Đang tải... (xem toàn văn)
Lò hồ quang là lò lợi dụng nhiệt của ngọn lửa hồ quang giữa các điện cực hoặc giữa điện cực và kim loại để nấu chảy kim loại. Lò điện hồ quang dùng để nấu thép chất lượng caoNăng suất lò hồ quang và chi phí năng lượng điện cho một tấn thép ở một mức độ lớn phụ thuộc vào việc định ra chế độ điện trong quá trình nấu luyện. Chế độ điện hợp lý thì quá trình nấu luyện sẽ kinh tế. Chế độ điện hợp lý có liên quan đến chế độ nhiệt hợp lý. Trong quá trình nấu luyện chế độ nhiệt ở các thời kỳ khác nhau do đó chế độ điện cũng khác nhau
Đồ án tốt nghiệp đồ án tốt nghiệp Tên đề tài: Tự động hoá cho hệ thống truyền động nâng hạ điện cực lò hồ quang Đồ án tốt nghiệp Phần I Giới thiệu công nghệ lò hồ quang đặc điểm yêu cầu hệ thống truyền động nâng hạ điện cực lò Đ1: Giới thiệu chung I Công dụng Lò hồ quang (HQ) loại lò điện mà trình biến đổi điện thành nhiệt thông qua lửa HQ xuất điện cực với kim loại gia nhiệt Lò HQ sử dụng chủ yếu để nấu chảy kim loại, thường sử dụng để nấu thép hợp kim chất lượng cao II Phân loại Có nhiều cách phân loại * Phân loại theo dòng điện cấp cho lß - Lß HQ mét chiỊu - Lß HQ xoay chiỊu: + Lß HQ pha + Lß HQ pha ã Phân loại theo cách phát sinh trì HQ - Lò HQ nung nóng trực tiếp: HQ phát sinh điện cực kim loại gia nhiệt (Hình 1.1.a) - Lò nung gián tiếp: HQ phát sinh điện cực (Hình 1.1.b) Đồ án tốt nghiƯp 2 3 H ×n h 1 a : L ß n u n g n ã n g trù c tiÕ p Đ iệ n c ự c H ìn h 1 b : L ß n u n g n ã n g g i¸ n tiÕ p N g ä n lö a H Q V Ë t g ia c « n g n h iÖ t T ê n g lò * Phân loại theo phương pháp nạp liệu vào lò: - Lò nạp liệu sườn - Lò nạp liệu đỉnh lò Đ2 Các giai đoạn làm việc chu trình lò HQ luyện thép Với lò HQ luyện thép thường thiết kế dạng lò HQ nung nóng trực tiếp chu trình làm việc lò chia thành giai đoạn với số đặc điểm sau: * Giai đoạn 1: - Là giai đoạn nung nóng liệu nấu chảy kim loại Đây giai đoạn thực qúa trình gia nhiệt để nhiệt độ khối nguyên liệu lò tăng đến nhiệt độ nóng chảy nguyên liệu chuyển sang dạng lỏng - Giai đoạn chiếm khoảng thời gian 50 - 60% thời gian 1chu trình nấu luyện Trong giai đoạn điện cấp cho lò chiếm từ 60 - 80% lượng điện cấp cho chu trình Yêu cầu HQ đạt giá trị lớn Đồ án tốt nghiệp - Do đặc điểm giai đoạn biến động nhiều bề mặt khối nguyên liệu lò nên thường hay xảy số lần HQ ngắt mạch * Giai đoạn 2: Giai đoạn oxy hoá hoàn nguyên - Giai đoạn chia thành giai đoạn nhỏ + Giai đoạn người ta cấp nhiệt cho khối kim loại lỏng để thực trình oxy hoá cácbon hợp chất lơu huỳnh, phốt Do việc oxy hoá cácbon sinh nhiệt lượng tương đối lớn, giai đoạn công suất HQ cần 60% công suất giai đoạn Cũng việc oxy hoá cácbon gây nên tượng sôi mạnh kim loại nên dễ xảy số ngắn mạch, HQ giai đoạn yêu cầu trì tương đối ổn đinh + Giai đoạn trước cho thép lò Trong giai đoạn tiếp tục trình khử hợp chất lưu huỳnh, oxy giảm dần nhiệt độ hợp kim hoá