RU2845627C1 - Method of controlling electric mode of arc furnace - Google Patents
Method of controlling electric mode of arc furnaceInfo
- Publication number
- RU2845627C1 RU2845627C1 RU2024135401A RU2024135401A RU2845627C1 RU 2845627 C1 RU2845627 C1 RU 2845627C1 RU 2024135401 A RU2024135401 A RU 2024135401A RU 2024135401 A RU2024135401 A RU 2024135401A RU 2845627 C1 RU2845627 C1 RU 2845627C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arc
- electrode
- current
- resistance
- arcs
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к области электротехники, а именно к нагреву электрическими разрядами, и может быть использовано при управлении мощностью дуговых печей.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to heating by electric discharges, and can be used in controlling the power of arc furnaces.
Уровень техникиState of the art
Известен способ определения сопротивлений трехфазной дуговой печи, описанный в патенте RU № 2073248 «Способ определения сопротивлений подэлектродного и межэлектродного объемов и реактивных сопротивлеий фаз трехэлектродной рудовосстановительной электропечи» (опубл. 10.02.1997, МПК G01R 27/00), согласно которому измеряют линейные токи и фазные напряжения трехфазной дуговой печи, выделяют сигналы, пропорциональные синусным и косинусным составляющим первых и третьих гармоник линейных токов, действующим значениям линейных токов, синусным и косинусным составляющим первых и третьих гармоник фазных напряжений и рассчитывают индуктивные сопротивления цепи питания и активные сопротивления дуги по алгебраическим формулам.A method for determining the resistance of a three-phase arc furnace is known, described in patent RU No. 2073248 "Method for determining the resistance of the subelectrode and interelectrode volumes and the reactive resistance of the phases of a three-electrode ore-reducing electric furnace" (published 10.02.1997, IPC G01R 27/00), according to which the line currents and phase voltages of a three-phase arc furnace are measured, signals proportional to the sine and cosine components of the first and third harmonics of the line currents, the effective values of the line currents, the sine and cosine components of the first and third harmonics of the phase voltages are isolated, and the inductive resistances of the power supply circuit and the active resistances of the arc are calculated using algebraic formulas.
Недостатком этого способа является то, что он основан на допущениях однозначности вольт-амперной характеристики дуги, которая аппроксимируется степенным рядом третьего порядка, что не отражает физических процессов в дуге и приводит к значительным погрешностям определения индуктивностей и других параметров дугового режима. Динамическая вольт-амперная характеристика (ДВАХ) дуги является неоднозначной - восходящая её ветвь существенно отличается от нисходящей ветви. Поэтому аппроксимация ДВАХ дуги однозначной функцией, в том числе степенным рядом третьего порядка, заведомо не корректна и приводит к ошибкам.The disadvantage of this method is that it is based on the assumptions of the uniqueness of the volt-ampere characteristic of the arc, which is approximated by a power series of the third order, which does not reflect the physical processes in the arc and leads to significant errors in determining the inductances and other parameters of the arc mode. The dynamic volt-ampere characteristic (DVAC) of the arc is ambiguous - its ascending branch differs significantly from the descending branch. Therefore, the approximation of the DVAC of the arc by a single-valued function, including a power series of the third order, is obviously incorrect and leads to errors.
Известен способ определения постоянной времени и диференциального сопротивления электрической дуги постоянного тока, описанный в авт. свид. SU № 755471 «Способ определения постоянной времени и диференциального сопротивления электрической дуги постоянного тока» (опубл. 15.08.1980, МПК В23K 9/10). Согласно этому способу стабилизируют ток источника питания путем включения индуктивности последовательно источнику питания, подключают параллельно дуге заряженный конденсатор, вызывают затухание колебаний напряжения и тока дуги, регистрируют кривую переходного процесса и по ней определяют дикримент затухания и собственную частоту вызванных затухающих колебаний, после чего по формулам определяют постоянную времени и диференциальное сопротивление электрической дуги.A method for determining the time constant and differential resistance of a direct current electric arc is known, described in author's certificate SU No. 755471 "Method for determining the time constant and differential resistance of a direct current electric arc" (published 15.08.1980, IPC B23K 9/10). According to this method, the current of the power source is stabilized by connecting an inductance in series with the power source, a charged capacitor is connected in parallel to the arc, the voltage and current oscillations of the arc are damped, the transient process curve is recorded and the attenuation ratio and the natural frequency of the induced damped oscillations are determined from it, after which the time constant and differential resistance of the electric arc are determined using formulas.
