ARRANGEMENT FOR THE ELECTRODE REGULATION OF AN ARC FURNACE

Abstract: 1. An arrangement for the electrode regulation of an arc furnace which is fed from a transformer and has an impedance regulator for each electrode, which controls the assigned setting element for the level adjustment of the electrode or of each of the electrodes in rotary-current arc furnaces, having a measuring element for supplying a magnitude proportional to the electrode voltage (U) measured between the secondary connecting terminal of the transformer and the furnace case and for supplying a magnitude proportional to the electrode current (I), where the operating points of predetermined characteristics of the furnace operation respectively assigned to a voltage stage of the furnace transformer can be stored as a theoretical impedance value (z*) in the cells of a digital store (1) provided for each electrode, where the theoretical impedance value (z*) of the respectively selected cell, which permanently occurs at the output of the store, is fed to the pulse regulator by a digital-to-analogue converter (8) and the voltage stage of the furnace transformer or the number of the characteristics and the assigned theoretical impedance values can be fed into the storage cells of the digital store (1) by means of numerical adjuster (2 or 3, 5, 6), characterised in that change-over switches (S2, S3) are provided which in their one position feed freely selectable magnitudes for the electrode voltage and the electrode current to a divider (7), and in their other position feed magnitudes which are proportional to the actual values of electrode voltage and electrode current to said divider, and the divider (7) determines theoretical impedance values (z*) from these magnitudes which can be fed to the store (1) as digital magnitudes and which can be alternatively input into the store in place of the stored theoretical impedance value with the aid of a further switch (T4), and that in order to correct the theoretical analogue impedance value (z*) predetermined in this manner a correction element (22) is provided which can be connected and disconnected by means of a change-over switch (S4) which can be manually operated.