kim loại Nhiệt cấp cho lò giai đoạn cần tương đối Công suất cđa HQ chØ b»ng cì 30% c«ng st cđa giai đoạn yêu cầu HQ phải ổn định * Giai đoạn Còn gọi giai đoạn phụ Trong giai đoạn người ta thực lấy sản phẩm khỏi lò, tu sửa, vệ sinh lò nạp nguyên liệu vào lò p hq 100 % 60 % 30 % g ia i đ o n nấu chảy k im lo i oxy hoá tin h lu y ệ n t (3-4)h H.1.2: Đồ thị công suất hữu công tiêu thụ lò hồ quang 100 T Đồ án tốt nghiệp Đ3 Mạch điện lò Hồ quang I Giới thiệu chung sơ đồ: Sơ đồ mạch điện lò HQ trình bày hình 1.3 Điện áp cấp cho lò lấy từ trạm biến áp lò Điện áp vào 6, 10, 35, hay 110 KV tuỳ theo công suất lò Sơ đồ có thiết bị sau: Cầu dao cách li CL dùng phân cách mạch động lực lò với lưới cần thiết, chẳng hạn lúc sửa chữa Máy cắt 1MC dùng để bảo vệ lò HQ khỏi ngắn mạch cố Nó chỉnh định để không tác động ngắn mạch làm việc Máy cắt 1MC dùng để đóng cắt mạch lực tải Cuộn kháng K dùng hạn chế dòng điện ngắn mạch làm việc ổn định cháy HQ Khi bắt đầu nấu luyện xảy ngắn mạch làm việc, máy cắt 2MC mở để cuộn kháng K tham gia vào mạch, hạn chế đóng mạch Khi nguyên liệu chảy hết, lò cần công suất nhiệt lớn để nấu luyện, 2MC đóng lại để ngắn mạch cuộn kháng giai đoạn hoàn nguyên, công suất lò yêu cầu cần 2MC lại mở để đưa cuộn kháng K vào mạch, làm giảm công suất cấp cho lò Với lò HQ công suất lớn nhiều cuộn kháng K Việc ổn định HQ hạn chế dòng ngắn mạch làm việc phần tử cảm kháng sơ đồ lò đảm nhiệm Sơ đồ điện lò hồ quang dung lượng 20T (H.1.3) Biến áp lò BAL dùng để hạ áp điều chỉnh điện áp Việc đổi nối cuộn sơ cấp thành hình D hay hình thực nhờ máy cắt 3MC, 4MC Cuộn thứ cấp BAL nối với điện cực lò qua mạch ngắn MN không phân nhánh, mối hàn Đồ án tốt nghiệp Phí sơ cấp BAL có đặt Rơle dòng điện cực tác động lên cuộn ngắt máy cắt 1MC Rơle có trì3 thời gian Thời gian trì giảm bội ~ ~ 10 KV CL V 1MC TU A A W 1TI A KW.h CK 2MC 3MC Y/D §KBV 4MC A 2TI V V Hình - 3: Sơ đồ mạch điện lò hồ quang dung lượng dưói 20 T Đồ án tốt nghiệp Số tải dòng tăng Nhờ 1MC ngắt mạch lực lò có ngắn mạch cố ngắn mạch làm việc kéo dài mà không xử lý Với ngắn mạch làm việc thời gian tương đối ngắn, 1MC không cắt mà có tín hiệu chuông Phía sơ cấp BAL có dụng cụ đo lường, kiểm tra vôn kế, ampe kế, công tơ điện, pha kế Phía thức cấp có máy biến dòng 2TI nối với ampe kế đo dòng HQ, cuộn dòng điện điều chỉnh tự động Rơle dòng điện cực đại Dòng tác động thời gian trì Rơle dòng chọn cho có ngắn mạch thời gian ngắn, điều chỉnh làm giảm dòng điện lò sau thời gian trì Rơle Nhiều khí cụ điều khiển, kiểm tra bảo vệ khác khối BVĐK nối với máy biến điện áp TU máy biến dòng 1TI, 2TI II Máy biến áp lò Máy BAL dùng cho lò HQ phải làm việc điều kiện đặc biệt nặng nề nên có đặc điểm sau: - Công suất thường lớn (có thể tới hàng chục MW) dòng điện thứ cấp lớn (tới hàng trăm KA) - Điện áp ngắn mạch lớn để hạn chế dòng ngắn mạch (2-4)Iđm - Có độ bền học