Недостатками данного способа определения параметров электрического режима контура с дугой являются малые функциональные возможности и включение с цепь питания дуги дополнительных силовых элементов, что практически исключено на действующей дуговой печи и внесение изменений в режим горения дуги, что противоречит основной технологической задаче дуговой печи - масимальному снижению колебаний электрического режима дуги.The disadvantages of this method of determining the parameters of the electrical mode of the arc circuit are its low functionality and the inclusion of additional power elements in the arc power supply circuit, which is practically impossible in an operating arc furnace, and making changes to the arc burning mode, which contradicts the main technological task of the arc furnace - the maximum reduction of fluctuations in the electrical mode of the arc.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ контроля режима индуктивно-дуговой нагрузки, описанный в авт. свид.е SU № 1086557 «Устройство для определения электрических параметров токоподвода и напряжений дуг трехфазной дуговой электропечи» (опубл. 15.04.1984, МПК H05B 7/144), при котором измеряют линейные токи и в моменты их перехода через нуль, измеряют значения производных линейных токов по времени и значения фазных напряжений, а индуктивности цепи питания определяют как частное от деления упомянутых значений фазных напряжений на упомянутые значения производных тока по времени.The closest in technical essence to the proposed invention is the method for monitoring the inductive-arc load mode described in the author's certificate SU No. 1086557 "Device for determining the electrical parameters of the current supply and arc voltages of a three-phase electric arc furnace" (published 15.04.1984, IPC H05B 7/144), in which line currents are measured and, at the moments of their transition through zero, the values of the derivatives of line currents over time and the values of phase voltages are measured, and the inductances of the power supply circuit are determined as the quotient of dividing the said values of phase voltages by the said values of the derivatives of current over time.
Недостатком данного технического решения являются малые функциональные возможности из-за неприменимости его для динамического контроля энергетического режима дуговой печи в реальном времени.The disadvantage of this technical solution is its low functionality due to its inapplicability for dynamic control of the energy regime of an arc furnace in real time.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Технической задачей предлагаемого изобретения является реализация быстродействующего контроля энергетического режима дуговой печи посредством определения в реальном времени ее характеристик с учетом происходящих в ней электродинамических процессов.The technical task of the proposed invention is to implement high-speed control of the energy regime of an arc furnace by determining its characteristics in real time, taking into account the electrodynamic processes occurring in it.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей способа быстродействующего контроля энергетического режима дуговой печи.The technical result consists in expanding the functional capabilities of the method for high-speed control of the energy regime of an arc furnace.
