Устройство для автоматического регулирования мощности дуговой печи

Устройство для автоматического регулирования мощности дуговой печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс -1"

21с, 59., ABTOPGKOE СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для автоматического регулирования мощности дуговой печи.

К авторскому свидетельству Г. М. Ковальчука, заявленному

9 марта 1936 года (спр. о перв. № 188723).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года,!

Наиболее совершенную автоматическую регулировку мощности дуговой печи дают диференциальные регуляторы, ХЭМЗ с двигателями постоянного тока, обеспечивающие во всех дуговых печах при любых схемах соединения трансфор- матора автоматический пуск, но при непременном условии достаточной проводимости подины.

Существенным недостатком регулята-; ров с двигателями постоянного тока, является необходимость наличия спе-! циального преобразования мощностью:., от 5 до 10 kW, что ведет к удорожанию, самой установки, а также необходи-, мость достаточно хорошого ухода за I двигателями постоянного тока в виду их неудовлетворительной коммутации ври пусках и торможениях, в которых по существу проходит вся работа двигателя.

Известные регулирующие устройства с трехфазными асинхронными двигате- ! лями по ряду причин дают менее совершенную регулировку, хотя применение таких двигателей представляется весьма желательным в виду того, что в этом случае отпадает надобность в преобразователе.

В предлагаемом устройстве для автоматического регулирования мощности дуговой печи, как и в некоторых известных устройствах этого рода, для опускания и подъема электродов применены трехфазные асинхронные двигатели, включаемые и переключаемые реверсирующими контакторами, управляемыми в свою очередь регулированными реле, например, диференциального типа.

Согласно изобретению, в предлагаемом устройстве применены двухскоростные асинхронные двигатели, присоединенные к сети переменного тока через контактор спуска электродов по схеме нормальной скорости, к контактору подъема по схеме повышенной скорости и к выпрямителю — по схеме торможения постоянным током через нормально разомкнутый контактор, электрически сблокированный с контакторами спускы и подъема; этим самым повы:наетс» скорость процесса регулирования по сравнению с известными устройствами, работающими на синхронных двигал елях.

Применение же асинхронных двигателей в предлагаемом устройстве устраняет, по сравнению с установками на посто»ином токе, те недостатки этих установок, которые были указаны выше.

В предлагаемом устройстве в качестве двухскоростных асинхронных двигателей могут быть применены двигатели, переключаемые со звезды на две параллельных звезды, при торможении включаемые на купроксный выпрямитель, На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройс1ва; следует иметь в виду, что схема дана только для одной фазы Х, так как для двух других фаз Y и 8 он . совершенно аналогична показанной па чертеже.

При включении печи 1 включается трехполюсный рубильник 12, который подает напряжение на шины устройства.

Для включения авто . атической регулировки служит переключатель 13, поставленный в право положение.,! ри ручной регулировке переключатель 13 должен находиться в левом положении, и пуск двигателей в этом случае производится нажатием кнопки С (спуск) и кнопки П (подъем).

Автоматическая регулировка осуществляется диференциальным регулятором

14, 15 завода Х3М3, состоящим из качающегося коромысла, которое при работе может замыкать то правый неподвижный контакт, то левый неподвижный контакт; на концы коромысла воздействуют катушки напряжения 14 и тока 15. Сердечники катушек, соединенные со свободными концами коромысла, связаны также с масляными демпферами, служащими для устранения излишних колебаний коромысла, При пуске печи 1 включается катушка напряжения 14, так как начало этой катушки соединено с соответствующей фазой, а конец замкнут в общую звезду с концами от других фаз и зяземлен.

Сердечник катушки напряженич 14, втянувшись, замыкает коромысло на неподвижный левый контакт и тем самым замыкает цепь контактора 4 спуска электрода. Опускание электродов продолжается до касания одного из них с шихтой, что при достаточной проводимости шихты и подины ведет к закорачиванию напряжения на катушке 14 у соответствующего электрода и к остановке двигателя, т, к как при отсутствии тока в катушке 14 коромысло приходит в горизонтальное положение под действием пружин, благодаря чему цепь контактора 4 размыкается.

При первом включении контактора 4 замыкаются его левые блок - контакты, которые включают промЕжуточное реле 8; последнее своими верхними блокконтактами самоблокируется, а нижними блок-контактами замыкает цепь катушки тормозного контактора 6 и тем самым подготовляет к действию контактор 6 торможения. Включение контактора 4 сопровождается замыканием средних блок-контактов, что приводит к включению катушки тормозного контактора 6.