cao để chịu lực điện từ phát sinh cuộn dây, dẫn có ngắn mạch - Có khả điều chỉnh điện áp sơ cấp tải thờihạn rộng - Phải làm mát tốt dòng lớn, hay có ngắn mạch vi biến áp đặt nơi kín lại gần lò - Công suất BLA xác định gần từ điều kiện nhiệt giai đoạn nấu chay giai đoạn khác, lò đòi hỏi công suất tiêu thụ - Nếu coi rằng, giai đoạn nấu chảy, tổn thất lượng lò HQ, BAL cuộn kháng K bù trừ lượng phản ứng toả nhiệt công suất BLA xác định nhiều biểu thức: Đồ ¸n tèt nghiÖp SBAL = W [KVA] t nc k sd cos j Trong ®ã: Tnc: Thêi gian nãng chảy (trừ lúc dừng lò) Ksd: hệ số sử dụng công suất BAL giai đoạn nấu chảy cosj: hệ số công suất thiết bị HQ W: lượng hữa ích tổn hao nhiệt thời gian nấu chảy dừng mẻ nấu (KWh) W= w.G Trong đó: G: khối lượng kim loại nấu (T) w: suất chi phí điện để nấu chảy suất chi phí điện giảm có dung lượng lớn Thường W = (400á600) KWh/T Thời gian nấu chảy tính từ lúc cho lò làm việc sau chÊt liƯu ®Õn kÕt thóc viƯc nÊu chảy Thường thời gian từ (1á3) h tuỳ dung lượng lò Hệ số sử dụng công suất BAL thường 0,8 á0,9 gây sử dụng không đầy đủ công suất BAL, biến động thông số lò, hệ tự động điều chỉnh không hoàn hảo, không đối xứng pha Hiện nay, công suất BAL ngày có xu hướng tăng cho phép giảm thời gian nấu chảy Cuộn thứ cấp BAL thường nối D dòng ngắn mạch phân pha điều kiện làm việc cuộn dây số nhẹ Máy BAL thường phải làm việc tình trạng ngắn mạch phải có khả tải nên thường chế tạo to, nặng máy biến áp động lực công suất III Mạch ngắn Mạch ngắn phần dây dẫn điện nối từ đầu bên thứ cấp BAL đến điện cực, dòng điện qua mạch ngắn lớn đạt đến hàng trăm KH tổn hao nhiệt mạch ngắn chiếm 70á80% toàn tổn hao lò HQ Do vậy, yêu Đồ án tốt nghiệp cầu đặt với mạch ngắn ngắn, tốt (BAL phải đặt gần lò) Do đặc điểm phần dây đấu từ thứ cấp máy BAL đến điện cực phải chịu dòng điện lớn dây dẫn phải mềm dẻo nên người ta thường chế tạo đồng mỏng ghép lại Ngoài lò HQ pha yêu cầu quan trọng mạch ngắn tổng trở mạch ngắn pha phải Điều thường khó thực hiệu tương hỗ cảm dây dẫn Để khắc phục đối xứng tổng trở mạch ngắn gây nên tượnghỗ cảm người ta thực bố trí điện cực nằm đinh tam giác nắp lò đồng thời thực nối hình D cuộn dây thứ cấp MBA lò điện cực Trong trường hợp mạch ngắn bố trí thành hệ dây Đ4 Điều chỉnh công suất lò - Yêu cầu phương pháp thực I Yêu cầu điểu chỉnh công suất ổn định công suất HQ Từ công nghệ lò HQ, ví dụ lò luyện thép ta tháy mẻ nấu luyện khoảng thời gian khác yêu cầu công suát HQ khác Như vậy, trình làm việc yêu cầu phải điều chỉnh công suất HQ Mặt khác chỗ đo cụ thể yêu cầu phải giữ ổn định công suất HQ II Điều chỉnh công suất hồ quang Để thực điều chỉnh công suất HQ lò làm việc - Điều chỉnh có cấp cách thay đổi có cấp điện ¸p bªn cn thø cÊp m¸y BAL nhê viƯc thay đổi điểm đấu phân áp cách đấu dây cuộn sơ cấp - Điều chỉnh trơn cách thay đổi chiều dài HQ (khoảng cách từ bề mặt điện cực đến