Это достигается тем, что в известном способе контроля электрического режима дуговой печи, при котором в дуговой печи измеряют мгновенные значения переменных токов электродов по их числу и первых производных токов электродов по времени, а также мгновенные значения фазных вторичных напряжений трансформатора, на полупериодах переменного тока электродов рассчитывают индуктивность токоподвода к дуге как частное от деления соответствующего фазного вторичного напряжения трансформатора на значение упомянутой первой производной тока электрода по времени, определенных в начальный момент соответствующего полупериода этого тока, при эксплуатационном коротком замыкании на электроде определяют активное сопротивление i-той фазы токоподвода к дуге по формулеThis is achieved by the fact that in a known method of monitoring the electrical mode of an arc furnace, in which the instantaneous values of alternating currents of the electrodes are measured in the arc furnace by their number and the first derivatives of the electrode currents over time, as well as the instantaneous values of the phase secondary voltages of the transformer, on half-periods of the alternating current of the electrodes, the inductance of the current lead to the arc is calculated as the quotient of dividing the corresponding phase secondary voltage of the transformer by the value of the said first derivative of the electrode current over time, determined at the initial moment of the corresponding half-period of this current, during an operational short circuit on the electrode, the active resistance is determined i -th phase of current supply to the arc according to the formula
где , - вторичные напряжения трансформатора i-той фазы и ток i-того электрода при эксплуатационном коротком замыкании на i-том электроде;Where , - secondary voltages of the transformer of the i -th phase and the current of the i -th electrode in case of operational short circuit on the i -th electrode;
Т - период переменного тока электродов, равный двум последовательным полупериодам; T is the period of alternating current of the electrodes, equal to two consecutive half-periods;
t - время; t - time;
рассчитывают мгновенные значения падения напряжения на дугах и мгновенные значения сопротивления дуги i-того электрода по формулам:calculate instantaneous values of voltage drop on arcs and instantaneous values of arc resistance of the i -th electrode according to the formulas:
где мгновенные значения падения напряжения на дугах и фазные вторичные напряжения трансформатора i-той фазы;Where instantaneous values of voltage drop on arcs and phase secondary voltages of the transformer of the i -th phase;
- упомянутая индуктивность i-той фазы токоподвода к дуге; - the mentioned inductance of the i -th phase of the current supply to the arc;
- мгновенное значение тока i-того электрода, - instantaneous value of the current of the i -th electrode,
на полупериодах переменного тока нагрузки определяют динамические характеристики дуговой печи, как теоретическую динамическую вольтамперную характеристику (ДВАХ) дуги , которую находят как совместное решение системы уравнений:on half-periods of alternating current loads determine the dynamic characteristics of the arc furnace, as the theoretical dynamic volt-ampere characteristic (DVAC) of the arc , which is found as a joint solution to the system of equations:
где - постоянная времени дуги, задаваемая в интервале от 0,1 до 10 мс,Where - arc time constant, set in the range from 0.1 to 10 ms,
- теоретическая противодействующая электродвижущая сила дуги, далее, на основании совместного решения упомянутой системы уравнений определяют коэффициент нелинейности сопротивления дуги как отношение наибольшего мгновенного значения сопротивления дуги к его наименьшему значению на полупериоде тока электрода и строят функциональную зависимость коэффициента нелинейности сопротивления дуги от постоянной времени дуги, затем, по мгновенным значениям токов электродов, падения напряжения на дугах и сопротивления дуг строят фактические ДВАХ дуг, рассчитывают фактический коэффициент нелинейности сопротивления дуг на полупериоде как отношение наибольшего мгновенного значения сопротивления дуг к его наименьшему на полупериоде значению, после чего, находят фактическое значение постоянной времени дуг по упомянутой её значения сопротивления дуги каждого i-того электрода по формулам (2, 3): - theoretical counteracting electromotive force of the arc, then, based on the joint solution of the said system of equations, the coefficient of nonlinearity of the arc resistance is determined as the ratio of the largest instantaneous value of the arc resistance to its smallest value on the half-period of the electrode current and a functional dependence of the coefficient of nonlinearity of the arc resistance on the arc time constant is constructed, then, based on the instantaneous values of the electrode currents, the voltage drop on the arcs and the arc resistance, the actual TWO-DAY arcs are constructed, the actual coefficient of nonlinearity of the arc resistance on the half-period is calculated as the ratio of the largest instantaneous value of the arc resistance to its smallest value on the half-period, after which the actual value of the arc time constant is found based on the said value of the arc resistance of each i -th electrode according to formulas (2, 3):
где мгновенные значения падения напряжения на дугах и фазные вторичные напряжения трансформатора i-той фазы;Where instantaneous values of voltage drop on arcs and phase secondary voltages of the transformer of the i -th phase;
- упомянутая индуктивность i-той фазы токоподвода к дуге; - the mentioned inductance of the i -th phase of the current supply to the arc;
- мгновенное значение тока i-того электрода. - instantaneous value of the current of the i -th electrode.
