[go: up one dir, main page]

RU2216883C2 - Power supply for dc arc furnace - Google Patents

Power supply for dc arc furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2216883C2
RU2216883C2 RU2001131516/09A RU2001131516A RU2216883C2 RU 2216883 C2 RU2216883 C2 RU 2216883C2 RU 2001131516/09 A RU2001131516/09 A RU 2001131516/09A RU 2001131516 A RU2001131516 A RU 2001131516A RU 2216883 C2 RU2216883 C2 RU 2216883C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminals
sets
phase
additional
valves
Prior art date
Application number
RU2001131516/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001131516A (en
Inventor
С.М. Нехамин
Владимир Гаврилович Машьянов
Г.А. Фарнасов
А.К. Филиппов
Сергей Анатольевич Саньков
М.М. Крутянский
Original Assignee
Нехамин Сергей Маркович
Фарнасов Геннадий Алексеевич
Филиппов Алексей Константинович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=32027037&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2216883(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Нехамин Сергей Маркович, Фарнасов Геннадий Алексеевич, Филиппов Алексей Константинович filed Critical Нехамин Сергей Маркович
Priority to RU2001131516/09A priority Critical patent/RU2216883C2/en
Publication of RU2001131516A publication Critical patent/RU2001131516A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2216883C2 publication Critical patent/RU2216883C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Furnace Details (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; dc power supply for electrical metal-working installations. SUBSTANCE: power supply has diode groups of three- phase bridge rectifiers connected in series and in parallel by means of controllable diodes whose anodes are connected to ac leads of one bridge set and cathodes, to like-phase leads of other rectifier set. Connected to opposite secondary-winding leads of respective transformer phases are ac leads of sets being connected. Number of bridge sets being connected is unlimited. EFFECT: simplified design, enhanced reliability, enlarged capability of matching power supply and load parameters. 7 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания электродуговой или иной нагрузки, требующей глубокого регулирования напряжения и тока (электрометаллургических установок), например дуговых печей постоянного тока. The invention relates to electrical engineering, in particular to power supplies of an electric arc or other load, requiring deep regulation of voltage and current (electrometallurgical installations), for example, direct current arc furnaces.

Дуговые плавильные печи характеризуются существенным снижением напряжения дуги в процессе плавки вследствие уменьшения градиента потенциала в столбе дуги по мере прогрева и проплавления шихты и разогрева рабочего пространства печи. На определенном этапе процесса напряжение дуги снижается настолько, что требуется принятие специальных мер (изменение длины дуги, повышение тока) для поддержания уровня вводимой в печь мощности. Arc melting furnaces are characterized by a significant decrease in the arc voltage during the melting process due to a decrease in the potential gradient in the arc column as the charge is heated and melted and the working space of the furnace is heated. At a certain stage of the process, the arc voltage decreases so that special measures are required (changing the arc length, increasing the current) to maintain the level of power introduced into the furnace.

Широко известны (Полупроводниковые выпрямители. / Под ред. Ф.И. Ковалева, Г. П. Мостковой. М.: Энергия, 1979) схемы последовательного и параллельного соединения выпрямительных устройств, обеспечивающие необходимое согласование с параметрами нагрузки при неизменной мощности источника питания. Недостаток такого источника применительно к дуговым печам заключается в невозможности оперативного переключения силовой схемы с последовательного соединения на параллельное, следствием чего является необходимость серьезного нарушения хода технологического процесса с целью указанного переключения. Widely known (Semiconductor rectifiers. / Under the editorship of F.I. Kovalev, G.P. Mostkova. M .: Energy, 1979), series and parallel connection of rectifier devices, providing the necessary coordination with the load parameters at constant power supply. The disadvantage of this source in relation to arc furnaces is the impossibility of promptly switching the power circuit from a serial connection to a parallel one, which leads to the need for a serious disruption of the process with the aim of this switch.

