專利名稱:液壓傳動(dòng)電弧爐電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)器的制作方法
本實(shí)用新型屬電弧爐功率自動(dòng)調(diào)節(jié)領(lǐng)域。
1982年11期“電世界”載交流雙電機(jī)式電弧爐電極自動(dòng)調(diào)節(jié)器及1973年我廠可控硅式自動(dòng)調(diào)節(jié)器，是由恒值電阻與電壓互感器串聯(lián)，組成多級(jí)交流電壓測(cè)量環(huán)節(jié)；并由恒值電阻與半導(dǎo)體穩(wěn)壓管串聯(lián)，組成直流電壓測(cè)量環(huán)節(jié)。用于這兩個(gè)環(huán)節(jié)中的恒值電阻的電阻值，在電弧爐工作的范圍內(nèi)，不會(huì)跟隨通過它的電流的量值的增加而增大，即其 (d2u)/(di2) 是等于零的。因恒值電阻的電壓鎮(zhèn)定效果不佳，故由此組成的調(diào)節(jié)器的電壓自適應(yīng)范圍??；產(chǎn)品成本亦高；能耗大且調(diào)整維修繁瑣。
本實(shí)用新型的目的在于簡(jiǎn)化液壓傳動(dòng)電弧爐功率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的構(gòu)成，省去全部調(diào)整工作，降低制造成本和維護(hù)費(fèi)用。
本實(shí)用新型如附圖1所示，a、b、c為電弧爐三相短網(wǎng)的相別，因三相工作原理相同，故只表示出了a相的工作原理圖。本實(shí)用新型在于運(yùn)用電壓自適應(yīng)技術(shù)，不經(jīng)切換地從電爐短網(wǎng)直接抽取電爐變壓器所提供的多級(jí)電壓信號(hào)之一，并從伺服閥的實(shí)際需要出發(fā)，尋求最佳控制特性。由于本實(shí)用新型并不改變?cè)械碾姌O極限提升速度所對(duì)應(yīng)的伺服閥心所受電磁力，故對(duì)于電極極限提升速度，本說明書不作規(guī)定。電弧爐工作時(shí)，電弧電流經(jīng)電流互感器LH和LH2變換，并經(jīng)二極管Z1－4整流，把電流信號(hào)加到比較回路電流臂電阻R1上。電弧電壓信號(hào)則是經(jīng)過熔斷器RD和由穩(wěn)流管R2與電壓互感器YH組成的交流電壓自適應(yīng)電路的變換，并經(jīng)二極管Z5－8整流以及由電容器C1、C2，穩(wěn)流管R3和穩(wěn)壓管WY1組成的直流電壓信號(hào)自適應(yīng)電路，又通過二極管Z9加到比較回路電壓臂的電位器W和電阻R4上。這里說明一點(diǎn)，當(dāng)某一或兩相電弧電壓為電爐變壓器最高檔線電壓時(shí)的工作狀態(tài)下，該相“最大許用電流”值將增加8％左右。而當(dāng)電弧爐在最低的一、兩檔電壓工作時(shí)，本實(shí)用新型所能提供的“最大許用電流”值將大約降到規(guī)定值的90％?？紤]到電爐在最低檔電壓工作時(shí)，對(duì)輸入爐內(nèi)的電弧功率已不追求最大值，故此點(diǎn)是無妨于電爐運(yùn)行的。二極管Z10、Z11，穩(wěn)壓管WY2、WY3用于雙向輸出電壓的限幅。V是直流電壓表，與伺服閥線圈KQ串聯(lián)的mA是直流雙向毫安表。本實(shí)用新型開發(fā)運(yùn)用的穩(wěn)流管R2、R3的電阻值具有電流敏感特性，其電壓u對(duì)電流i的二階導(dǎo)數(shù) (d2u)/(di2) 為正值，其代用品白熾燈泡亦然，這類器件與 (d2u)/(di2) 為負(fù)值的另一器件相匹配，通過兩者非線性伏安特性的配合，取得了對(duì)電爐變壓器所提供的多級(jí)電壓的自適應(yīng)效果。上述 (d2u)/(di2) 為負(fù)值的器件，在交流電路是帶有負(fù)載的電壓互感器YH，而在直流電路則是半導(dǎo)體穩(wěn)壓管WY1。本實(shí)用新型工作時(shí)，對(duì)多級(jí)電壓的自適應(yīng)效果已體現(xiàn)在附圖2及3所示的交流和直流電壓信號(hào)傳輸特性上。附圖2及3的座標(biāo)標(biāo)度為標(biāo)么值。下附小圖只用于指明特性參數(shù)在整套裝置中的測(cè)量點(diǎn)，并非錄制圖給特性的全部接線圖。選用穩(wěn)流管要注意因燈絲的熱慣性給半導(dǎo)體穩(wěn)壓管可能帶來的瞬時(shí)過載，并采取措施。上述采用穩(wěn)流管的電壓自適應(yīng)技術(shù)，除用于本實(shí)用新型之外，對(duì)各種電冶金爐的其它程式的自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，在多級(jí)電壓信號(hào)的抽取方式上也都具有新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性。電爐工作中，供電短暫中斷時(shí)，通過繼電器J將電爐以外的工頻電源經(jīng)變壓器YB分相單獨(dú)接入伺服閥線圈，附圖1只標(biāo)出了J的常開接點(diǎn)，未表示出J的線圈。R5是白熾燈泡，用來監(jiān)視電流；兼作負(fù)載短路的限流保護(hù)。這是本實(shí)用新型對(duì)這種“流敏元件”的第三點(diǎn)應(yīng)用。至于伺服閥線圈轉(zhuǎn)入顫振工作時(shí)，是否經(jīng)繼電器J將自動(dòng)調(diào)節(jié)電路與其斷開，當(dāng)由設(shè)計(jì)決定。