Теоретическую динамическую вольтамперную характеристику (ДВАХ) дуги находят как совместное решение системы уравнений (4):Theoretical dynamic volt-ampere characteristic (DVAC) of the arc are found as a joint solution to the system of equations (4):
где - постоянная времени дуги, задаваемая в интервале от 0,1 до 10 мс,Where - arc time constant, set in the range from 0.1 to 10 ms,
- теоретическая противодействующая электродвижущая сила дуги; - theoretical counter-electromotive force of the arc;
задавая значения постоянной времени дуги в интервале от 0,1 до 10 мс и теоретическую противодействующую электродвижущую силу дуги, например, согласно выражению:by setting the values of the arc time constant in the range from 0.1 to 10 ms and the theoretical counteracting electromotive force of the arc, for example, according to the expression:
где и - падение напряжения на дуге i-того электрода при максимальном значении тока электрода на положительном полупериоде и, соответственно, при минимальном значении тока электрода на отрицательном полупериоде. Указанный интервал значений постоянной времени дуги соответсвует условиям горения дуги, характерным для дуговых печей различного назначения.Where And - the voltage drop across the arc of the i -th electrode at the maximum value of the electrode current in the positive half-period and, accordingly, at the minimum value of the electrode current in the negative half-period. The specified range of values of the arc time constant corresponds to the arc combustion conditions typical for arc furnaces of various purposes.
На основании совместного решения упомянутой системы уравнений (4) строят семейство теоретических ДВАХ . На полупериодах переменного тока нагрузки определяют динамические характеристики электрического режима как восходящую (линия C’B’OAfC на фиг. 2) и нисходящую (линия CBdOA’C’) ветви теоретической динамической вольт-амперной характеристики дуги (ДВАХ - сплошная линия). ДВАХ строят в координатах падения напряжения на дуге u д и тока дуги i и зависимостей сопротивления дуги от тока i-того электрода, аналогичных показанному на фиг. 2 для одного из значений постоянной времени дуги . Теоретический коэффициент нелинейности сопотивления дуги определяют как отношение наибольшего мгновенного значения сопротивления дуги к его наименьшему значению на полупериоде тока электрода и строят зависимость коэффициента нелинейности сопротивления дуги от её постоянной времени (фиг. 3).Based on the joint solution of the mentioned system of equations (4), a family of theoretical TWO-DAY equations is constructed . On the half-periods of the alternating current of the load, the dynamic characteristics of the electrical mode are determined as the ascending (line C'B'OAfC in Fig. 2) and descending (line CBdOA'C' ) branches of the theoretical dynamic volt-ampere characteristic of the arc (DVAC - solid line). DVAC is constructed in the coordinates of the voltage drop on the arc u d and the arc current i and the dependences of the resistance arcs from current i -th electrode, similar to that shown in Fig. 2 for one of the values of the arc time constant . The theoretical coefficient of nonlinearity of arc resistance is determined as the ratio of the greatest instantaneous value of arc resistance to its smallest value on the half-period of the electrode current, and the dependence of the coefficient of nonlinearity of arc resistance on its time constant is plotted (Fig. 3).