Известно устройство для питания дуговой печи постоянного тока (А.с. СССР 1702546), позволяющее оперативно осуществлять переход с последовательной на параллельную схему соединения двух трехфазных мостовых выпрямителей. Устройство содержит питающий трехфазный трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, к каждой из которых подключена трехфазная управляемая мостовая вентильная группа с блоком управления, а 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. Недостатком известного устройства является наличие дополнительных вентильных групп и усложнение схемы управления, что снижает надежность устройства в целом. A device is known for powering an arc direct current furnace (A.S. USSR 1702546), which allows for prompt transition from a serial to a parallel circuit for connecting two three-phase bridge rectifiers. The device contains 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, as well as a three-phase zero controlled valve group and an 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. A disadvantage of the known device is the presence of additional valve groups and the complexity of the control circuit, which reduces the reliability of the device as a whole.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является источник постоянного тока для питания дуговой печи (Патент России 1790321), содержащий 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 каждой 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 систему управления и коммутирующее устройство. Одна из трехфазных нулевых групп вентилей каждого мостового комплекта выполнена неуправляемой, в ее цепь постоянного тока включен сглаживающий реактор, а третья и четвертая трехфазные нулевые группы вентилей выполнены управляемыми, причем третья, четвертая 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, а сглаживающие реакторы включены последовательно в цепи постоянного тока неуправляемых вентильных групп соответствующих мостовых вентильных комплектов. The closest technical solution, selected as a prototype, is a direct current source for supplying an arc furnace (Russian Patent 1790321), containing the first and second three-phase bridge valve sets with smoothing reactors in DC circuits, each consisting of the first and second three-phase zero groups of valves whose DC outputs of the same name are intended to be connected to the electrode and the hearth of the furnace, respectively, and the AC terminals of each of them are intended to be connected to the terminal the corresponding secondary windings of the supply transformer, 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 a control system and a switching device. One of the three-phase zero groups of valves of each bridge set is made uncontrolled, a smoothing reactor is included in its DC circuit, and the third and fourth three-phase zero groups of valves are made controlled, and the third, fourth controlled three-phase zero groups of valves of the bridge valve sets are installed so that the conclusions alternating current, designed to connect to the terminals of the corresponding secondary windings of the specified transformer, connected the same terminals of the controlled valve lei of the indicated groups, and smoothing reactors are connected in series in the DC circuit of uncontrolled valve groups of the corresponding bridge valve sets.

Недостатком данного устройства является наличие дополнительных управляемых трехфазных нулевых групп вентилей, что приводит к удорожанию источника питания и снижению его надежности. The disadvantage of this device is the presence of additional controlled three-phase zero groups of valves, which leads to an increase in the cost of the power source and a decrease in its reliability.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание более простого и надежного источника постоянного тока для питания дуговой печи с расширенными возможностями согласования параметров источника и нагрузки, повышение коэффициента мощности и кпд установки, обеспечение более полной компенсации магнитных полей в преобразователе, снижение его массы и габаритов, повышение скорости расплавления шихты при более низком удельном расходе электроэнергии. The technical task of the invention is the creation of a simpler and more reliable source of direct current for powering the arc furnace with advanced possibilities of matching the source and load parameters, increasing the power factor and efficiency of the installation, providing more complete compensation of magnetic fields in the converter, reducing its weight and dimensions, increasing speed charge melting at a lower specific energy consumption.

Поставленная задача решается тем, что в источнике питания дуговой печи постоянного тока, содержащем два трехфазных мостовых вентильных комплекта, однополярные выводы постоянного тока которых предназначены для подключения соответственно к сводовым и подовым электродам печи, а между выводами переменного тока, предназначенными для подключения соответствующих вторичных обмоток трехфазного питающего трансформатора, включены соединительные элементы, управляемые коммутирующим устройством, связанным с системой управления, выводы переменного тока мостовых вентильных комплектов присоединены к противоположным концам вторичных обмоток соответствующих фаз, а каждый из соединительных элементов выполнен в виде по меньшей мере одного управляемого вентиля, который анодом присоединен к выводу первого комплекта, а катодом - к выводу одноименной фазы второго комплекта. The problem is solved in that in the power source of the DC arc furnace, containing two three-phase bridge valve sets, the unipolar DC terminals of which are designed to connect respectively to the arch and hearth electrodes of the furnace, and between the AC terminals designed to connect the corresponding secondary windings of the three-phase supply transformer, connecting elements are included, controlled by a switching device connected to the control system, Nogo current bridge rectifier sets are attached to opposite ends of the secondary windings of the respective phases, and each of the coupling elements is in the form of at least one regulation valve, which is connected to the anode terminal of the first set, and the cathode - to the phase terminal of the same name of the second set.

