4.Схема регулювання потужності дугових електропечей.
Основним способом регулювання потужності дугової печі являється регулювання положення електродів відносно загрузки (металу) в печах прямого нагріву або відносно друг друга в печах непрямого нагріву.
Автоматичне регулювання переміщення електродів здійснюється регулятором, який реагує на зміну електричного режиму печі і впливає на електропривод переміщення електрода. Автоматичний регулятор має вимірювальний орган, який контролює для регулювання параметр (струм або напругу дуги), і командний орган, який впливає на механізм переміщення електрода.
Для прикладу розглянемо роботу схеми (рис.6.15.) регулятора типу АРДМТ (автоматичний регулятор дуги, механічна передача, тиристорний).
Рис.6.15. Електрична схема регулятора АРДМТ.
Робота схеми.
Якір двигуна постійного струму М отримує живлення від тиристорного перетворювача, який складається з двох комплектів тиристорів: ТПС і ТПП (спуску і підйому).
Перетворювач виконаний по трифазній нульовій зустрічно-паралельній схемі з силовим трансформатором TV3 і зрівняльними реакторами L1 і L2.
Керування тиристорами – сумісне. Воно здійснюється за допомогою двох блоків імпульсно-фазового керування БІФКп і БІФКс, на входи яких поступають сигнали від блоку керування БК. В залежності від знака результуючого сигналу на вході БК фаза відкриваючих тиристори імпульсів, які формуються в БІФКп і БІФКс, відповідає випрямляючому режиму одного з комплектів ТПС або ТПП. Другий комплект при цьому може функціонувати тільки в інверторному режимі. При роботі ТПC випрямлячем двигун М здійснює спуск, а при роботі ТПП випрямлячем – підйом електроду.
Вимірювальна частина схеми (вимірюється струм і напруга дуги) працює наступним чином: різниця сигналів UTV1 і UTV2 з плечей потенціометра R3, R4 поступає па вхід БК. При заданому режимі UTV1 – UTV2 = 0. Напруга на вході БК також дорівнює нулю. Тиристори комплектів ТПП і ТПС закриті, ротор двигуна нерухомий. Якщо струм дуги стане більше ніж заданий, то на вході БК між точками 1 и 2 з’явиться напруга, полярність якої відмічена на схемі (без дужок). В результаті комплект тиристорів ТПП буде переведений в випрямляючий режим, що створить пуск двигуна М в напрямку переміщення електрода вверх. Після відновлення електричного режиму печі двигун зупиниться. При зменшенні струму дуги в порівнянні з заданим, напруга між точками 1 і 2 поміняє полярність, відбудеться перевід в випрямляючий режим комплекту тиристорів ТПС, що забезпечить опускання електроду.
В схемі використаний жорсткий негативний зворотний зв’язок по напрузі якоря двигуна М для стабілізації його обертів. Сигнал зворотного зв’язку знімається з потенціометра R7, згладжується конденсатором С і далі з потенціометра R8 подається на вхід БК зустрічно сигналу непогодження. Цей зв'язок покращує роботу регулятора при коливаннях напруги мережі 380 В та інших збурень. При підйомі електроду в випадках великих порушень режиму печі (наприклад, при к. з. електроду) сигнал зворотного зв’язку обмежується стабілітроном VD5, що обмежує максимальну швидкість підйому величиною 5 м/хв. Опускання електроду відбувається при швидкості не менше 2 м/хв.
Вузол схеми, який складається з потенціометра R5, R6 та діодів VD3 і VD4, виконує функції завдання ширини зони нечутливості регулятора. Сигнал непогодження проходить на вхід БК тільки після того, як його значення буде перевищувати падіння напруги від стороннього джерела БЖ на відповідному плечі потенціометра R5, R6: на плечі R5 при UTV1> UTV2 або на плечі R6 при UTV1< UTV2. Зону нечутливості можна регулювати в межах від 3 до 10%.
Для обмеження поштовхів струму якоря двигуна в допустимих межах служить блок струмообмеження БСО с датчиком струму ДС. Сигнал від блоку БСО подається па вхід блоку БК. Полярність цього сигналу така, що при зростанні струму якоря вище ніж встановлений раніше, напруга комплекту тиристорів, який працює випрямлячем, – зменшується, а комплекту тиристорів, які працюють інвертором, - збільшується.
Інверторний режим перетворювача виникає в процесі гальмування двигуна при його зупинці або реверсі.