Наибольшее и наименьшее значения сопротивления дуги определяют, например, по графику его изменения на полупериоде тока нагрузки, показанному на фиг. 2. Наибольшее и наименьшее значения сопротивления дуги определяют также как тангенс угла наклона лучей, проведенных из начала координат касательно, к восходящей и нисходящей ветвям ДВАХ. В частности, при положительном полупериоде (первый квадрант на фиг. 2) наибольшее значение сопротивления дуги принимают равным тангенсу угла наклона луча (пунктирная линия), проведенного из начала координат касательно к восходящей ветви ДВАХ или (что то же самое) равным отношению ординаты точки А к ее абсциссе. Наименьшее значение сопротивления дуги принимают равным тангенсу угла наклона луча, проведенного из начала координат касательно к нисходящей ветви ДВАХ или (что то же самое) равным отношению ординаты точки В к ее абсциссе. При отрицательном полупериоде (третий квадрант) наибольшее значение сопротивления дуги принимают равным тангенсу угла наклона луча, проведенного из начала координат касательно к нисходящей ветви ДВАХ или (что то же самое) равным отношению ординаты точки А’ к ее абсциссе. Координаты точки А(A’) определяют также по положению соответствующего локального максимума сопротивления дуги (кривая на фиг. 2). Наименьшее значение сопротивления дуги принимают равным тангенсу угла наклона луча, проведенного из начала координат касательно к нисходящей ветви ДВАХ или (что то же самое) равным отношению ординаты точки B(B’) к ее абсциссе. Координаты точки B(B’) определяют также по положению соответствующего локального минимума сопротивления дуги (кривая ). Теоретический коэффициент нелинейности сопротивления дуги на полупериоде определяют как частное от деления наибольшего мгновенного значения активного сопротивления дуги на его наименьшее мгновенное значение .The highest and lowest values of arc resistance are determined, for example, from a graph of its changeon the half-period of the load current shown in Fig. 2. The highest and lowest values of arc resistanceis also defined as the tangent of the angle of inclination of the rays drawn from the origin of coordinates tangent to the ascending and descending branches of DVAX. In particular, for a positive half-period (the first quadrant in Fig. 2), the greatest value of the arc resistance is taken to be equal to the tangent of the angle of inclination of the ray (dotted line) drawn from the origin of coordinates tangent to the ascending branch of DVAX or (which is the same) equal to the ratio of the ordinate of the pointAto its abscissa. The smallest value of the arc resistance is taken to be equal to the tangent of the angle of inclination of the ray drawn from the origin of coordinates tangent to the descending branch of DVAH or (which is the same) equal to the ratio of the ordinate of the pointINto its abscissa. For a negative half-period (third quadrant), the greatest value of the arc resistance is taken to be equal to the tangent of the angle of inclination of the beam drawn from the origin of coordinates tangent to the descending branch of DVAH or (which is the same) equal to the ratio of the ordinate of the pointA'to its abscissa. The coordinates of the pointA(A') are also determined by the position of the corresponding local maximum of arc resistance (curvein Fig. 2). The smallest value of arc resistance is taken to be equal to the tangent of the angle of inclination of the beam drawn from the origin of coordinates tangent to the descending branch of DVAH or (which is the same) equal to the ratio of the ordinate of the pointB(B') to its abscissa. The coordinates of the pointB(B') are also determined by the position of the corresponding local minimum of arc resistance (curve). The theoretical coefficient of nonlinearity of arc resistance in a half-period is determined as the quotient of dividing the largest instantaneous value of active arc resistance by its smallest instantaneous value.
Для полупериодов тока электродов по мгновенным значениям токов электродов, и мгновенным значениям падения напряжения на дугах строят фактические ДВАХ дуг и строят фактическую зависимость мгновенного значения сопротивления дуг от тока электродов. Рассчитывают фактический коэффициент нелинейности сопротивления дуг на полупериоде как отношение наибольшего мгновенного значения сопротивления дуг к его наименьшему значению на полупериоде. По упомянутой функциональной зависимости теоретического коэффициента нелинейности сопротивления дуг от постоянной времени дуги находят фактическое значение постоянной времени дуг на полупериоде, для которого проведено измерение мгновенного значения токов электродов и мгновенных значений вторичных фазных напряжений трансформатора.For half-periods of the electrode current, the actual TWO arcs are constructed based on the instantaneous values of the electrode currents and the instantaneous values of the voltage drop on the arcs, and the actual dependence of the instantaneous value of the arc resistance on the electrode current is constructed. The actual coefficient of nonlinearity of the arc resistance on a half-period is calculated as the ratio of the greatest instantaneous value of the arc resistance to its smallest value on a half-period. Based on the mentioned functional dependence of the theoretical coefficient of nonlinearity of the arc resistance on the arc time constant, the actual value of the arc time constant on a half-period is found, for which the instantaneous value of the electrode currents and instantaneous values of the secondary phase voltages of the transformer were measured.
В качестве примера на фиг. 3 приведен график зависимости теоретического коэффициента нелинейности дуги от её постоянной времени, а в таблице ниже предствалены значения индуктивности токоподвода к дугам промышленной дуговой сталеплавильной печи ДСП-120. В таблице приведены значения постоянной времени дуги, определенных предложенным способом.As an example, Fig. 3 shows a graph of the dependence of the theoretical arc nonlinearity coefficient on its time constant, and the table below shows the values of the inductance of the current supply to the arcs of the industrial arc steel-making furnace DSP-120. The table shows the values of the arc time constant determined by the proposed method.