Контяктор 6 включается и замыкает цепь купроксного выпрямителя 9, питаемого от соответствующего трехфазного трансформатора. Выпрямленный ток проходит через правый контакт контактора 6 и последовательно через две фазы статора асинхронного дзигателя 3;:озданное неподвижное магнитное поле статора наводит во вращающемся короткозамкнутом роторе токи, которые, взаимодействуя с полем статора, затормаживают двигатель. При двукратном токе торможения по отношению к номиHBëüí0ìó току статора торможение, по указанию автора, продолжается около

0,5 сек.

Контактор торможения 6 механически связан с реле времени, которое включается одновременно с этим контактором. Реле времени Услужит для обрыва цепи контактора 6 торможения и промежуточного реле 8 при окончании процесса "îðìîæåíèÿ,,т. е. через 0,5 сек., и тем самым приводит схему в первоначальное положение.

В момент прикосновения электродов второй фазы к шихте между нею и первой фазой происходит короткое замыкание через шихту, что вызывает бросок тока в катушке 15; это обстоятельство приводит к замыканию цепи контактора 5 подъема.

Двигатель 3 -дв,ойной скоростью включится на подъем. Аналогичное явление произойдет и со второй и третьей фазами, если они уже коснулись шихты.

Подъем электрода ведет к уменьшению силы тока в дуге и увеличению напряжения на катушке 14.

При некотором заданном регулировочным сопротивлением 19 значении силы тока в катушке 15 наступает ба- l ланс сил, воздействующих на коромы- сло, и коромысло возвращается к равновесию; при этом выключается контак- тор 5 подъема, и наступает процесс торможения, описанный выше.

Для исключения возможности вклю- . чения двигателя 3 при не отключенном, 1 контакторе торможения в схеме кроме, электрической блокировки предусма- I

1 тривается механическая связь между контакторами пуска и торможен я, ко- торая на чертеже не показана.

При бурном процессе работь1 печи могут быть включены шунтирующие со- противления: для катушки напряжения— сопротивления 17 и для катушки тока сопротивления 18.

Роль этих сопротивлений сводится к тому, что при очень больших толчках тока (во время замыкания контактора 5) . шунтирование части обмотки катушек не приводит к отпаданию коромысла и двигатель 3 продолжает поднимать, электрод до баланса между катушками.

При малых толчках тока происходят . частые включения и выключения двигателя; при таком тол;ке шунтируется . часть витков обмотки; это приводиг к уменьшению тягозого усилия; если при; этом после отпадания контактора электрод недостаточно еще поднялся и ба- . ланс не наступил, то происходит новое включение; эти толчки повторяются до наступления баланса между катушками.

Добавочное сопротивление 20 в цепи катушки 14 имеет несколько ступеней грубой настройки, применяемой при пе- I реключении трансформатора 2 со звезды на треугольник.

Для ограничения спуска двигателя служит ограничитель 10 и для ограничения подъема †ограничите 11.

Существенным преимуществом предлагаемого устройсгва для автоматической регулировки мощности дуговых; нечей с двухскоростными асинхронными; короткозамкнутыми двигателями (с глу- боким пазом ротора) и динамическим торможением от купроксных выпрямителей является то, что с одной стороны применение двухскоростного двигателя с переключением нри постоянном моменте вращения дает возможность вести более форсированно регулировку, т. е. сократить время подъема электрода, а также значительно сократить время разгона двигателя, так как двигатель с глубоким пазом имеет значительный пусковой момент при сравнительно пониженных кратностях пускового тока, величина момента практически во время пуска остается постоянной до полного разворота двигателя, что дает возможность иметь равномерное ускорение.

С другой стороны применение динамического торможения от купроксных выпрямителей вместо механического торможения, применяемого в известных схемах с асинхронными двигателями фирмы АЕГ и Ваттфорда, дает возможность упростить конструкцию механизма передвижения электродов и сократить время самого торможения до 0,2 — 0,5 сек, что исключает апериодичность в действии регулятора.

Предмет изобретения.

Устройство для автоматического регулирования мощности дуговой печи, состоящее из регулировочных реле, в особенности диференциального типа, управляющих реверсирующими контактами асинхронных двигателей, служащих для опускания и подъема электродов, отличающееся, тем, что, с целью ускорения процесса регулирования, обмотки статороз двухскоростных асинхронных двигателей 3 присоединены к сети перем нного тока контактора 4 спуска по схеме нормальной скорости, к контактору 5 подъема — по схеме повышенной скорости, а к выпрямителю 9 — по схеме торможения постоянным током через нормально разомкнутый контактор 6, цепь управления коим проведена через блок - контакты контакторов 4 и 5 так, чтобы контактор 6 замыкался лишь при разомкнутых контакторах 4 и 5.