SU1149447A1 - Device for measuring significant values of harmonics of arc current of three-phase electric-arc furnace - Google Patents
Device for measuring significant values of harmonics of arc current of three-phase electric-arc furnace Download PDFInfo
- Publication number
- SU1149447A1 SU1149447A1 SU833675575A SU3675575A SU1149447A1 SU 1149447 A1 SU1149447 A1 SU 1149447A1 SU 833675575 A SU833675575 A SU 833675575A SU 3675575 A SU3675575 A SU 3675575A SU 1149447 A1 SU1149447 A1 SU 1149447A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- arc
- arc current
- input signal
- Prior art date
Links
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
1.УСТРОЙСТБО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАТИВНЫХ ЗНАЧЕШЙ ГАРМОНИК ТОКА ДУГИ ТРЕХФАЗНОЙ ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ содержащее в каждой фазе измерени п полосовых фильтров, настроенных на измер емые гармоники тока, входы которых через масштабирующий усилитель соединены с выходом датчика мгновенного значени тока дуги, блок сравнени , вход которого соединен с выходом полосового фильтра первой гармоники тока дуги, а его выкод подключен к управл ющему входу масштабирующего усилител , и регистрирующий прибор, отличающеес тем, что, с целью повьшенй точности измерени информативных значений гармоник тока дуги, оно дополнительно снабжено п вьшр мител ми , п блоками выборки-хранени усредненного значени входного сигнала , датчиком тока дуги и вторым блоком сравнени , при этом выход каждого полосового фильтра врез последовательно соединенные выпр митель и блок выборки-хранени усредненного значени входного сигнала подключен к входу регистрирующего прибора, вход датчика тока дуги соединен с выходом датчика мгновенного значени тока дуги, а его выход соединен с входом второго блока сравнени , выход которого подключен к управл ющему входу каждого блока выборки-хранени усредненного сл значени входного сигнала. 2. Устройство по П.1, отличающеес тем, что блок выборки-хранени усредненного значени входного сигнала содержит резистор, ключ, конденсатор и операционный усилитель, при этом выход операцион-йь ного усилител соединен со своим qD 4 инвертирующим входом и вл етс выходом блока выборки-хранени усред ненного значени входного сигнала, один из выводов регистра вл етс входом блока выборки-хранени усредненного значени входного сигнала, его второй вывод через ключ соединен с неинвертирующим входом опера ционного усилител , к которому подключена одна обкладка конденсатора, втора обкладка которого подключена к вьшоду, предназначенному дл заземлени .1.USTROYSTBO FOR MEASURING informativeness ZNACHESHY HARMONIC CURRENT ARC THREE-PHASE electric arc furnace comprising in each phase measurement n bandpass filters tuned to measured current harmonics, which are input through a scaling amplifier connected to the output of the sensor instantaneous value of the arc current, the comparator having an input coupled with the output of the bandpass filter of the first harmonic of the arc current, and its pinout is connected to the control input of the scaling amplifier, and a recording device, characterized in that, in order to increase accuracy of measuring the informative values of the arc current harmonics; it is additionally equipped with p outputs, an sampling-storage blocks of the average input signal, an arc current sensor and a second comparison unit, with the output of each band-pass filter embedded in series rectifier and sampling-storage unit The averaged value of the input signal is connected to the input of the registering device, the input of the arc current sensor is connected to the output of the instantaneous arc current sensor, and its output is connected to the second input comparison block, the output of which is connected to the control input of each sample-storage block of the average value of the input signal. 2. The device according to claim 1, characterized in that the sampling-storage unit of the averaged value of the input signal contains a resistor, a switch, a capacitor and an operational amplifier, while the output of the operational amplifier is connected to its qD 4 inverting input and is the output of the unit sample storage of the averaged value of the input signal, one of the outputs of the register is the input of the sampling storage unit of the averaged value of the input signal, its second output is connected via a key to the non-inverting input of the operational amplifier to which Rum is connected to one capacitor plate, the second plate of which is connected to an outlet intended for grounding.