Задача решается также тем, что источник питания снабжен по меньшей мере одним дополнительным трехфазным мостовым вентильным комплектом, выводы переменного тока которого соединены с выводами предшествующего комплекта аналогичными дополнительными соединительными элементами и подключены к концам дополнительных вторичных обмоток соответствующих фаз трансформатора, противоположным по отношению к концам, к которым подключены выводы предшествующего мостового вентильного комплекта. The problem is also solved by the fact that the power source is equipped with at least one additional three-phase bridge valve set, the AC terminals of which are connected to the terminals of the previous set by similar additional connecting elements and connected to the ends of the additional secondary windings of the corresponding phases of the transformer, opposite to the ends, to which connected the findings of the previous bridge valve kit.

Задача решается и тем, что источник питания снабжен еще одним дополнительным трехфазным мостовым вентильным комплектом, который подключен к дополнительным вторичным обмоткам трансформатора и присоединен к предшествующему комплекту посредством двух трехфазных нулевых групп управляемых вентилей, включенных между выводами переменного тока указанных комплектов и соединенных между собой разнополярными выводами постоянного тока, причем вентили этих групп включены согласно с вентилями мостовых вентильных комплектов. The problem is also solved by the fact that the power supply is equipped with another additional three-phase bridge valve set, which is connected to the additional secondary windings of the transformer and connected to the previous set by two three-phase zero groups of controlled valves connected between the alternating current terminals of the indicated sets and interconnected by multipolar terminals direct current, and the valves of these groups are included in accordance with the valves of the bridge valve sets.

Задача решается также тем, что источник питания снабжен по меньшей мере двумя дополнительными трехфазными мостовыми вентильными комплектами, выводы переменного тока которых присоединены к противоположным концам дополнительных вторичных обмоток соответствующих фаз и соединены между собой аналогичными дополнительными соединительными элементами, а по меньшей мере один из дополнительных комплектов подключен к одному из предшествующих посредством двух трехфазных нулевых групп управляемых вентилей, включенных между выводами переменного тока указанных комплектов и соединенных между собой разнополярными выводами постоянного тока, причем вентили этих групп включены согласно с вентилями, соединяющими выводы переменного тока остальных мостовых вентильных комплектов. The problem is also solved by the fact that the power source is equipped with at least two additional three-phase bridge valve sets, the AC terminals of which are connected to the opposite ends of the additional secondary windings of the corresponding phases and interconnected by similar additional connecting elements, and at least one of the additional sets is connected to one of the previous ones by means of two three-phase zero groups of controlled gates connected between the terminals of the variables first current and said sets of interconnected DC terminals of different polarities, and the gates of these groups included accordance with valves connecting the AC terminals of bridge rectifier remaining sets.

Задача решается и тем, что первый и последний трехфазные мостовые вентильные комплекты могут быть выполнены полууправляемыми. The problem is solved by the fact that the first and last three-phase bridge valve sets can be made semi-controllable.

Кроме того, задача решается тем, что по меньшей мере в одной паре трехфазных нулевых групп одна из групп выполнена из неуправляемых вентилей. In addition, the problem is solved in that in at least one pair of three-phase zero groups, one of the groups is made of uncontrolled valves.

Также задача решается тем, что к разнополярным выводам постоянного тока трехфазных мостовых вентильных комплектов по их числу поочередно подключены реакторы с парами встречно включенных магнитно связанных частей обмоток, причем встречно включенные части обмоток каждого реактора подключены к одополярным выводам постоянного тока мостовых вентильных комплектов. The problem is also solved by the fact that reactors with pairs of counter-connected magnetically connected parts of the windings are alternately connected to the bipolar DC terminals of three-phase bridge valve sets, and the counter-connected parts of the windings of each reactor are connected to the unipolar DC terminals of the bridge valve sets.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 дана схема источника питания с подключением к электродам печи. Figure 1 shows a diagram of a power source with connection to the electrodes of the furnace.

На фиг. 2 представлена упрощенная схема источника питания с двумя дополнительными трехфазными мостовыми вентильными комплектами. In FIG. Figure 2 shows a simplified diagram of a power supply with two additional three-phase bridge valve sets.

На фиг. 3 изображено соединение мостовых вентильных комплектов (не показаны) посредством двух трехфазных нулевых групп управляемых вентилей. In FIG. 3 shows the connection of bridge valve sets (not shown) by means of two three-phase zero groups of controlled gates.

На фиг.4-6 показаны схемы включения источника, представленного на фиг.2. Значок

Figure 00000002
- вентиль выключен, значок
Figure 00000003
- вентиль включен.Figure 4-6 shows a diagram of the inclusion of the source shown in figure 2. Icon
Figure 00000002
- valve is off, icon
Figure 00000003
- the valve is on.

На фиг.7 изображен вариант выполнения соединительных элементов. Figure 7 shows an embodiment of the connecting elements.

На фиг. 8 представлена схема соединения реакторов с выводами источника питания и с нагрузкой. In FIG. Figure 8 shows the connection diagram of the reactors with the terminals of the power source and with the load.

Источник питания дуговой печи (фиг.1) согласно изобретению содержит трехфазный питающий трансформатор с вторичными обмотками 1 и 2, к которым подключены трехфазные мостовые вентильные комплекты 3 и 4, собранные из управляемых вентилей, например тиристоров. В анодной группе вентилей одного из комплектов и катодной группе вентилей другого комплекта могут быть установлены неуправляемые вентили, например диоды, т.е. мостовые вентильные комплекты могут быть полууправляемыми, что способствует упрощению и снижению стоимости источника питания. В цепи постоянного тока неуправляемых групп вентилей могут быть установлены дроссели (реакторы) 5 и 6, которые обеспечивают выравнивание напряжений мостовых вентильных комплектов при их параллельном включении и повышают устойчивость горения дуги. Однополярные выводы постоянного тока двух мостовых вентильных комплектов соединены между собой и подключены к сводовому 7 и подовому 8 электродам печи 9 (или иной нагрузки, требующей глубокого регулирования напряжения и тока, например для сварки постоянным током и в других приложениях). Выводы переменного тока мостового вентильного комплекта 3 присоединены к началам вторичных обмоток 1 трансформатора, а выводы переменного тока комплекта 4 присоединены к концам вторичных обмоток 2. Между выводами переменного тока мостовых вентильных комплектов, подключенными к вторичным обмоткам одноименных фаз, включены соединительные элементы 10, выполненные в виде по меньшей мере одного управляемого вентиля, например тиристора, который анодом присоединен к выводу комплекта 3, а катодом - к выводу комплекта 4. Управляющие электроды вентилей мостовых комплектов 3, 4 и соединительных элементов 10 подключены к блоку управления 11 через коммутирующее устройство 12, которое осуществляет оперативное включение и отключение групп вентилей. The power source of the arc furnace (Fig. 1) according to the invention comprises a three-phase supply transformer with secondary windings 1 and 2, to which three-phase bridge valve sets 3 and 4 are connected, assembled from controlled valves, for example thyristors. In the anode group of valves of one of the sets and the cathode group of valves of the other set, uncontrolled valves, for example diodes, i.e. bridge valve kits can be semi-controlled, which helps simplify and reduce the cost of the power source. Inductors (reactors) 5 and 6 can be installed in the DC circuit of uncontrolled valve groups, which provide voltage equalization of bridge valve sets when they are connected in parallel and increase the stability of arc burning. Unipolar DC leads of two bridge valve sets are interconnected and connected to the vault 7 and hearth 8 electrodes of the furnace 9 (or other load requiring deep regulation of voltage and current, for example, for DC welding and in other applications). The AC terminals of the bridge valve set 3 are connected to the beginnings of the secondary windings 1 of the transformer, and the AC terminals of the set 4 are connected to the ends of the secondary windings 2. Between the AC terminals of the bridge valve sets connected to the secondary windings of the same phases, the connecting elements 10 made in at least one controlled valve, for example, a thyristor, which is connected to the output of set 3 by the anode and by the cathode to the output of set 4. Vent control electrodes or bridge sets 3, 4 and connecting elements 10 are connected to the control unit 11 through a switching device 12, which enables the on and off switching of valve groups.

В устройстве согласно изобретению используется меньшее по сравнению с прототипом число управляемых вентилей в соединительных элементах, что помимо упрощения и удешевления делает заявляемый источник питания более надежным и экономичным - повышает его кпд. The device according to the invention uses a smaller number of controllable valves in the connecting elements in comparison with the prototype, which, in addition to simplifying and reducing the cost, makes the claimed power supply more reliable and economical - it increases its efficiency.

