Изобретение относитс к электротермии и может быть использовано в регул торах электрического режима дуговых печей. Известны регул торы дуговых пече в которых дл улучшени динамически характеристик системы регулировани применен датчик смещени электрода относительно вертикальной стойки электрододержател , выход которого подключен к одному из входов управл ющего блока ij Дл улучшени технико-экономичес ких показателей электропечного агре гата необходимо снижать дисперсию тока дуги, Ч.ТО может быть достигнуто за счет повышени скорости перемещени электрододержател с электродом до 6 - 1О м/мин. Однако при скорост х, превышающи 2,5 м/мин, возникают колебаний рука ва электрододержател из-за его огр ниченной механической жесткости, амплитуда которых пропорциональна скорости и массе электрода. При скорост х перемещени более 5 м/мин, амплитуда колебаний может достигнуть 30 - 70% длины дуги, что приводит к возникновению в системе регулировани автоколебаний, резкому увеличениюдисперсии тока дуги и следовательно, ухудшению показателе печи. При больших колебани хконец электрода может окунатьс в расплав ленный металл, неуглеражива его. Введение датчика смещени электрода позвол ет получить в системе автоматического регулировани (упра л ющем блоке) сигнал, пропорциональ ный ускорению электрода, используемый дл демпфировани механических колебаний электрода. Недостатками данного устройства вл ютс также низка надежность и помехозащищенность выходного сигнала (йтчика смещени , устанавливаемо го на консоли электрододержател , где на датчик воздействуют высокие температуры и электрические помехи, создаваемые рабочими дугами печи. Сигнал датчика достигает величины нескольких дес тков или сотен милли вольт и защита его от электрических помех, а затем и усиление до требуе |МОй величины св заны с большими тру ност ми. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс ус ройство, содержащее датчик скорости перемещени {например, тдкогенератор ) , непосредственно св занный с исполнительным органом, совершающим упругие колебани , и дифференцирующий блок, вход которого соединен с тахогенераторЬм, а выход с одним из входов сиетепла управлени исполнительным органом 21 . Недостатком такой системы, применительно к дуговым электроплавильным печам, вл етс невозможность св зать с колеблющимс электродом тахогенератор, вл ющийс источником достоверной информации о движении электрода, а следовательно, и невозможность получени сигнала, необходимого дл демпфировани механических колебаний электрода с целью повышени максимальной скорости перемещени электрода, снижени дисперсии тока дуги и повышени технрко-экономических показателей электро печного агрегата. Цель изобретени - повышение точности определени ускорени электрода . Дл достижени цели устройство дл определени усйорени электрода регул тора дуговой печи, содержащее датчик скорости перемещени электрододержател , выход которого св зан с входом дифференцирующего блока, снабжено двум интеграторами и двум масштабными усилител ми, выход датчика скоростл подключен к первым входам одного из интеграторов и масштабного усилител , .вторые входы которых соединены друг с другом, а их выходы подключены к входам второго масштабного усилител , третий вход которого соединен с задатчиком напр жени ,, а выход - с входом второго интегратора, св занного выходом с входом дифференцирующего блока и вторыми входами первых интегратора и масштабного усилител . На фиг. 1 изображена блок-схема одной фазы регул тора электрического режима дуговой печи; на фиг.2 схема устройства дл определени ускорени электрсЬца. Регул тор дуговой печи содержит датчик мощности 1, устройство управлени 2, усилитель мощности 3, двигатель пе Уемещени электрода 4, датчик частоты вращени 5 двигател перемещени элейтрода. Устройство дл определени ускорени электрода содержит датчик частоты вращени 5, электронную модель б, иммитирующую колебание электрода по частоте колебаний и декременту их затухани и дифференцирующий блок 7. В свою очередь электронна модель б состоит из интегратора 8, масштабного усилител 9, второго масштабного усилител 10, второго интегратора 11 и задатчика напр жени 12. Работа предлагаемого устройства состоит в следующем. Дл механизма перемещени электрода с учетом диссипативных сил, которые можно представить в виде в зкого трени , пропорционального относительной скорости кор электродвигател и приведенной к вращательному движению скорости перемещени электрода, можно составить систему уравнений %-ЪллА(-ЛАс 3. о t uw dMtjp , ,,„((о,-(о), где Мцц - упругий момент в механизм ( перемещени ; Ъ - коэффициент в зкого трени ; М„ - момент на валу электродви гател , создаваемый йесом электрода и других подвиж ных частей; С0(. - приведенна к вращательно му движению скорость, пере мещени -электрода; («)дв- частота вращени кор электродвигател перемеще ни : электрода; - приведенный коэффициент у ругости; ± - момент инерции. Колебательное движение электрода описываемое системой дифференциальных уравнений Cl) - (), может бь5ть смоделировано устройством, приведен ным на фкг, 2. Входным сигналом дл него вл етс напр жение на выходе датчика частоты вращени двигател {перемещени электрода (тахогенарато раУ 5(), установленного на валу двигател перемещени электрода. В соответствии с уравнением (3 M jn-C4n}()it-3To интегрирование разности Садв-а осуществл етс интерратором 8, на выходе которого си нал пропорционален Mmi . Масштабный усилитель 9 вычисл ет разность доз по уравнению (2), а на входе масштабного усилител 10 ПРОИСХОДИТ суммирование сигналов Mijj, ( выход инт егратора 8)fici (выход масштабного усилител 9) и сигнала, пропорционального Mg. В результате в соответствии с уравнением () на выходе масштабнс о усилител 10 имеем сигнал, протюрцио нальный(ЗЫсМ После интегрировани этого сигнала интегратором 11 на выходе последнего получаем сигнал, про порциональный QC г т.е. скорости пе1ремещени электрода. Настройка модели дл получени частоты колебаний, повтор ющей часто ту колебаний электрода, производитс изменением посто нных интегрировани интеграторов 8 и 11, а декремента затухани изменением коэффициента усилени масштабного усилител 10. Таким образом, модель, установленна в шкафу регул тора и непод{верженна воздействию теплового излучени печи и помех от гор в их в печи дуг, позвол ет получить инфор мацию о движении электрода, использу сигнал тахогенератора, имеющегос в существующих системах. Изменение по ходу плавки частоты колебаний электрода, вследствие его угара, составл ет не более 10%. Такое расхождение частот колебаний модели и электрода не оказывает существенного вли ни на процесс демпфировани . При по влении больших отклонений режима печи от заданного (типа эксплуатационных коротких замыканий) в существующих регул торах двигатель перемещени электрода разгон етс до максимальной скорости практически без колебаний, в то врем как электрод вследствие наличи упругой св зи начинает совершать колебательное движение, амплитуда которого пропорциональна скорости перемещени Электрода. При больших скорост х перемещени электрода амплитуда колебаний превосходит длину дуги, что приводит к обрывам последней, повторному зажиганию дуги, новому обрыву и т.д., т.е. в системе возникают автоколебани , увеличивающие дисперсию тока дуги, а следовательно, и ухудшающие технико-экономические показатели электропечного агрегата. В предлагаемом устройстве при ликвидации больших отклонений режима от заданного при разгоне двигател начинает разгон тьс и электрод. При этом после прохождени через модель |б сигнал с датчика частоты вращени двигател перемещени электрода (тахогенератора 5 становитс пропорциональным скорости перемещени электрода . Сигнал дифференцируетс и на выходе блока 7 получаетс сигнал, пропорциональный ускорению эл.ектрода. Этот си:гнал встречно сигналу с выхода задатчика мощности 1 подаетс на .вход устройства управлени 2. Подтормаживание двигател в процессе разгона позвол етэнергию, накопленную . в упругом звене передачи в начале разгона, рекуперировать через электродвигатель в сеть и тем самым исключить колебательный характер движени электрода. Таким образом, введение на вход устройства управлени 2 сигнала, пропорционального ускорению электрода (отрицательна обратна св зь по ускорению электрода), оказываетс эквивалентным получению более благопри тного соотношени масс кор электродвигател и поступательно движущихс частей механизма перемещени электрода. Двигатель в этом случае реагирует на колебани электрода , демпфиру их. Использование изобретени позвол ет увеличить максимальную скоростьThe invention relates to electrothermal and can be used in regulators of the electric mode of arc furnaces. Known arc furnace controllers are known in which, to improve the dynamic characteristics of the control system, an electrode displacement sensor is applied relative to the vertical stand of the electrode holder, the output of which is connected to one of the inputs of the control unit ij. To improve the technical and economic performance of the electric furnace, the arc current dispersion, H This can be achieved by increasing the speed of movement of the electrode holder with the electrode to 6-1 O m / min. However, at speeds exceeding 2.5 m / min, oscillations of the arm of the electrode holder arise due to its limited mechanical rigidity, the amplitude of which is proportional to the speed and mass of the electrode. At speeds greater than 5 m / min, the amplitude of oscillation can reach 30–70% of the arc length, which leads to the self-oscillation control system, a sharp increase in the arc current dispersion and, consequently, a deterioration in the furnace rate. With large oscillations, the end of the electrode can dip into the molten metal, not carbonizing it. The introduction of an electrode displacement sensor makes it possible to obtain in the automatic control system (control unit) a signal proportional to the acceleration of the electrode used to damp the mechanical oscillations of the electrode. The disadvantages of this device are also low reliability and noise immunity of the output signal (the bias sensor mounted on the console of the electrode holder, where the sensor is exposed to high temperatures and electrical interference from the working arcs of the furnace. The sensor signal reaches several tens or hundreds of milliVolts and protection it is from electrical interference, and then amplification to the required | MY magnitude is associated with large dangers. The closest to the invention to the technical essence is the disruption containing a movement speed sensor (e.g., tdcogenerator), directly connected to the executive body performing elastic oscillations, and a differentiating unit, the input of which is connected to the tachogenerator and the output to one of the inputs of the control circuit of the executive body 21. The disadvantage of such a system, as applied to electric arc furnaces, is the inability to associate a tachogenerator with an oscillating electrode, which is a source of reliable information about the movement of the electrode, and hence the impossibility of obtaining the signal necessary to damp the mechanical oscillations of the electrode in order to increase the maximum velocity of the electrode , reducing the dispersion of the arc current and increasing the technological and economic indicators of the electric furnace unit. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the acceleration of the electrode. To achieve the goal, the device for detecting the arc of the arc furnace regulator electrode, containing a sensor for moving the electrode holder, the output of which is connected to the input of the differentiating unit, is equipped with two integrators and two large-scale amplifiers, the output of the velocity-sensor is connected to the first inputs of one of the integrators and the large-scale amplifier The second inputs of which are connected to each other, and their outputs are connected to the inputs of the second large-scale amplifier, the third input of which is connected to the voltage setting device, and the output d - with the input of the second integrator, connected to the input of the differentiating unit and the second inputs of the first integrator and the large-scale amplifier. FIG. 1 shows a block diagram of a single phase electric arc mode regulator; Fig. 2 is a schematic of the device for determining the acceleration of electrically. The arc furnace regulator contains a power sensor 1, a control unit 2, a power amplifier 3, a motor without moving the electrode 4, a rotational speed sensor 5 of an eletrod displacement motor. The device for determining the electrode acceleration contains a rotational frequency sensor 5, an electronic model b, which simulates the electrode oscillation with respect to the frequency of oscillations and the decrement of their attenuation and differentiating unit 7. In turn, the electronic model b consists of integrator 8, scale amplifier 9, second scale amplifier 10, the second integrator 11 and the voltage adjuster 12. The operation of the proposed device consists in the following. For the mechanism for moving the electrode, taking into account dissipative forces, which can be represented as a viscous friction proportional to the relative speed of the core of an electric motor and the speed of movement of the electrode reduced to rotational motion, the system of equations% -GrA (-ALas 3. o t uw dMtjp, , "((O, - (o), where Mzz is the elastic moment in the mechanism (displacement; b is the coefficient of viscous friction; M" is the torque on the shaft of the electric motor created by the electrode and other moving parts; C0 (. - reduced to rotational motion soon transfer of the electrode; (") two is the frequency of rotation of the core of the