Description: Anordnung zur Elektrodenregelung eines Lichtbogenofens Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Elektrodenregelung eines aus einem Transformator gespeisten Lichtbogenofens mit einem Impedanzregler je Elektrode, der das zugehörige Stellglied für die Höheneinstellung der Elektro- de oder in Drehstrom-Lichtbogenöfen jeder der Elektrode steuert, mit je einem Messglied zur Lieferung einer der zwischen der sekundären Anschlussklemme des Transformators und dem Ofenmantel gemessenen Elektrodenspannung proportionalen Grösse und einer dem Elektrodenstrom proportionalen Grösse. Die Einstellung des Betriebspunktes eines Lichtbogenofens hängt von verschiedenen Parametern ab, z. B. von den charakteristischen Eigenschaften des Ofens, von der Art und Zusammensetzung des zu schmelzenden Materials und von den Leitungsreaktanzen. Dementsprechend ist der für die Einstellung des Betriebspunktes massgebende Impedanz-Sollwert vorzugeben. Bisher wurden die Betriebspunkte theoretisch berechnet und durch Wahl der Transformatorstufe und des Elektrodenstromes eingestellt. Die Summe dieser einzelnen, je einer Trafostufe zugeordneten Betriebspunkte ergibt die Betriebskennlinie, die nur für die berücksichtigten Parameter gilt. Die theoretisch ermittelten Werte mussten im Betrieb korrigiert werden. Bei sich ändernden Parametern, z. B. bei einer Anderung der Vorreaktanzen oder bei einem Wechsel des Schmelzgutes, mussten jeweils neue Sollwerte vorgegeben werden, bis die Ofenspannung und Elektrodenstrom messenden Geräte die gewünschten Werte anzeigten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebsweise des Ofens in einfacher Weise an sich ändernde Parameter anpassen zu können. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die je einer Spannungsstufe des Ofentransformators zugeordneten Betriebspunkte von vorbestimmten Kennlinien des Ofenbetriebs als Impedanz-Sollwerte in den Zellen eines für jede Elektrode vorgesehenen Digital-Speichers hinterlegbar sind und dass der am Ausgang des Speichers ständig anstehende Sollwert der jeweils angewählten Zelle über einen Digitalanalogumsetzer der Regelanordnung vorgegeben ist. Durch die in den Zellen gespeicherten Kennlinienpunkte ergibt sich die Möglichkeit, den Betriebspunkt für den Ofen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern vorzugeben. Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Das in der Zeichnung nur für eine Phase dargestellte Ausführungsbeispiel enthält einen Speicher 1 mit beispielsweise 1024 Speicherzellen zu je acht bit. Die einzelnen Speicherzellen lassen sich mittels eines Zahleneinstellers 2 oder 3, der die Transformatorstufe als Zahl -bzw. unmittelbar die Leerlaufspannung der Transformatorstufen über einen weiteren Speicher 4 vorgibt, und mittels eines weiteren Zahleneinstellers 5, der die Nummer der Kennlinie vorgibt, anwählen. Jede der auf diese Weise angewählten Speicherzellen wird mit einem mittels eines Zahleneinstellers 6 f-estlegbaren Impedanz-Soilwert durch Betätigung eines Tasters T4 belegt. Durch Umschaltung eines Schalters S1 kann die jeweils angewählte Speicherzelle mit dem Ausgang eines Dividierers 7 verbunden werden, der den Impedanz-Istwert als Quotienten aus dem Istwert des Ofenstromes I bildet. Der am Ausgang des Speichers 1 ständig anstehende Impedanz-Sollwert z* der angewählten Zelle wird über einen Digitalanalogumsetzer 8 und einen Ausgabever stärker 9 einem nicht dargestellten Impedanzregler zugeführt. An dem Ausgang des Speichers kann ferner eine den Impedanz-Sollwert als Zahl anzeigende Vorrichtung 10 angeschlossen sein. In einen Speicher 11, der ebenfalls mittels des Zahleneinstellers 2 oder 3 anwählbar ist, kann wahlweise der Istwert der Lichtbogenspannung U über einen Gleichrichter 12 und einen Analogdigitalwandler 13 oder nach Umschaltung eines Schalters S2 die Leerlaufspannung des Ofenstransformators eingeschrieben werden. In gleicher Weise kann der Istwert des Ofenstromes über einen Gleichrichter 15 und einen Analogdigitalwandler 16 oder ein mittels eines Zahleneinstellers 17 vorgegebener Wert des Ofenstromes in einen Speicher 14 gesetzt werden. Je nach Stellung der mechanisch miteinander verbundenen Schalter S2 und S3 wird der anstehende Wert der Spannung bzw. des Stromes durch Betätigung eines Tasters T1 bzw. T2 auf den angewählten Platz des Speichers 11 bzw. 14 eingegeben. Mittels eines Tasters T3.kann der auf den jeweils angewählten Speicherplätzen stehende Wert gelöscht werden. Die am Ausgang der Speicher anstehenden Werte werden mittels einer Vorrichtung 18 bzw. 19 als Zahl angezeigt und über einen Digitalanalogumsetzer 20 bzw. 21 an den Dividierer 7 geleitet. Damit ist es möglich, einen vorgegebenen, im Speicher 1 hinterlegten, theoretisch ermittelten Impedanz-Sollwert in einfacher Weise zu korrigieren. Hierzu wird dem Verstärker 9 beispielsweise von einem Steuerpult aus ein an einem Potentiometer 22 eingestellter Korrekturwert während des Schmelzbetriebes zugeführt. Die sich infolgedessen einstellenden Istwerte der Phasenoder Lichtbogenspannung und des Lichtbogenstromes werden durch Betätigung der Taster T1 bis T3 in die der Transformatorstufe entsprechenden Zellen der Speicher 11 bzw. 14 gesetzt und der daraus im Dividierer 7 gebildete Impedanz-Istwert über den Schalter S1 als neuer Sollwert in die'entsprechende Speicherzelle des Speichers 1 übernommen. Ein das Potentiometer 22 mit dem Verstärker verbindender Schalter S4 muss nach beendeter Korrektur ge öffnet werden. Mittels eines Schalters S5 lässt sich das System auf die Betriebsart "Regelung auf konstanten Faktor cosf " oder "Regelung auf konstanten Strom" einstellen. In der dargestellten Stellung des Schalters S5 wird dem Digitalanalogumsetzer 8 eine Referenzspannung Uref zugeführt und damit auf konstanten cosy > geregelt. Dieser Betriebsart entspricht die Vorgabe eines konstanten Impedanz-Sollwertes. Bei einem Einbruch der Netzspannung des Lichtbogenofens ergibt sich eine Verringerung des Elektrodenstromes und eine Leistungsreduzierung proportional dem Quadrat der Netzspannung. Durch Umschaltung des Schalters S5 wird dem Digitalanalogumsetzer 8 eine Referenzspannung zugeführt, die in einem Verstärker 23 aus der Referenzspannung Uref und der Netzspannung UN gebildet ist.. Diese Betriebsart entspricht der Regelung auf konstanten Strom. Dabei ändert sich die Scheinleistung des Ofens nur linear mit der Netzspannung. 3 Patentansprüche 1 Figur

Claims: Patentansprüche 1. Anordnung zur Elektrodenregelung eines aus einem Transformator gespeisten Lichtbogenofens mit einem Impedanzregler je Elektrode, der das zugehörige Stellglied für die Höheneinstellung der Elektrode oder in Drehstrom Lichtbogenöfen jeder der Elektroden steuert, mit je einem Messglied zur Lieferung einer der zwischen der sekundären Anschlussklemme des Transformators und dem Ofenmantel gemessenen Elektrodenspannung proportionalen Grösse und einer dem Elektrodenstrom proportionalen Grösse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die je einer Spannungsstufe des Ofentransformators zugeordneten Betriebspunkte von vorbestimmten Kennlinien des Ofenbetriebs als Impedanz-Sollwert in den Zellen eines für jede Elektrode vorgesehenen Digital-Speichers (1) hinterlegbar sind und dass der am Ausgang des Speichers ständig anstehende Sollwert der jeweils angewählten Zelle über einen Digitalanalogumsetzer (8) dem Impedanzregler vorgegeben ist. 2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Spannungsstufe des Ofentransformators, die Kennliniennummer und die zugehörigen Impedanz-Sollwerte mittels Zahleneinstellern (2 bzw. 3, 5, 6) in die Speicherzellen eingebbar sind. 3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die in den Speicherzellen hinterlegten Impedanz-Sollwerte betriebsmässig durch die durch Quotientbildung aus gemessenen und gespeicherten Istwerten des Ofenstroms und der Ofenspannung gewonnenen Werte korrigierbar sind.

Inventors: NUSSLIN, HANS-JORG, Nüsslin, Hans-Jörg
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: H05B7
IPC codes: H05B7