Вышеописанный источник питания может быть дополнен по меньшей мере еще одним трехфазным мостовым вентильным комплектом, выводы переменного тока которого соединены с выводами предшествующего комплекта аналогичными дополнительными соединительными элементами и подключены к концам дополнительных вторичных обмоток соответствующих фаз трансформатора, противоположным по отношению к концам, к которым подключены выводы предшествующего мостового вентильного комплекта. Использование данного источника возможно для питания одноэлектродной, а также многоэлектродной печи постоянного тока. За счет переключения управляемых групп вентилей мостовых комплектов и соединительных элементов можно реализовать следующие режимы работы: 1) параллельное включение трех мостовых комплектов, подключенных к одному электроду или каждого к соответствующему электроду печи; 2) последовательное включение трех мостовых комплектов, подключенных к одному электроду с утроением выпрямленного напряжения; 3) последовательное включение двух мостовых комплектов, подключенных к одному электроду с удвоением выпрямленного напряжения. The above-described power supply can be supplemented by at least one more three-phase bridge valve set, the AC terminals of which are connected to the terminals of the previous set by similar additional connecting elements and connected to the ends of the additional secondary windings of the corresponding phases of the transformer, opposite to the ends to which the terminals are connected previous bridge valve kit. The use of this source is possible to power a single-electrode, as well as a multi-electrode direct current furnace. By switching the controlled valve groups of the bridge sets and connecting elements, the following operating modes can be realized: 1) parallel connection of three bridge sets connected to one electrode or each to the corresponding electrode of the furnace; 2) the sequential inclusion of three bridge sets connected to one electrode with tripling the rectified voltage; 3) series connection of two bridge sets connected to one electrode with doubling the rectified voltage.

Источник питания, изображенный на фиг.2, целесообразно использовать для питания дуговой печи с одним сводовым электродом, а также при четном их числе. Данный источник снабжен двумя дополнительными трехфазными мостовыми вентильными комплектами 13 и 14, выводы переменного тока которых присоединены к противоположным концам дополнительных вторичных обмоток 15 и 16 соответствующих фаз трансформатора (может быть установлен дополнительный трехфазный трансформатор) и соединены между собой дополнительными соединительными элементами 17, аналогичными элементам 10. Дополнительный мостовой комплект 13 подключен к комплекту 4 посредством соединительных элементов 18, которые могут быть выполнены аналогично элементам 10 или по схеме фиг.3, образованной двумя трехфазными нулевыми управляемыми вентильными группами 19 и 20, которые включены между выводами переменного тока комплектов 4, 13 и соединены между собой разнополярными выводами постоянного тока, причем вентили этих групп включены согласно с вентилями, соединяющими выводы переменного тока остальных мостовых вентильных комплектов. При реализации такой схемы (фиг. 3, 7) снижаются требования по напряжению к тиристорам 19, 20 и диодам 21 соединительных элементов 10, 17, 18. Кроме того, обеспечивается более полная компенсация магнитных полей в конструкции преобразовательного блока и снижение электромагнитных потерь, что способствует уменьшению массы и габаритов выпрямителя. The power source shown in figure 2, it is advisable to use to power an arc furnace with one arch electrode, as well as with an even number of them. This source is equipped with two additional three-phase bridge valve sets 13 and 14, the AC terminals of which are connected to the opposite ends of the additional secondary windings 15 and 16 of the corresponding transformer phases (an additional three-phase transformer can be installed) and interconnected by additional connecting elements 17 similar to elements 10 An additional bridge kit 13 is connected to the kit 4 by means of connecting elements 18, which can be performed to the elements 10 or according to the circuit of Fig. 3, formed by two three-phase zero controlled valve groups 19 and 20, which are connected between the AC terminals of sets 4, 13 and interconnected by bipolar DC terminals, and the valves of these groups are connected in accordance with the valves connecting AC terminals of the remaining bridge valve sets. When such a circuit is implemented (Fig. 3, 7), the voltage requirements for thyristors 19, 20 and diodes 21 of the connecting elements 10, 17, 18 are reduced. In addition, more complete compensation of magnetic fields in the design of the converter unit and a reduction in electromagnetic losses are provided, which helps to reduce the mass and dimensions of the rectifier.