使用本實(shí)用新型的電弧爐在通電后能自動(dòng)點(diǎn)弧；自動(dòng)調(diào)節(jié)過程中可以加入手控；可以有一相倒換備用相。因這些并非本實(shí)用新型的主要技術(shù)特征，故省略之，附圖1亦不予表示。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，所具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果為不僅對(duì)變化幅度很大的電弧電壓有自適應(yīng)作用，就是最大許用電流值、電流調(diào)節(jié)靈敏度以及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)極限輸出電壓這些重要參數(shù)都已固化于系統(tǒng)之中。從這一角度看，使用本實(shí)用新型的電弧爐在起動(dòng)前和檢修后這些參數(shù)也都不需人力調(diào)整。因此，本實(shí)用新型雖屬弱電范疇的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，但由于它已經(jīng)省去了全部調(diào)整工作，安裝竣工不需任何調(diào)整，一經(jīng)供電，即可隨同電弧爐的強(qiáng)電設(shè)備一起正常運(yùn)行。每相電極下面的電弧電壓最低值與最高值之比在1～4之間變化時(shí)，本實(shí)用新型對(duì)這個(gè)變化幅度有自適應(yīng)作用。因而就省去了電壓互感器一次側(cè)的多級(jí)電壓抽頭及其聯(lián)鎖開關(guān)之繁。其次，本實(shí)用新型電壓自適應(yīng)電路的自適應(yīng)范圍，可輸出功率以及該電路的功率消耗指標(biāo)都優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。因此，某容量電爐所用電壓互感器的容量跟國(guó)內(nèi)同容量液壓傳動(dòng)電弧爐同類型控制方式相比，才在150伏安的基礎(chǔ)上有了數(shù)量級(jí)上的縮減。電流互感器的容量也有數(shù)量級(jí)上的縮減。第三，連同備用相在內(nèi)，各相的調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互之間均無電氣聯(lián)系。形成對(duì)地懸浮、相互獨(dú)立的電氣系統(tǒng)，因而運(yùn)行可靠性高。第四，伺服閥心的交流顫振工作方式得以簡(jiǎn)化，從而簡(jiǎn)化了制作工藝；開拓了工作線圈的功率裕量，可供伺服閥在技術(shù)進(jìn)步上加以利用。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的最好方式是在圖2中電壓U1變化范圍的下限值時(shí)，使電壓U3以及此時(shí)圖3中的電壓U6能滿足煉鋼工藝這時(shí)對(duì)“最大許用電流”值所允許降低幅度的要求，可按接近于“最大許用電流”值的90％選定。而當(dāng)圖2中電壓U1為其變化范圍的上限值時(shí)，電壓U2值以及圖3中的電壓U5值均應(yīng)接近于或達(dá)到該兩穩(wěn)流管各自的額定電壓值。若在穩(wěn)流管中選型有困難，在稍微壓縮電壓自適應(yīng)范圍的前提下，可以在白熾燈泡中選型，原則與上述相同。此外，設(shè)計(jì)工作要以調(diào)節(jié)器配套爐臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行短路電流為依據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種由交流電壓鎮(zhèn)定元件和電壓互感器串聯(lián)組成交流電壓測(cè)量環(huán)節(jié)；由直流電壓鎮(zhèn)定元件和半導(dǎo)體穩(wěn)壓管串聯(lián)組成直流電壓測(cè)量、比較環(huán)節(jié)所構(gòu)成的液壓傳動(dòng)電弧爐電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)器，其特征在于a.所述交流電壓鎮(zhèn)定元件是穩(wěn)流管；b.所述直流電壓鎮(zhèn)定元件也是穩(wěn)流管，c.a、b兩款中所述穩(wěn)流管可用白熾燈泡代替。
2.一種由交流電壓鎮(zhèn)定元件和電壓互感器串聯(lián)組成交流電壓測(cè)量環(huán)節(jié)；由直流電壓鎮(zhèn)定元件和半導(dǎo)體穩(wěn)壓管串聯(lián)組成直流電壓測(cè)量、比較環(huán)節(jié)所構(gòu)成的電冶金爐電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)器，其特征在于a.所述交流電壓鎮(zhèn)定元件是穩(wěn)流管；b.所述直流電壓鎮(zhèn)定元件也是穩(wěn)流管，c.a、b兩款中所述穩(wěn)流管可用白熾燈泡代替。
專利摘要
本實(shí)用新型屬電弧爐功率自動(dòng)調(diào)節(jié)領(lǐng)域。運(yùn)用電壓u對(duì)電流i的二階導(dǎo)數(shù)
文檔編號(hào)F27B3/10GK85202632SQ85202632
公開日1987年2月25日 申請(qǐng)日期1985年7月2日
發(fā)明者高培耕 申請(qǐng)人:天津市冶金實(shí)驗(yàn)廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan