綠色節能電弧爐控制裝置的製作方法

2023-07-07 07:13:06

專利名稱：綠色節能電弧爐控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及 一種電弧爐控制裝置。
背景技術：
電弧爐是靠電極和爐料間放電產生的電弧使電能在弧光中轉變為熱能，並 藉助輻射和電弧的直接作用加熱並熔化金屬和爐渣，冶煉出各種成份的鋼和合 金的一種冶煉方法。用電弧爐加熱，溫度高、熱效率高、控溫準確、佔地面積 小、基建投資少、操作方便，因此電弧爐煉鋼發展很快，電弧爐的功率越來越 大，但這種大功率的電弧爐冶煉也帶來了很多問題。其中最主要的問題， 一是 對電網影響大，二是生產效率低、單耗大。

發明內容
本發明目的在於提供一種電弧爐控制裝置，使得電弧爐對電網影響小，而 且能有效提高電弧爐的生產效率、降低單耗。 技術方案
一種綠色節能電弧爐控制裝置，其特徵在於
還具有開關變壓器，開關變壓器的原邊繞組始端經斷路器與電源相接，末 端接電弧爐變壓器的相應抽頭；開關變壓器的付邊繞組兩端接正反並聯的晶閘 管；
還具有主控單元電路和相控觸發單元電路，主控單元電路和相控觸發單元 電路信號輸入端接電流互感器、電壓至感器，相控觸發單元電路給定輸入端接 主控單元電路輸出端，相控觸發單元電路輸出端接晶閘管的控制端。
有益效果本發明運用的開關變壓器技術，克服了變壓器不能短路應用的傳統習慣，把變壓器的開路性能和短路性能成功地應用於功率控制電路，使之 成為具有變革意義的創造發明，給了人們一個新的選擇。開關變壓器技術用於 電弧爐控制可以實現恆流控制，能大大減輕負荷衝擊和電流波動，使之對電網
的不良影響大為降低；電極崩裂減少，降低消耗；由於閉環控制過流次數大大 減少，斷路器跳閘次數減少，壽命提高；功率調節以相控調壓方式來實現，快 速精確；使電弧爐的生產效率大為提高，單耗大大下降，能節省大量電能，而 且控溫精確，有利於高品質鋼的冶煉。


圖1為本發明實施例一電路原理圖； 圖2為本發明實施例二電路原理圖； 圖3為本發明實施例三電路原理圖。
具體實施例方式
實施例一適用於小功率電弧爐控制，如圖1所示，開關變壓器TK的原邊繞 組始端經斷路器Kl與電源相接，末端接電弧爐變壓器TL的相應抽頭；開關變 壓器的付邊繞組兩端接正反並聯的晶閘管SCR;主控單元電路和相控觸發單元電 路由單片機系統C0N實現，其信號輸入端接電流互感器CT、電壓互感器PT1、 PT2,輸出端接晶閘管的控制端。
實施例二適用於中功率電弧爐控制，如圖2所示，與實施例一不同的是 本實施例中開關變壓器各相設置兩個付邊繞組，付邊繞組獨立，每個付邊繞組 兩端接正反並聯的晶閘管SCR1、 SCR2，主控單元電路採用可編程控制器PLC、 相控觸發單元電路採用集成電路構成的相控觸發板XCB,相控觸發板XCB信號輸 出端接放大電路FFB,放大電路信號輸出端接晶閘管的控制端；相控觸發板XCB的給定輸入端接主控單元電路，相控觸發板XCB、主控單元電路的信號輸入端接
電流互感器CT、電壓互感器PT1、 PT2。
實施例三適用於大功率電弧爐控制，如圖3所示，與實施例二不同的是， 具有多臺開關變壓器TKl一TKn，各變壓器原邊繞組同名端相連， 一端通過斷路 器接至電源，另一端接至電弧爐變壓器的相應抽頭，付邊繞組各自獨立，付邊 繞組相應地兩端接正反並聯的晶閘管。多臺開關變壓器並聯的作用是增大控制 功率，在原理上相當於多個同向晶閘管經開關變壓器的漏抗並聯，均流效果更 好，各路電流基本一樣。
開關變壓器TK在電路中的作用和晶閘管一樣是起電路開關作用的，在電源
的每個半周內切換一次在電源半周的初始時間(相位)，晶閘管因未觸發而截 止，開關變壓器因次級開路而工作於空載狀態，這時的初級電流小於開關變壓 器的空載電流(因還串聯有負載)，空載電流很小相當於電路斷開；當至某一時 間(相位)晶閘管被觸發時晶閘管即導通，開關變壓器次級被晶閘管短路，這 時開關變壓器初級電壓為短路電壓，'該電壓很小相當於電路被開關變壓器接通, 在半周時間內開關變壓器只工作在這兩種狀態。從小到大調節晶閘管的導通時 間，即可從小到大改變負載(電弧爐)上的電壓，此即開關變壓器技術。
單片機系統C0N、相控觸發板XCB和可編程控制器PLC，隨時釆集由電壓互 感器PT1和PT2來的輸入電壓和輸出電壓'、由電流互感器CT來的輸出電流信號， 運用不同的控制方法(例如模糊控制、PID控制)實現閉環控制，調節晶閘管 SCR的觸發角，從而實現對電弧爐的功率控制。
權利要求
1、一種綠色節能電弧爐控制裝置，其特徵在於具有開關變壓器，開關變壓器的原邊繞組始端經斷路器與電源相接，末端接電弧爐變壓器的相應抽頭；開關變壓器的付邊繞組兩端接正反並聯的晶閘管；還具有主控單元電路和相控觸發單元電路，主控單元電路和相控觸發單元電路信號輸入端接電流互感器、電壓互感器，相控觸發單元電路給定輸入端接主控單元電路輸出端，相控觸發單元電路輸出端接晶閘管的控制端。
2、 根據權利要求l所述的綠色節能電弧爐控制裝置，其特徵在於主控單 元電路和相控觸發單元電路可以由單片機系統實現。
3、 根據權利要求l所述的綠色節能電弧爐控制裝置，其特徵在於主控單 元電路可以為可編程控制器或者計算機，相控觸發單元電路可以為由單片機或 集成電路構成的相控觸發板，相控觸發板的給定輸入端接主控單元電路，相控 觸發板的信號輸出端直接或經放大電路接至晶閘管的控制端。
4、 根據權利要求3所述的綠色節能電弧爐控制裝置，其特徵在於開關變 壓器可以設置多個，原邊繞組同名端連接，付邊繞組各自獨立，每個付邊繞組 兩端接正反並聯的晶閘管。
全文摘要
本發明涉及一種綠色節能電弧爐控制裝置，能夠使得電弧爐對電網影響小，而且能有效提高電弧爐的生產效率、降低單耗。技術方案一種綠色節能電弧爐控制裝置，其特徵在於還具有開關變壓器，開關變壓器的原邊繞組始端經斷路器與電源相接，末端接電弧爐變壓器的相應抽頭；開關變壓器的副邊繞組兩端接正反並聯的晶閘管；還具有主控單元電路和相控觸發單元電路，主控單元電路和相控觸發單元電路信號輸入端接電流互感器、電壓互感器，相控觸發單元電路給定輸入端接主控單元電路輸出端，相控觸發單元電路輸出端接晶閘管的控制端。
文檔編號G05B19/04GK101430543SQ20071014456
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月6日 優先權日2007年11月6日
發明者潘家忠 申請人:哈爾濱帕特爾科技有限公司