專利名稱：綠色節(jié)能電弧爐控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一種電弧爐控制裝置。
背景技術(shù)：
電弧爐是靠電極和爐料間放電產(chǎn)生的電弧使電能在弧光中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，?借助輻射和電弧的直接作用加熱并熔化金屬和爐渣，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、占地面積 小、基建投資少、操作方便，因此電弧爐煉鋼發(fā)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(wǎng)影響大，二是生產(chǎn)效率低、單耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種電弧爐控制裝置，使得電弧爐對電網(wǎng)影響小，而 且能有效提高電弧爐的生產(chǎn)效率、降低單耗。 技術(shù)方案
一種綠色節(jié)能電弧爐控制裝置，其特征在于
還具有開關(guān)變壓器，開關(guān)變壓器的原邊繞組始端經(jīng)斷路器與電源相接，末 端接電弧爐變壓器的相應(yīng)抽頭；開關(guān)變壓器的付邊繞組兩端接正反并聯(lián)的晶閘 管；
還具有主控單元電路和相控觸發(fā)單元電路，主控單元電路和相控觸發(fā)單元 電路信號輸入端接電流互感器、電壓至感器，相控觸發(fā)單元電路給定輸入端接 主控單元電路輸出端，相控觸發(fā)單元電路輸出端接晶閘管的控制端。
有益效果本發(fā)明運用的開關(guān)變壓器技術(shù)，克服了變壓器不能短路應(yīng)用的傳統(tǒng)習慣，把變壓器的開路性能和短路性能成功地應(yīng)用于功率控制電路，使之 成為具有變革意義的創(chuàng)造發(fā)明，給了人們一個新的選擇。開關(guān)變壓器技術(shù)用于 電弧爐控制可以實現(xiàn)恒流控制，能大大減輕負荷沖擊和電流波動，使之對電網(wǎng)
的不良影響大為降低；電極崩裂減少，降低消耗；由于閉環(huán)控制過流次數(shù)大大 減少，斷路器跳閘次數(shù)減少，壽命提高；功率調(diào)節(jié)以相控調(diào)壓方式來實現(xiàn)，快 速精確；使電弧爐的生產(chǎn)效率大為提高，單耗大大下降，能節(jié)省大量電能，而 且控溫精確，有利于高品質(zhì)鋼的冶煉。


圖1為本發(fā)明實施例一電路原理圖； 圖2為本發(fā)明實施例二電路原理圖； 圖3為本發(fā)明實施例三電路原理圖。
具體實施例方式
實施例一適用于小功率電弧爐控制，如圖1所示，開關(guān)變壓器TK的原邊繞 組始端經(jīng)斷路器Kl與電源相接，末端接電弧爐變壓器TL的相應(yīng)抽頭；開關(guān)變 壓器的付邊繞組兩端接正反并聯(lián)的晶閘管SCR;主控單元電路和相控觸發(fā)單元電 路由單片機系統(tǒng)C0N實現(xiàn)，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。
實施例二適用于中功率電弧爐控制，如圖2所示，與實施例一不同的是 本實施例中開關(guān)變壓器各相設(shè)置兩個付邊繞組，付邊繞組獨立，每個付邊繞組 兩端接正反并聯(lián)的晶閘管SCR1、 SCR2，主控單元電路采用可編程控制器PLC、 相控觸發(fā)單元電路采用集成電路構(gòu)成的相控觸發(fā)板XCB,相控觸發(fā)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(fā)板XCB的給定輸入端接主控單元電路，相控觸發(fā)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。
實施例三適用于大功率電弧爐控制，如圖3所示，與實施例二不同的是， 具有多臺開關(guān)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(yīng)抽頭，付邊繞組各自獨立，付邊 繞組相應(yīng)地兩端接正反并聯(lián)的晶閘管。多臺開關(guān)變壓器并聯(lián)的作用是增大控制 功率，在原理上相當于多個同向晶閘管經(jīng)開關(guān)變壓器的漏抗并聯(lián)，均流效果更 好，各路電流基本一樣。
開關(guān)變壓器TK在電路中的作用和晶閘管一樣是起電路開關(guān)作用的，在電源
的每個半周內(nèi)切換一次在電源半周的初始時間(相位)，晶閘管因未觸發(fā)而截 止，開關(guān)變壓器因次級開路而工作于空載狀態(tài)，這時的初級電流小于開關(guān)變壓 器的空載電流(因還串聯(lián)有負載)，空載電流很小相當于電路斷開；當至某一時 間(相位)晶閘管被觸發(fā)時晶閘管即導通，開關(guān)變壓器次級被晶閘管短路，這 時開關(guān)變壓器初級電壓為短路電壓，'該電壓很小相當于電路被開關(guān)變壓器接通, 在半周時間內(nèi)開關(guān)變壓器只工作在這兩種狀態(tài)。從小到大調(diào)節(jié)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(guān)變壓器技術(shù)。
單片機系統(tǒng)C0N、相控觸發(fā)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(xiàn)閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)晶閘管 SCR的觸發(fā)角，從而實現(xiàn)對電弧爐的功率控制。
權(quán)利要求
1、一種綠色節(jié)能電弧爐控制裝置，其特征在于具有開關(guān)變壓器，開關(guān)變壓器的原邊繞組始端經(jīng)斷路器與電源相接，末端接電弧爐變壓器的相應(yīng)抽頭；開關(guān)變壓器的付邊繞組兩端接正反并聯(lián)的晶閘管；還具有主控單元電路和相控觸發(fā)單元電路，主控單元電路和相控觸發(fā)單元電路信號輸入端接電流互感器、電壓互感器，相控觸發(fā)單元電路給定輸入端接主控單元電路輸出端，相控觸發(fā)單元電路輸出端接晶閘管的控制端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的綠色節(jié)能電弧爐控制裝置，其特征在于主控單 元電路和相控觸發(fā)單元電路可以由單片機系統(tǒng)實現(xiàn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的綠色節(jié)能電弧爐控制裝置，其特征在于主控單 元電路可以為可編程控制器或者計算機，相控觸發(fā)單元電路可以為由單片機或 集成電路構(gòu)成的相控觸發(fā)板，相控觸發(fā)板的給定輸入端接主控單元電路，相控 觸發(fā)板的信號輸出端直接或經(jīng)放大電路接至晶閘管的控制端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的綠色節(jié)能電弧爐控制裝置，其特征在于開關(guān)變 壓器可以設(shè)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 兩端接正反并聯(lián)的晶閘管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種綠色節(jié)能電弧爐控制裝置，能夠使得電弧爐對電網(wǎng)影響小，而且能有效提高電弧爐的生產(chǎn)效率、降低單耗。技術(shù)方案一種綠色節(jié)能電弧爐控制裝置，其特征在于還具有開關(guān)變壓器，開關(guān)變壓器的原邊繞組始端經(jīng)斷路器與電源相接，末端接電弧爐變壓器的相應(yīng)抽頭；開關(guān)變壓器的副邊繞組兩端接正反并聯(lián)的晶閘管；還具有主控單元電路和相控觸發(fā)單元電路，主控單元電路和相控觸發(fā)單元電路信號輸入端接電流互感器、電壓互感器，相控觸發(fā)單元電路給定輸入端接主控單元電路輸出端，相控觸發(fā)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(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者潘家忠 申請人:哈爾濱帕特爾科技有限公司