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл измерени информативталк значений гармонических составл кщих тока дуги при полз чении информации о ходе технологического процесса в дуговых электропечах.The invention relates to electrical engineering and can be used to measure informative values of the harmonic components of the arc current when crawling information about the process in the electric arc furnaces.
Известно устройство дл измерени значений гармоник тока дуги, содержащее датчик мгновенного значени тока дуги, соединенный выходом с входом анализатора, и регистрирующий прибор р .A device for measuring the harmonic values of the arc current is known, comprising an instantaneous arc current sensor connected by an output to the analyzer input, and a recording device p.
Недостатком этого устройства Явл етс низка точность измерени информативных значений гармоник тока дуги.A disadvantage of this device is the low accuracy of measuring the informative values of the harmonic currents of the arc.
Наиболее близким по технической сутцности к изобретению вл етс устройство дл измерени информативных значений гармоник тока дуги дуговой электропечи, содержащее в каждой фазе измерени п полосовых 4 шьтров, настроенных на измер емые гармоники тока, входы которых через масштабируклдай усилитель соединены с выходом датчика мгновенного значени тока дуги, блок сравнени , вход которого соединен с выходом полосового фильтра первой гармоники тока дуги, а его выход подключен к управл ющему входу маспггабирукщего усилител , и регистрирующий приборpThe closest in technical sense to the invention is a device for measuring informative values of current arc harmonics of an electric arc furnace, containing in each phase measurements of n strip 4 wires tuned to measured current harmonics, whose inputs through a scaled amplifier are connected to an arc current , the comparison unit, the input of which is connected to the output of the bandpass filter of the first harmonic of the arc current, and its output is connected to the control input of the mash-hub amplifier, and registering curing device
Недостатком известного устройства вл етс низка точность измерени информативных значений гармоник тока дуги ввиду того, что значени гармоник тока контролируютс на всем диапазоне изменени тока, включа режимы короткого замыкани и близкие к нему и режимы прерывистого горени тока дуги, а значени гармоник в этих режимах ие иесут информации о ходе технологического процесса.A disadvantage of the known device is the low accuracy of measuring the informative values of the harmonic currents of the arc due to the fact that the harmonic values of the current are monitored over the entire range of current variation, including short circuit modes and close to it and intermittent arc current modes, and the harmonics values in these modes are not information about the process.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерени информативных значений гармоник тока дуги дуговой электропечи.The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the informative values of the harmonics of the arc current of an electric arc furnace.
Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее в каждой фазе измерени п полосовьсс фильтров, настроенных на измер емые гармоники тока, входы которйлк через масштабирук дай усилитель соединены с выходом датчика мгновенного значеки тока дуги, блок сравнени , вход которого соединен с выходом полосового фильтра первой гармоники тока.The goal is achieved by the fact that a device containing in each phase a measurement of bandwidth filters tuned to measurable current harmonics, inputs through a scaler, let the amplifier be connected to the output of an instantaneous arc current sensor sensor, the comparison unit whose input is connected to the output of the bandpass filter first current harmonics.
дуги, а его выход подключен к управл ющему входу масштабирующего усилител и регистрирующий прибор, дополнительно снабжено п выпр мител ми, п блоками выборки-хранени усредненного значени входного сигнала, датчиком тока дуги и вторым блоком сравнени , при этом выход каждого полосового фильтра через последовательно соединенные выпр митель и блок выборки-хранени усредненного значени входного сигнала подключен к входу регистрирующего прибора, вход датчика тока дуги соединен с выходом датчика мгновенного значени тока дуги, а его выход - с входом второго блока сравнени , выход которого подключен к управл ющему входу каждого блока выборки-хранени усредненного значени входного сигнала.arc, and its output is connected to the control input of a scaling amplifier and a recording device, additionally equipped with rectifiers, n sample-storage blocks of the average input signal, an arc current sensor and a second comparison unit, with the output of each bandpass filter connected in series The rectifier and the sample-storage unit of the averaged value of the input signal are connected to the input of the recording device, the input of the arc current sensor is connected to the output of the instantaneous arc current sensor, and its the output is with the input of the second comparison unit, the output of which is connected to the control input of each sample-storage block of the average value of the input signal.