Таблица. Определение индуктивности контура при различных постоянных времени дугиTable. Determination of the inductance of the circuit at different arc time constants
Контроль режима дуговой печи осуществляют тем, что определяют её динамическую характеристику как реактивную мощность дуги i-того электрода пропорциональную площади, ограниченной фактической динамической ДВАХ дуги , на двух последовательных полупериодах изменения тока электрода, с коэффициентом пропорциональности, равным которую вычисляют по формулеThe control of the arc furnace mode is carried out by determining its dynamic characteristic as the reactive power of the arc of the i -th electrode proportional to the area limited by the actual dynamic TWO-DAY arc , on two consecutive half-periods of the change in the electrode current, with a proportionality coefficient equal to which is calculated using the formula
Указанная площадь ограничена восходящей и нисходящей ветвями динамической вольт-амперной характеристики дуги, то есть линией C’B’OAfCdOA’C’ на фиг. 2.The indicated area is limited by the ascending and descending branches of the dynamic volt-ampere characteristic of the arc, that is, by the line C'B'OAfCdOA'C' in Fig. 2.
Контроль режима дуговой печи осуществляют тем, что определяют её динамическую характеристику как реактивную мощность i-той фазы пропорциональную площади, ограниченной графиком зависимости мгновенного значения фазного вторичного напряжения трансформатора от тока соответствующего электрода на двух последовательных полупериодах изменения тока электрода, с коэффициентом пропорциональности, равным которую вычисляют по формулеThe arc furnace mode is controlled by determining its dynamic characteristic as the reactive power of the i -th phase proportional to the area limited by the graph of the dependence of the instantaneous value of the phase secondary voltage of the transformer on the current of the corresponding electrode on two consecutive half-periods of the change in the electrode current, with a proportionality coefficient equal to which is calculated using the formula
В процессе плавки все параметры работы печи: токи, напряжения, сопротивления и мощность и ее составляющие непрерывно случайным образом изменяются в широких пределах и с изменяющимся темпом. Контроль указанных выше динамических характеристик в реальном масштабе времени работы дуговой печи: коэффициента нелинейности сопротивления дуги и её постоянной времени, реактивной мощности дуг и фаз - позволяет оптимизировать настройки автоматического регулятора мощности и системы компенсации реактивной мощности.During the melting process, all furnace operation parameters: currents, voltages, resistances, and power and its components continuously change randomly within wide limits and at a changing rate. Monitoring the above dynamic characteristics in real time of arc furnace operation: the nonlinearity coefficient of arc resistance and its time constant, reactive power of arcs and phases - allows optimizing the settings of the automatic power regulator and reactive power compensation system.
Таким образом, за счет определения теоретической динамической вольтамперной характеристики (ДВАХ) дуги , определения коэффициента нелинейности сопротивления дуги и построения функциональной зависимости коэффициента нелинейности сопротивления дуги от постоянной времени дуги, в предлагаемом способе реализуется контроль динамической характеристики дуговой печи - функциональной зависимости коэффициента нелинейности сопротивления дуги от постоянной времени дуги.Thus, by determining the theoretical dynamic volt-ampere characteristic (DVAC) of the arc , determining the nonlinearity coefficient of arc resistance and constructing a functional dependence of the nonlinearity coefficient of arc resistance on the arc time constant, the proposed method implements control of the dynamic characteristics of an arc furnace - the functional dependence of the nonlinearity coefficient of arc resistance on the arc time constant.
За счет построения фактических ДВАХ дуг, расчета фактического коэффициента нелинейности сопротивления дуг на полупериоде, в предлагаемом способе реализуется быстродействующий контроль динамической характеристики дуговой печи - коэффициента нелинейности сопротивления дуг.By constructing actual TWO arcs and calculating the actual coefficient of nonlinearity of arc resistance in a half-period, the proposed method implements high-speed control of the dynamic characteristic of an arc furnace - the coefficient of nonlinearity of arc resistance.