Включение реакторов (дросселей) 22 (23), при котором магнитосвязанные части 24 и 25 (соответственно 26 и 27) обмоток выполнены на одном магнитопроводе и включены в соответствии с фиг.8, позволяет снизить их массу и габариты, а также улучшить токораспределение по вентильным комплектам при их параллельном подключении к нагрузке 28. The inclusion of reactors (chokes) 22 (23), in which the magnetically connected parts 24 and 25 (respectively 26 and 27) of the windings are made on the same magnetic circuit and are turned on in accordance with Fig. 8, allows to reduce their mass and dimensions, as well as improve the current distribution along the valve sets when connected in parallel to the load 28.

Работа вышеописанного источника питания осуществляется по следующим режимам, реализуемым посредством переключения управляемых групп вентилей мостовых комплектов и соединительных элементов посредством переключения с помощью коммутирующего устройства управляющих импульсов, вырабатываемых блоком управления. The operation of the above-described power source is carried out according to the following modes, implemented by switching the controlled groups of valves of the bridge sets and connecting elements by switching, using a switching device, control pulses generated by the control unit.

На фиг.4 представлено параллельное включение четырех мостовых вентильных комплектов при номинальном выпрямленном напряжении на каждом. Вентили соединительных элементов 10, 17 и 18 в этом режиме переведены коммутирующим устройством в выключенное состояние. Figure 4 shows the parallel connection of four bridge valve sets with a nominal rectified voltage on each. The valves of the connecting elements 10, 17 and 18 in this mode are switched by the switching device to the off state.

На фиг.5 показано последовательное включение групп вентилей каждой пары мостовых вентильных комплектов с удвоением выпрямленного напряжения, которое может быть подведено к одному или к паре сводовых электродов печи. В этом режиме с помощью соединительных элементов 10 (и 17) каскадно соединены анодные группы комплекта 3 (13) с катодными группами комплекта 4 (14). Figure 5 shows the series connection of the valve groups of each pair of bridge valve sets with doubling the rectified voltage, which can be connected to one or to a pair of vault electrodes of the furnace. In this mode, using the connecting elements 10 (and 17), the anode groups of kit 3 (13) are cascaded to the cathode groups of kit 4 (14).

На фиг. 6 показано последовательное включение групп вентилей первого и последнего мостовых вентильных комплектов и всех соединительных элементов. Каскадно соединены анодная группа комплекта 3 с катодной группой комплекта 14 через соеднительные элементы 10, 18, 17. При этом к одному электроду может быть приложено учетверенное выпрямленное напряжение при номинальном выпрямленном токе. In FIG. 6 shows the series connection of the valve groups of the first and last bridge valve sets and all connecting elements. The anode group of kit 3 is cascaded to the cathode group of kit 14 via connecting elements 10, 18, 17. In this case, a quadruple rectified voltage at a rated rectified current can be applied to one electrode.

Возможность ступенчатого изменения выпрямленного напряжения позволяет в некоторых случаях значительно упростить конструкцию питающего трансформатора за счет исключения устройства для переключения витков первичной обмотки, что благоприятно отражается на стоимости источника питания и надежности. The possibility of stepwise changing the rectified voltage allows in some cases to significantly simplify the design of the supply transformer by eliminating the device for switching the turns of the primary winding, which favorably affects the cost of the power source and reliability.

Кроме того, снижение числа включенных вентилей позволяет повысить кпд источника питания. Использование глубокого регулирования напряжения печи путем переключения вентильных групп создает условия для повышения коэффициента мощности источника питания и, как следствие, позволяет повысить скорость расплавления шихты и снизить удельный расход электроэнергии в дуговой печи. In addition, reducing the number of valves turned on allows you to increase the efficiency of the power source. The use of deep control of the furnace voltage by switching valve groups creates the conditions for increasing the power factor of the power source and, as a result, allows to increase the rate of charge melting and reduce the specific energy consumption in the arc furnace.