Блок выборки-хранени усредненного значени входного сигнала содержит резистор, ключ, конденсатор и операционный усилитель, при этом выход операционного усилител соединен со своим инвертирующим входом и вл етс выходом блока выборки-хранени усредненного значени входного сигнала, один из выводов резистора вл етс входом блока выборки-хранени усредненного значени входного сигнала, его второй вьшод через ключ соединен с неинвертирующим входом операционного усилител , к которому подключена одна обкладка конденсатора , втора обкладка которого подключена к выводу, предназначенному дл заземлени .The averaging value of the input signal contains a resistor, a switch, a capacitor, and an operational amplifier. The output of the operational amplifier is connected to its inverting input and is the output of the averaging value of the input signal, one of the terminals of the resistor - storing the average value of the input signal; its second output is connected via a switch to the non-inverting input of an operational amplifier, to which one capacitor plate is connected, the second The tab of which is connected to the terminal intended for grounding.
В предлагаемом устройстве информативные значегак гармоник тока дуги измер ютс и усредн ютс лишь в таки электрических режимах работы печи, в которых значени гармоник тока дуги вл ютс источником информации о ходе технологического процесса в дуговой электропечи - информативных режимах, т.е. в режимах, где имеетс наибольша св зь между физико-химическими процессами, происход щими в печи, обусловленными технологией выплавки стали, и формой кривой тока дуги. Электрические режимы работы печи, в которых значени гармоник тока дуги (электрода) определ ютс в основном длиной дуги и мало завис т от условий горени печной дуги (температуры в ванне печи, формы и с остава шихты, физико-химического 3 состо ни расплава и др.) - неинфор мативные режимы. Последние исключаю с из режимов, в которых происходит усреднение измеренных значений гармоник тока дуги. В этих режимах гармоники тока дуги принимают экстремальные значени (минимальные в режимах эксплуатационного короткого замыкани и близких к нему, и максимальные - в режиме прерывистого горени дуги). Поэтому исключе ние из процесса усреднени измеренных значений гармоник в неинформатив- ных режимах приводит к уменьшению нестационарности случайного процесса изменени информативных значений гармоник . В предлагаемом устройстве определение этих режимов осуществл етс путем контрол величины тока дуги посредством датчика тока дуги и бло ка сравнени . Выходной сигнал блока сравнени указывает в каком режиме находитс рабоча точка А печи и в л етс управл кпф1м сигналом устройств выборки-хранени усредненного значе ни входного сигнала во всех каналах измерени гармоник. Таким образом, в предлагаемом устройстве благодар исключению из процесса усреднени значений гармоник, измеренных в неинформативных режимах, повьнпаетс точность измерени информативных значений гармоник тока дуги. На фиг. 1 представлена функциональна схема предложенного устройства дш измерени информативных значений гармоник тока дуги дуговой электропечи; на фиг. 2 - схема блока выборки-хранени усредненного эыачеии входного сигнала; на фиг.З статическа характеристика блока сравиени где U,, и Ug - соответственно входное и выходное напр жени блока сравнени , U, и Uj соответ ственно юсжний и верхний пороги пе .реклкгаени ; на фиг. 4 - зависимость тока дуги Ig от напр жени на дуге Uj электропечной установки, где Э чм ) %ает рабоча точка печи, соответствующа -установленному элек трическому режиму дуговой электропечи (Ugjjp и Ig , - напр жение и ток дуги, соответствующие электри ческому режиму,1 - ток эксплуатационного трехфазного короткого замыкани электропечи , 11 и Т зна чени токов дуги, ограничивающие об 474 ласть информативных электрических режимов работы электропечи). Устройство дл измерени информативных значений гармоник тока дуги в каждой фазе измерени содержит датчик 1 мгновенного значени тока дуги , выход которого соединен с входом масштабирующего усилител 2, выход которого соединен с входами полосовых фильтров 3. Выход полосе-; вого фильтра 3 первой гармоники через блок 4 сравнени соединен с управл ницим входом масштабирующего усилител 2. Устройство содержит также п выпр мителей 5, п блоков 6 выборки-хранени усредненного зна чени входного сигнала. Выход каждого полосового фильтра 3 через последовательно соединенные вьпр митель 5 и блок 6 выборки-хранени усредненного значени входного сигнала подключен к соответствующему входу регистрирующего прибора 7. Датчик 8 тока дуги подключен входом к выходу датчика 1 мгновенного значени тока дуги, выходст - к входу блока 9 сравнени , а выход блока 9 сравнени соединен с управл ющими входами каждого блока 6 выборки- хранени усредненного значейи входного сигнала. Блок 6 выборки-хранени усредненного значени входного сигнала содержит операционный усилитель 10, выход которого вл етс выходом блока выборки-хранени усредненного значени входного сигнала и соединен с инвертируюпщм входом операционного усилител 10, а его неинвертнрукнций аход через последовательно включенный ключ 11 и резистор 12 соединен с входом блока 6 .