displacement motor: the electrode; - the reduced coefficient of boarder; ± - the moment of inertia. The oscillatory motion of the electrode described by the system of differential equations Cl) - () can be modeled by the device, given on fcg, 2. The input signal for it is the voltage at the output of the motor speed sensor {electrode displacement (tachogenator 5 ()) mounted on the motor shaft of the electrode displacement. In accordance with the equation (3 M jn-C4n} () it-3To, the Sadv-a difference is integrated by the interrator 8, at the output of which the force is proportional to Mmi. Scale amplifier 9 calculates the dose difference by equation (2) and at the input scale amplifier 10 is going through the summation of the signals Mijj, (output of the integrator 8) fici (output of the scale amplifier 9) and a signal proportional to Mg. As a result, in accordance with equation (), the output of the scale amplifier 10 has a signal that is projective (ZISM After integration this signal by integrator 11 to output the latter obtains a signal proportional to QC g, i.e., the electrode displacement speed. The model is adjusted to obtain an oscillation frequency that repeats the frequency of the electrode oscillations by changing the constant integration of integrators 8 and 11, and the damping factor by changing the gain of the scale amplifier 10. Thus, a model installed in the control cabinet and unaffected by the heat radiation of the furnace and interference from the mountains in their arcs in the furnace provides information on the movement of the electrode using signal tachogenerator, existing in existing systems. The change in the course of melting of the oscillation frequency of the electrode, due to its loss, is not more than 10%. Such a difference between the oscillation frequencies of the model and the electrode does not have a significant effect on the damping process. When large deviations of the furnace mode from a given (type of operating short circuits) occur in existing regulators, the electrode displacement engine accelerates to maximum speed with little or no oscillation, while due to the presence of an elastic coupling, the electrode begins to oscillate, the amplitude of which is proportional to the velocity Electrode displacement. At high speeds of the electrode movement, the amplitude of oscillations exceeds the arc length, which leads to breaks of the latter, re-ignition of the arc, new break, etc., i.e. self-oscillations occur in the system, increasing the dispersion of the arc current and, consequently, worsening the technical and economic performance of the electric furnace unit. In the proposed device, when eliminating large deviations of the mode from the set one when the engine is accelerated, the electrode begins to accelerate. After passing through the model | b, the signal from the rotational speed sensor of the electrode displacement motor (tachogenerator 5 becomes proportional to the speed of the electrode displacement. The signal differentiates and at the output of block 7 a signal is received that is proportional to the acceleration of the electrode. This b: turns the opposite signal from the output of the setter power 1 is fed to the inlet of control unit 2. The engine braking during acceleration allows the energy accumulated in the elastic transmission link at the beginning of acceleration to be recovered through electric Thus, the input of the control device 2 to the input of a signal proportional to the acceleration of the electrode (negative feedback for the acceleration of the electrode) is equivalent to obtaining a more favorable mass ratio of the core of the electric motor and the progressively moving parts The mechanism for moving the electrode. The engine in this case reacts to the oscillations of the electrode, damping them. The use of the invention allows to increase the maximum speed
перемещени электродов электроплавильных печей до 10 м/мин против максимгшьно достигнутых 4-4,5 м/мин. Повышение скорости обеспечивает снижение дисперсии тока дуги на 20 ..,.«4«|. I «..-. ti-.j..displacing electrodes of electric smelting furnaces up to 10 m / min versus max. 4-4.5 m / min. Increasing the speed reduces the dispersion of the arc current by 20 ..,. "4" |. I "..-. ti-.j ..
30%, позвол ет сократить удельный расход электроэнергии на 10 - 15%, повысить производительность печи на 7 - 10% и уменьшить науглероживание металла. a30% reduces the specific energy consumption by 10–15%, increases the furnace productivity by 7–10%, and reduces the carbonization of the metal. a