Claims (7)

1. Источник питания дуговой печи постоянного тока, содержащий два трехфазных мостовых вентильных комплекта, однополярные выводы постоянного тока которых предназначены для подключения соответственно к сводовым и подовым электродам печи, а между выводами переменного тока, предназначенными для подключения соответствующих вторичных обмоток трехфазного питающего трансформатора, включены соединительные элементы, управляемые коммутирующим устройством, связанным с системой управления, отличающийся тем, что выводы переменного тока мостовых вентильных комплектов присоединены к противоположным концам вторичных обмоток соответствующих фаз, а каждый из соединительных элементов выполнен в виде, по меньшей мере, одного управляемого вентиля, который анодом присоединен к выводу первого комплекта, а катодом - к выводу одноименной фазы второго комплекта. 1. The power source of the DC arc furnace, containing two three-phase bridge valve sets, the unipolar DC terminals of which are designed to connect respectively to the arch and hearth electrodes of the furnace, and between the AC terminals designed to connect the corresponding secondary windings of the three-phase supply transformer are connected elements controlled by a switching device associated with the control system, characterized in that the AC terminals of the bridges x valve sets are attached to opposite ends of the secondary windings of the respective phases, and each of the coupling elements is in the form of at least one regulation valve, which is connected to the anode terminal of the first set, and the cathode - to the phase terminal of the same name of the second set. 2. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одним дополнительным трехфазным мостовым вентильным комплектом, выводы переменного тока которого соединены с выводами предшествующего комплекта аналогичными дополнительными соединительными элементами и подключены к концам дополнительных вторичных обмоток соответствующих фаз трансформатора, противоположным по отношению к концам, к которым подключены выводы предшествующего мостового вентильного комплекта. 2. The power supply according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least one additional three-phase bridge valve set, the AC terminals of which are connected to the terminals of the previous set by similar additional connecting elements and connected to the ends of the additional secondary windings of the corresponding phases of the transformer opposite to the ends to which the leads of the previous bridge valve kit are connected. 3. Источник питания по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным трехфазным мостовым вентильным комплектом, который подключен к дополнительным вторичным обмоткам трансформатора и присоединен к предшествующему комплекту посредством двух трехфазных нулевых групп управляемых вентилей, включенных между выводами переменного тока указанных комплектов и соединенных между собой разнополярными выводами постоянного тока, причем вентили этих групп включены согласно с вентилями мостовых вентильных комплектов. 3. The power supply according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with an additional three-phase bridge valve set, which is connected to additional secondary windings of the transformer and connected to the previous set by two three-phase zero groups of controlled valves connected between the alternating current terminals of these sets and interconnected by bipolar DC terminals, and the valves of these groups are included in accordance with the valves of the bridge valve sets. 4. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, двумя дополнительными трехфазными мостовыми вентильными комплектами, выводы переменного тока которых присоединены к противоположным концам дополнительных вторичных обмоток соответствующих фаз и соединены между собой аналогичными дополнительными соединительными элементами, а, по меньшей мере, один из дополнительных комплектов подключен к одному из предшествующих посредством двух трехфазных нулевых групп управляемых вентилей, включенных между выводами переменного тока указанных комплектов и соединенных между собой разнополярными выводами постоянного тока, причем вентили этих групп включены согласно с вентилями, соединяющими выводы переменного тока остальных мостовых вентильных комплектов. 4. The power supply according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least two additional three-phase bridge valve sets, the AC terminals of which are connected to the opposite ends of the additional secondary windings of the corresponding phases and interconnected by similar additional connecting elements, and at least one of the additional sets is connected to one of the previous ones by means of two three-phase zero groups of controlled gates connected between the terminals of the ennogo current and said sets of interconnected DC terminals of different polarities, and the gates of these groups included accordance with valves connecting the AC terminals of bridge rectifier remaining sets. 5. Источник питания по п. 3 или 4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одной паре трехфазных нулевых групп одна из групп выполнена из неуправляемых вентилей. 5. The power supply according to claim 3 or 4, characterized in that, in at least one pair of three-phase zero groups, one of the groups is made of uncontrolled valves. 6. Источник питания по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что первый и последний трехфазные мостовые вентильные комплекты выполнены полууправляемыми, причем в первом выполнена неуправляемой катодная группа вентилей, а в последнем - соответственно анодная. 6. The power supply according to claim 1, or 2, or 3, or 4, characterized in that the first and last three-phase bridge valve sets are made semi-controlled, the first having an uncontrolled cathode group of valves, and the last with an anode one. 7. Источник питания по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что к разнополярным выводам постоянного тока трехфазных мостовых вентильных комплектов по их числу поочередно подключены реакторы с парами встречно включенных магнитно связанных частей обмоток, причем встречно включенные части обмоток каждого реактора подключены к однополярным выводам постоянного тока мостовых вентильных комплектов. 7. The power source according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that reactors with pairs of counter-connected magnetically connected parts of the windings are alternately connected to bipolar DC terminals of three-phase bridge valve sets, and the counter-connected parts of the windings of each reactor are connected to unipolar DC terminals of the bridge valve sets.
RU2001131516/09A 2001-11-23 2001-11-23 Power supply for dc arc furnace RU2216883C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001131516/09A RU2216883C2 (en) 2001-11-23 2001-11-23 Power supply for dc arc furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001131516/09A RU2216883C2 (en) 2001-11-23 2001-11-23 Power supply for dc arc furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001131516A RU2001131516A (en) 2003-07-20
RU2216883C2 true RU2216883C2 (en) 2003-11-20