вьйорки-храненк усредненного значени входного сигнала . Конденсатор 13 включен между неинвертирующим входом операционного усилител 10 и нулевой точкой устройства . Устройство работает следующим образом. В процессе работы дуговой элек- i тропечи ток дуги измен етс в широком диапазоне: от максимального значени 1ц3 (короткое замыкание) до нул (обрыв дуги). Поэтому в устройствё анализируютс отношени высших гармонических составл ющих тока дуги к первой гармонической составл к цей . Исследуемый сигнал, снимаемый с выхода датчика 1 мгновенного значе1ш така дуги, постзшает на вход масштабирующего усилител , которьй вычисл ет отношение входного сигнала к первой гармонической составл ющей. Это осуществл етс путем изменени коэффициента передачи масштабирующего усилител 2 в функции модул напр жени отрицательной обратной св зи, охватьшающей полосовой фильтр первой гармонической составл ющей (50 Гц). Обратна св зь реализуетс блоком 4 сравнени , вход которого соединен с выходом полосового фильтра 3 первой гармоники, а выход блока 4 сравнени - с управл ющим входом масштабирующего усилител 2. Сигнал на выходах полосовых фильтров 3 равен sin (п wt)M (1) соответственно амплигде А , и А туды первой и п-й гармоник тока дуги; 00 - углова частота первой гармоники; М - масштабный коэффициент С выходов полосовых фильтров 3 сигналы поступают на входы выпр мителей 5, которые представл ют собой например, двухполупериодные вьтр ми ,тели. Выходные сигналы выпр мителей 5 поступают на входы блоков 6 выборки хранени усредненного значени вход ного сигнала. Эти блоки могут работать в двух режимах: в режиме отсле живани усредненного значени входного сигнала и в режиме хранени усредненного значени входного сигнала . Переход с режима на режим определ етс управл ющим сигналом, которьй снимаетс с выхода блока 9 сравнени и управл ет состо нием ключа 11. В качестве ключа 11 может 6bfFb использован, например, аналого вый ключ, вьшолненный по известным схемам на МОП-транзисторах. В режим отслеживани управл ющий сигнал равен О, что соответствует закрытому состо нию ключа 11 (фиг. 2). В этом режиме происходит усреднение входного сигнала посредством фильтра низкой частоты, элементами которого вл ютс активное сопротивлени 12 и конденсатор 13 и повторение усредненного значени на выходе операционного усилител 10 (на выходе блока 6 выборки-хранени ). Посто нна времени фильтра низкой частоты Т определ етс из требуемого усреднени измер емой величины и ее величину можно вычислить, например, по формуле 1 / Г, Г Vd Ь где Dj - дисперси неусредненного значени измер емой величины; требуемое среднеквадратическое отклонение усредненного значени измер емой величины; о - посто нна времени аппроксимирующей экспоненты на начальном участке кривой коррел ционной функции исходного неусредненного сигнала. Так как посто нна времени фильтра низкой частоты Т равн етс Т .R-C где R и С - соответственно величины .активного сопротивлени 12 и емкости конденсатора 13, то,задава сь, например , величиной емкости конденсатора 13, можно определить величину активного сопротивлени 12. Если выходной сигнал блока сравнени принимает значение 1, то ключ 11 открьтаетс , и устройство 6 выборки-хранени переходит в режим хранени , т.е. напр жение на выходе операционного усилител 10 посто нно и равно усредненному значению входного сигнала в момент размыкани ключа 11. С выходов блоков 6 выборки-хранени усредненные значени гармоник поступают на соответствующие входы регистрирующего прибора. Переход блока 6 выборки-хранени с режима на режим осуществл етс в функции тока дуги 1 посредством датчика 8 тока дуги и блока 9 сравнени . Датчик тока дуги определ ет, например, эффективное значение тока дуги, которое поступает на вход блока 9 сравнени . Блок 9 сравнени определ ет,в каком электрическом режиме - информативном или неинформативном - находитс в данный момент времени рабоча точка А печи. Это осуществл етс путем контрол тока дуги и сравнени его с заданны ми значени ми. Если рабочей точке печи в данный момент времени соответствует ток дуги Ij i I х- е 1|г5 или О Id I, (фиг. 4) - что COOT ветствует неинформативному электрическому режиму - то на выходе блока сравнени 9 сигнал равен 1 (фиг.