За счет того что согласно способу находят фактическое значение постоянной времени дуг по упомянутой её функциональной зависимости от коэффициента нелинейности дуг, в предлагаемом способе реализуется быстродействующий контроль в реальном времени динамической характеристики дуговой печи - постоянной времени дуг с учетом происходящих в них электродинамических процессов. Это расширяет функциональные возможности способа быстродействующего контроля энергетического режима дуговой печи и позволяет повысить точность настройки регулятора мощности печи.Due to the fact that according to the method the actual value of the arc time constant is found according to its mentioned functional dependence on the arc nonlinearity coefficient, the proposed method implements high-speed control in real time of the dynamic characteristic of the arc furnace - the arc time constant taking into account the electrodynamic processes occurring in them. This expands the functional capabilities of the method of high-speed control of the energy mode of the arc furnace and allows to increase the accuracy of the furnace power regulator adjustment.
Расчет на двух последовательных полупериодах переменного тока электрода площади, ограниченной фактической ДВАХ дуги, умноженной на коэффициент, равный в предлагаемом способе реализуется быстродействующий контроль динамической характеристики дуговой печи - реактивной мощности дуги. Это также расширяет функциональные возможности способа быстродействующего контроля энергетического режима дуговой печи и позволяет симметрировать энергетичесий режим печи по электродам.Calculation on two consecutive half-periods of alternating current of the electrode area limited by the actual TWO arcs, multiplied by a coefficient equal to The proposed method implements high-speed control of the dynamic characteristic of the arc furnace - the reactive power of the arc. This also expands the functional capabilities of the method of high-speed control of the energy mode of the arc furnace and allows symmetrizing the energy mode of the furnace by electrodes.
За счет того, что на двух последовательных полупериодах переменного тока электрода рассчитывают как умноженную на коэффициент, равный площадь, ограниченную графиком зависимости мгновенного значения фазного вторичного напряженя трансформатора от тока соответствующего электрода, в предлагаемом способе реализуется быстродействующий контроль динамической характеристики дуговой печи - реактивной мощности фаз. Это расширяет функциональные возможности способа быстродействующего контроля энергетического режима дуговой печи и позволяет повысить быстродействие системы компенсации реактивной мощности печи.Due to the fact that on two consecutive half-periods of alternating current the electrode is calculated as multiplied by a coefficient equal to area limited by the graph of the dependence of the instantaneous value of the phase secondary voltage of the transformer on the current of the corresponding electrode, in the proposed method, high-speed control of the dynamic characteristic of the arc furnace - the reactive power of the phases is realized. This expands the functional capabilities of the method of high-speed control of the energy mode of the arc furnace and allows to increase the speed of the furnace reactive power compensation system.
Контроль постоянной времени дуги позволяет настроить динамические характеристики автоматического регулятора мощности так, чтобы снизить перерегулирование и устранить автоколебания электрического режима дуговой печи. Контроль реактивной мощности дуг и фаз позволяет настроить динамические характеристики систем симметрирования мощности по электродам и компенсации реактивной мощности. В результате использование предложенного способа позволит улучшить использование установленной мощности трансформатора, повысить активную мощность и производительность дуговой печи, улучшить ее электромагнитную совместимость с питающей сетью.Control of the arc time constant allows to adjust the dynamic characteristics of the automatic power regulator so as to reduce overshoot and eliminate self-oscillations of the electric mode of the arc furnace. Control of the reactive power of arcs and phases allows to adjust the dynamic characteristics of the systems of power symmetry by electrodes and reactive power compensation. As a result, the use of the proposed method will improve the use of the installed power of the transformer, increase the active power and productivity of the arc furnace, improve its electromagnetic compatibility with the power grid.
Использование изобретения позволяет расширить функциональные возможности способа быстродействующего контроля энергетического режима дуговой печи.The use of the invention makes it possible to expand the functional capabilities of the method for high-speed control of the energy regime of an arc furnace.
