dc source for power supply of arc furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4776146A RU1790321C (en) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | Dc source for power supply of arc furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1790321C true RU1790321C (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=30441599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4776146A RU1790321C (en) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | Dc source for power supply of arc furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1790321C (en) |
-
1989
- 1989-06-05 RU SU4776146A patent/RU1790321C/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1702546, кл.H 02M 7/02, 1987. * |
| Авторское свидетельство СССР N 1725727, кл.H 02M 7/02, 1988. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL174299B1 (en) | Power converter for providing dc power supply to an arc furnace | |
| EA004169B1 (en) | Method and device for supplying an electric arc melting furnace with current | |
| RU1790321C (en) | Dc source for power supply of arc furnace | |
| RU2199838C2 (en) | Power converter for supplying electric arc furnace with dc current | |
| RU2216883C2 (en) | Power supply for dc arc furnace | |
| RU1725727C (en) | Device for power supply of dc electric arc steel melting furnace | |
| RU2251226C1 (en) | Induction plant | |
| SU886326A2 (en) | Adjustable thyristorized ac voltage converter for two active heaters | |
| SU1001380A1 (en) | Ac voltage-to-dc voltage converter | |
| SU1150719A1 (en) | Semiconductor a.c. voltage-to-d.c. voltage converter | |
| SU955457A2 (en) | Two-cell series inverter | |
| SU983941A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
| SU935912A2 (en) | Voltage stabilizer | |
| SU1031916A1 (en) | Electrical glass melting furnace | |
| SU1702546A1 (en) | Dc arc furnace power supply | |
| RU2081501C1 (en) | Pulse current supply | |
| SU1670759A1 (en) | Ac-to-dc thyristor voltage converter | |
| SU750685A1 (en) | Self-sustained series inverter | |
| SU993413A1 (en) | Static dc voltage to ac voltage converter | |
| RU2061994C1 (en) | Dc=to-three-phase-ac voltage changer (options) | |
| SU959240A1 (en) | Self-sustained inverter | |
| SU551623A1 (en) | DC Voltage Regulator | |
| SU1669067A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
| US5475582A (en) | Stepless control of a load guided parallel resonant inverter | |
| SU788307A1 (en) | Self-sustained inverter |