З а при токах дуги Ij -с If 1 - информативный электрический режим - н выходе блока 9 сравнени сигнал равен О, Блок 9 сравнени предста л ет собой двухпороговый компаратор и может быть реализован по известно схеме-на основе.микросхемы 521СА1. Величины напр жени нижнего U и верхнего и„ порогов переключени блока 9 сравнени устанавлива11Тс пропорциональными значени м токов 1 и Ij соответственно. Величину тока Ij можно ориентировочно прин т равной (0,85 - 0,9)1 к,, а значение тока 1 до данной печи опреде/. ет с следующим образом: сначала по из вестной зависимости относительной величины напр жени дуги /} от отношени реактивного сопротивлени электропечной установки к активному определ етс напр жение дуги, соответствующее границе непрерывного и прерьшного процессов горени дуги, а затем по зависимости 1 f(Ug) ток дуги 1, соответствуюш сй этому напр жению (фиг. 4). Вычисленные значени токов дуги 1 и Ig уточн ютс в процессе наладки. Таким образом, в процессе работы дуговой электропечи представл етс возможность посредством датчика 8 тока дуги и блока 9 сравнени оперативно определ ть информативные и неинформативные электрические режимы и управл ть режимами работы блоков 6 выборки-хранени усредиенного значени входного сигнала. Одновременно с этим напр жени () с выходов полосовых фильтров 3 через выпр ми тели 5 поступают на входы блоков 6 выборки-хранени усредненного значени входного сигнала, которые производ т текущее усреднение вкодного сигнала (если рабоча точка находитс в ин11)ормативном режиме) или хран т НА выходе усредненное значение входк го сигнала на временном интервале , когда рабоча точка печи находитс в неинформативном режиме. Усредненные информативные значени гармоник, снимаемые с выходов блоков 6 выборки-хранени , поступают на соответств5гющие входы регистрирующего прибора. В предлагаемом устройстве благодар исключению из процесса усреднени значений гармоник, изнереннык в неинформативных электрических режимах работы дуговой электропечи по- вьппаетс точность измерени информативных значений гармоник дуге. Кроме того, в предлагаемом устройстве уменьшаетс дисперси усредненных значений гармоник, что позвол ет уменьшить посто нную времени усреднени и, как следствие, увеличить быстродействие процесса измерени информативных значений гармоник тока..In the proposed device, informative values of arc current harmonics are measured and averaged only in electric furnace operation modes, in which the arc current harmonics values are the source of information about the process in the electric arc furnace — informative modes, i.e. in modes where there is the greatest connection between the physicochemical processes taking place in the furnace, due to the steelmaking technology, and the shape of the arc current curve. The electric modes of operation of the furnace in which the harmonic values of the arc current (electrode) are determined mainly by the arc length and depend little on the burning conditions of the furnace arc (temperature in the furnace bath, the shape and the remaining charge, physicochemical 3 states of the melt, etc. .) - non-informative modes. The latter are excluded from the modes in which the averaged measured harmonic values of the arc current occur. In these modes, the harmonic currents of the arc take on extreme values (minimum values in the operating short circuit modes and close to it, and maximum values in the mode of intermittent arc burning). Therefore, excluding the measured harmonic values in the non-informative modes from the averaging process leads to a decrease in the nonstationarity of the random process of changing the informative harmonic values. In the proposed device, the determination of these modes is carried out by monitoring the magnitude of the arc current by means of the arc current sensor and the comparison unit. The output signal of the comparator indicates in which mode the operating point A of the furnace is located and the control signal of the sample-storage devices of the averaged value of the input signal in all harmonic channels is located. Thus, in the proposed device, due to the exclusion from the averaging process of harmonic values measured in non-informative modes, the measurement accuracy of the informative harmonic values of the arc current is not measured. FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device for measuring informative values of the harmonics of the arc current of an electric arc furnace; in fig. 2 is a block diagram of the