Claims (14)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2845627C1 true RU2845627C1 (en) | 2025-08-25 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1086557A1 (en) * | 1981-02-05 | 1984-04-15 | Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Device for determining electric parameters of current supply line and arc voltages in three-phase electric arc furnace |
| US6058134A (en) * | 1992-02-25 | 2000-05-02 | Toivonen; Lassi | Method for measuring the electric quantities of an AC electric-arc furnace |
| RU2239295C2 (en) * | 2001-10-29 | 2004-10-27 | Национальный университет "Львивська политэхника" | Power control device for three-phase arc furnace |
| RU2418394C1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-05-10 | "Санкт-Петербургская электротехническая компания" | Method for determining electric resistances of zones of work space of electric arc furnace |
| WO2014060262A1 (en) * | 2012-10-16 | 2014-04-24 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Device and method for controlling an electric arc furnace in the initial phase of a melting process |
| CN105158540A (en) * | 2015-08-11 | 2015-12-16 | 南京师范大学 | Arc current estimation method adopting arc inductance correction factor |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1086557A1 (en) * | 1981-02-05 | 1984-04-15 | Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Device for determining electric parameters of current supply line and arc voltages in three-phase electric arc furnace |
| US6058134A (en) * | 1992-02-25 | 2000-05-02 | Toivonen; Lassi | Method for measuring the electric quantities of an AC electric-arc furnace |
| RU2239295C2 (en) * | 2001-10-29 | 2004-10-27 | Национальный университет "Львивська политэхника" | Power control device for three-phase arc furnace |
| RU2418394C1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-05-10 | "Санкт-Петербургская электротехническая компания" | Method for determining electric resistances of zones of work space of electric arc furnace |
| WO2014060262A1 (en) * | 2012-10-16 | 2014-04-24 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Device and method for controlling an electric arc furnace in the initial phase of a melting process |
| CN105158540A (en) * | 2015-08-11 | 2015-12-16 | 南京师范大学 | Arc current estimation method adopting arc inductance correction factor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU776582A3 (en) | Alternating current load electrosupply system | |
| US6573691B2 (en) | Control system and method for voltage stabilization in electric power system | |
| US4506131A (en) | Multiple zone induction coil power control apparatus and method | |
| EP1360876B1 (en) | Power control system for ac electric arc furnace | |
| DK156365B (en) | ARRANGEMENT FOR ELECTRODE CONTROL OF AN ARCH ARRANGEMENT FOR ELECTRODE CONTROL OF AN ARC OVEN | |
| RU2845627C1 (en) | Method of controlling electric mode of arc furnace | |
| WO1998004031A9 (en) | Power inverter with reduced switching frequency | |
| US5757176A (en) | Method and system for controlling output current of a large, low-voltage, DC power supply and obtaining diagnostic information from the operation thereof | |
| JPH06237577A (en) | Capacitor charging power supply | |
| JP4786952B2 (en) | Electrode lift control device for AC arc furnace | |
| CN110912142A (en) | Fuzzy membership degree method applied to contactless voltage stabilizing device | |
| JPH033670A (en) | Method of controlling induction heating inverter | |
| RU2424099C1 (en) | Method of stabilising contact welding current | |
| JP2909202B2 (en) | Control device for load commutation type inverter | |
| RU2758063C1 (en) | Control system for an arc steel furnace | |
| JP7069257B2 (en) | Control circuit of static VAR compensator | |
| CN110880769B (en) | Static reactive power compensation control device and system | |
| SU600748A1 (en) | Method and apparatus for controlling arc electric furnace power output | |
| Korshunov | Determination of the possibility of ac voltage stabilization using a pulsed polarity-inverting converter. Part 1 | |
| SU620041A1 (en) | Method of regulating power of multielectrode electric arc furnace | |
| SU930295A1 (en) | Device for stabilizing ac voltage | |
| SU739695A1 (en) | Dc voltage stabilizer | |
| CN117039905A (en) | Energy storage device control system with unbalanced voltage compensation function for transformer area | |
| CN118760305A (en) | High stable current source and control method thereof | |
| JPS62179010A (en) | Control method for reactive power regulator |