Family

ID=32027037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001131516/09A RU2216883C2 (en) 2001-11-23 2001-11-23 Power supply for dc arc furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2216883C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160114814A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Tractive Power Corporation Multi-Engine Locomotive Propulsion
RU2660917C2 (en) * 2014-03-31 2018-07-11 Сименс Акциенгезелльшафт Apparatus and method for dynamically adjusting an electric arc furnace
RU2804344C2 (en) * 2019-06-27 2023-09-28 Абб Швайц Аг Power source for arc furnace with resonance circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU538465A1 (en) * 1973-11-19 1976-12-05 Предприятие П/Я М-5644 Controlled rectifier
US5677925A (en) * 1993-04-30 1997-10-14 Cegelec Metals Systems Power converter device for direct current power supply to an electric arc furnace

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU538465A1 (en) * 1973-11-19 1976-12-05 Предприятие П/Я М-5644 Controlled rectifier
US5677925A (en) * 1993-04-30 1997-10-14 Cegelec Metals Systems Power converter device for direct current power supply to an electric arc furnace

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660917C2 (en) * 2014-03-31 2018-07-11 Сименс Акциенгезелльшафт Apparatus and method for dynamically adjusting an electric arc furnace
US10716176B2 (en) 2014-03-31 2020-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for dynamically adjusting an electric arc furnace
US20160114814A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Tractive Power Corporation Multi-Engine Locomotive Propulsion
US9944299B2 (en) * 2014-10-24 2018-04-17 Tractive Power Corporation Multi-engine locomotive propulsion
RU2804344C2 (en) * 2019-06-27 2023-09-28 Абб Швайц Аг Power source for arc furnace with resonance circuit

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
CN110100383B (en) Voltage source converter with improved operation
US10608554B2 (en) Power supply having four quadrant converter and techniques for operation
JPS6388798A (en) Feeder for three-phase plasma burner
WO2024162871A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
RU2216883C2 (en) Power supply for dc arc furnace
EP0012648B1 (en) Single-pole commutation circuit
CN101658066A (en) Current feedback inverter with pulse regulator for electric induction heating, melting and stirring
RU2469457C1 (en) Converter of three-phase ac voltage into dc voltage (versions)
RU2218654C2 (en) Method and devices for charging electrical energy storage capacitor
SU1001380A1 (en) Ac voltage-to-dc voltage converter
RU1790321C (en) Dc source for power supply of arc furnace
EP4401296A1 (en) Hybrid modular multilevel rectifier (hmmr) for highly dynamic load applications
RU2302071C2 (en) Induction heating device and method for controlling induction heating device
CN121080124A (en) Power supply equipment for electric furnaces
US20250377163A1 (en) Dual electrode dc electric arc melter
RU2001131516A (en) DC ARC FUEL POWER SUPPLY
SU935912A2 (en) Voltage stabilizer
RU2342809C1 (en) Device for combined electric engineering process based on parallel current inverters
CN121153337A (en) Power supply equipment for electric arc furnaces
RU2061994C1 (en) Dc=to-three-phase-ac voltage changer (options)
RU2324281C1 (en) Dc power supply unit for arc furnace (options thereof)
SU851703A1 (en) Voltage inverter
SU1264809A1 (en) A.c. to d.c. voltage converter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081124

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100420

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171124