sample-storage averaged input signal; in FIG. 3, the static characteristic of the comparison unit where U ,, and Ug are the input and output voltages of the comparison unit, U, and Uj, respectively, and the upper and upper thresholds are not; in fig. 4 - dependence of arc current Ig on voltage on the arc Uj of the electric furnace, where Ehm)% of the furnace operating point, corresponding to the fixed electric mode of the electric arc furnace (Ugjjp and Ig, is the voltage and current of the arc corresponding to the electric mode, 1 - three-phase operational short-circuit current of an electric furnace, 11 and T values of arc currents, limiting the extent of the informative electric modes of operation of the electric furnace (474). A device for measuring the informative values of the harmonic currents of the arc in each phase of measurement contains a sensor 1 of the instantaneous value of the arc current, the output of which is connected to the input of a scaling amplifier 2, the output of which is connected to the inputs of bandpass filters 3. The output of the band; The first harmonic filter 3 is connected via control unit 4 to the input control of the scaling amplifier 2. The device also contains n rectifiers 5, n blocks 6 of the sample-storage of the average value of the input signal. The output of each bandpass filter 3 is connected in series to the transmitter 5 and the sample-storage unit 6 of the average input signal is connected to the corresponding input of the recording device 7. The arc current sensor 8 is connected by the input to the output of the sensor 1 of the instantaneous arc current value, output - to the input of unit 9 comparison, and the output of the comparator unit 9 is connected to the control inputs of each sampling-storage unit 6 of the averaged value of the input signal. Sampling-storage unit 6 of the averaged value of the input signal contains an operational amplifier 10, the output of which is the output of the sampling-storage unit of the average value of the input signal and connected to the inverting input of the operational amplifier 10, and its non-invert switch 11 and resistor 12 connected to input block 6. vyorki stores the average value of the input signal. The capacitor 13 is connected between the non-inverting input of the operational amplifier 10 and the zero point of the device. The device works as follows. In the process of operation of an arc electric arc, the arc current varies over a wide range: from a maximum value of 1 m 3 (short circuit) to zero (arc interruption). Therefore, the device analyzes the ratios of the higher harmonic components of the arc current to the first harmonic component to the circuit. The signal under study, taken from the output of sensor 1 of instantaneous value of such an arc, is sent to the input of a scaling amplifier, which calculates the ratio of the input signal to the first harmonic component. This is accomplished by varying the gain of the scaling amplifier 2 as a function of the negative feedback voltage modulus covering the first harmonic component (50 Hz) bandpass filter. The feedback is implemented by comparison unit 4, the input of which is connected to the output of the first harmonic bandpass filter 3, and the output of comparison unit 4 to the control input of the scaling amplifier 2. The signal at the outputs of the bandpass filters 3 is equal to sin (η wt) M (1) respectively the amplitude A and A are the amplitudes of the first and nth harmonics of the arc current; 00 - angular frequency of the first harmonic; M is the scale factor C of the outputs of the band-pass filters 3, the signals are fed to the inputs of the rectifiers 5, which are, for example, full-wavelength lights, tel. The output signals of rectifiers 5 are fed to the inputs of blocks 6 of the storage sample of the average value of the input signal. These blocks can operate in two modes: in the tracking mode of the averaged value of the input signal and in the storage mode of the averaged value of the input signal. The transition from the mode to the mode is determined by the control signal, which is removed from the output of the comparator unit 9 and controls the state of the key 11. As the key 11 can be used 6bfFb, for example, an analog key, made according to well-known circuits on MOS transistors. In the tracking mode, the control signal is O, which corresponds to the closed state of key 11 (Fig. 2). In this mode, the input signal is averaged by means of a low-frequency filter, whose elements are active resistance 12 and capacitor 13 and repeating the averaged value at the output of operational amplifier 10 (at the output of sampling-storage unit 6). The time constant of the low-frequency filter T is determined from the required averaging of the measured value and its value can be calculated, for example, using the formula 1 / Г, Г Vd b where Dj is the dispersion of the averaged value of the measured value; the required standard deviation of the averaged value of the measured value; and σ is the time constant of the approximating exponent in the initial part of the correlation function curve of the original non-averaged signal. Since the time constant of the low frequency filter T is equal to T .RC where R and C are respectively the values of the active resistance 12 and the capacitance of the capacitor 13, then, for example, given the value of the capacitance of the capacitor 13, it is possible to determine the value of the active resistance 12. If the output of the comparator takes on the value 1, then the key 11 is turned off, and the sampling-storage device 6 goes into storage mode, i.e. the voltage at the output of the operational amplifier 10 is constant and equal to the average value of the input signal at the time of unlocking the switch 11. From the outputs of the sample-storage units 6, the average harmonic values are fed to the corresponding inputs of the recording device. The transition of the sampling-storage unit 6 from the mode to the mode is carried out as a function of the arc current 1 by means of the arc current sensor 8 and the comparison block 9. The arc current sensor detects, for example, the effective value of the arc current that is fed to the input of the comparator unit 9. Comparison unit 9 determines in which electrical mode — informative or non-informative — the furnace operating point A is currently located. This is accomplished by controlling the arc current and comparing it with the target values. If the current point of the furnace at a given time corresponds to the arc current Ij i I x-e 1 | g5 or O Id I (Fig. 4) —that COOT corresponds to a non-informative electrical mode — then at the output of the comparison unit 9, the signal is 1 (Fig. At arc currents Ij -c If 1 —informative electric mode — the output of comparison block 9 is equal to O, Comparison block 9 is a two-threshold comparator and can be implemented according to a well-known circuit — on the basis of microcircuit 521CA1. the lower U and the upper and „switching thresholds of the comparison unit 9 is set to 11Tc n proportional values of currents 1 and Ij, respectively. The value of current Ij can be approximately taken equal to (0.85 - 0.9) 1 k, and the value of current 1 to this furnace is determined as follows: first, according to a known dependence The relative magnitude of the arc voltage /} from the ratio of the reactance of the electric furnace installation to the active one determines the arc voltage corresponding to the boundary of the continuous and discontinuous arc burning processes, and then, according to the 1 f (Ug) dependence, the arc current 1 corresponding to this voltage (Fig . four). The calculated values of arc currents 1 and Ig are refined during the setup process. Thus, during operation of the electric arc furnace, it is possible by means of the arc current sensor 8 and the comparison unit 9 to quickly determine informative and non-informative electrical modes and control the operating modes of the sampling-storage units 6 of the averaged value of the input signal. At the same time, the voltages () from the outputs of the bandpass filters 3 through the rectifiers 5 are fed to the inputs of the sample-storage blocks 6 of the average input signal, which produce the current averaging of the input signal (if the operating point is in interactive mode) or stored t ON the output averaged value of the input signal in the time interval when the operating point of the furnace is in the uninformative mode. The averaged informative values of the harmonics taken from the outputs of the sampling-storage units 6 are fed to the corresponding inputs of the recording instrument. In the proposed device, due to the exclusion from the averaging process of harmonic values, which are ignorant in non-informative electric modes of operation of an electric arc furnace, the accuracy of measuring the informative harmonic values of the arc is measured. In addition, the proposed device reduces the dispersion of averaged harmonics, which reduces the averaging time constant and, consequently, increases the speed of the process of measuring informative current harmonics values ..
ЮYU
12 1112 11
13 Т13 T
Фаг 2Phage 2
Фаг.1Phage.1
8ш8sh
«I,"I,
Фиг.ЗFig.Z
К.ЗCz
ФшЛFshl
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833675575A SU1149447A1 (en) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | Device for measuring significant values of harmonics of arc current of three-phase electric-arc furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833675575A SU1149447A1 (en) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | Device for measuring significant values of harmonics of arc current of three-phase electric-arc furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1149447A1 true SU1149447A1 (en) | 1985-04-07 |
Family
ID=21093989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833675575A SU1149447A1 (en) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | Device for measuring significant values of harmonics of arc current of three-phase electric-arc furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1149447A1 (en) |
-
1983
- 1983-12-14 SU SU833675575A patent/SU1149447A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1.Авторское свидетельство СССР № 624396, кл. Н 05 В 7/148, 1976. 2.Хусид Ф.Б. Исследование и разработка метода управлени дуговыми сталеплавильными печами на основе анализа кривых тока дуги. - Автореф. дис. канд-та техн. наук. М., 1974, с. 8-13. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR880011601A (en) | Battery remaining capacity alarm | |
| US3860919A (en) | Smoke and gas detection and alarm apparatus | |
| US4201084A (en) | Vortex flow meter | |
| EP0698780A1 (en) | Differential capacitance detector | |
| US4466289A (en) | Capacitance manometer with digital output | |
| SU1149447A1 (en) | Device for measuring significant values of harmonics of arc current of three-phase electric-arc furnace | |
| US5770956A (en) | Measurement amplifier | |
| JP3204091B2 (en) | Charge / discharge current measuring device | |
| RU2008690C1 (en) | Method for measuring of electric capacitance and inductance | |
| SU1582366A1 (en) | Device for measuring informative values of current harmonics of three-phase arc electric furnace arc | |
| SU1525619A1 (en) | Transducer of parameters of capacitive pick-ups to time interval and voltage | |
| SU1056062A2 (en) | Device for measuring ac voltage effective value | |
| SU1100579A1 (en) | Device for measuring and checking resistance of electric network insulation | |
| SU1374136A1 (en) | Device for measuring nonsinusoidal trace coefficient of arc current of electric arc furnace | |
| SU1029062A2 (en) | Conductometer | |
| SU957131A1 (en) | Device for checking electric circuit | |
| SU1367070A1 (en) | Device for checking residual capacitance of small-size galvanic cell | |
| SU1076843A1 (en) | Converter of r,l,c-circuit parameters to frequency signals | |
| KR880003917Y1 (en) | Multiplying circuit with continous real multiple number | |
| SU920585A1 (en) | Power thyristor classification device | |
| SU898341A1 (en) | Non-linear distortion meter | |
| SU1396072A1 (en) | Device for contactless measurement of amplitude of pulsed signals | |
| SU847225A1 (en) | Resistance measuring device | |
| SU1020886A1 (en) | Device for measuring resistance of electrochemical current source | |
| SU1046698A1 (en) | Phase-sensitive measuring converter of ac to dc voltage |