kim loaị) nhờ hệ thống truyền động dịch chuyển điện cực Đồ án tốt nghiệp III ổn định công suất ổn định chiều dài HQ nhờ hệ truyền động dịch điều cực Đ Các yêu cầu hệ thống truyền động dịch điện cực lò HQ nung nóng trực tiếp phương pháp khống chế hệ thống TĐĐ I Các yêu cầu Đủ độ nhạy để đảm bảo làm việc lò trì dòng điện HQ không sai lệch khoảng (4á5)% giá trị đặt có vùng không nhạy phù hợp, giai đoạn đầu: (3á6)%, giai đoạn 2: 2% Tác động nhanh, loại trừ ngắn mạch làm vỉa đứt HQ với thời gian từ (1,5á3)s Thời gian điều chỉnh nhỏ Hạn chế mức tối đa dịch điện cực không cần thiết đặc biệt lò HQ nhiều pha, hệ thống truyền động điện cực phải độc lập Có khả điều chỉnh trơn công suất HQ từ (20 - 125%) công suất định mức với sai số không 5% Cã thĨ chun ®ỉi nhanh chÕ ®é ®iỊu khiĨn từ tự động sang tay ngược lại Tự mồi HQ bắt đầu làm việc làm việc xảy HQ ngắn mạch Dừng tất điện cực điện lưới II Các phương pháp khống chế hệ truyền động dịch điện cực Để điều chỉnh ổn định công suất HQ thông qua hệ thống truyền động dịch chuyển điện cực người ta đưa phương pháp để khống chế hệ truyền động dịch điện cực: - Duy trì điện áp HQ không đổi: Uhq = const - Duy trì dòng điện HQ không đổi: Ihq = const 10 Đồ án tốt nghiệp Phần V Xét ổn định hiệu chỉnh hệ thống I Khái quát Trong trình làm việc nhiễu loạn bên mà hệ thống làm việc cân với ®Þnh mÐc TÝnh ỉn ®Þnh cđa hƯ thèng cã thĨ qua lại trạng thái ban đầu thời gian Do sau hệ thống thiết kế ta cần xét ổn định phân tích chất lượng hệt thống sau hiệu chỉnh để hệ thoóng làm việc tối ưu Chất lượng hệ thống điều khiển tự động thể trạng thái động trạng thái tĩnh -Trạng thái tĩnh yêu cầu quan trọng độ xác điều chỉnh -Trạng thái động yêu cầu độ ổn định tiều chất lượng động như: +Độ điều chỉnh +Tốc ®é ®iỊu chØnh +Thêi gian ®iỊu chØnh +Sè lÇn dao ®éng ë c¸c hƯ thèng ®iỊu chØnh tù ®éng, cÊu trúc mạch điều chỉnh thông số hệ điều khiển có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hệ Vì vậy, thiết kế ta phải thực toán nhằm đáp ứng yêu cầu đặt Đối với hệ điều chỉnh dịch cực lò hồ quang dùng T-Đ có đảo chiều quay dùng hai chỉnh lưu hình tia pha mắc song song ngược (ta xét cho thuận) Khi với toán tổng hợp xét ổn định hệ thống cần xét hệ T - Đ không đảo chiều, dùng phương pháp mođun tối ưu để tổng hợp Xét ổn định hiệu chỉnh hệ thống Nội dung phương pháp sau: 100 Đồ án tốt nghiệp Giả sử hàm truyền hệ thống hở Wh(p) Tìm khâu hiệu chỉnh Whc(p) cho hàm truyền hệ thống kín WK(p) với phản hồi đơn vị (-1) hình vẽ: Ucđ WHC(P) (-) WH n (P) (P) Hình 5.1 Trong đó: WK (p) = W0 (p) + W0 (p) Thoả mãn điều kiện tiêu chuẩn: WK (p) = 1 + 2tp + 2t p II Tổng hợp hệ t-Đ với hai mạch vòng phản hồi tốc độ dòng điện T/h đặt Ww (P) WI (P) M FT Hình 5.2 Một cách tổng quát hệ T-Đ mô tả sơ đồ cấu trúc hình 5.2 Trong đó: Ww(p): khâu hiệu chỉnh tốc độ WI(p): Khâu hiệu chỉnh dòng điện 101 Đồ án tốt nghiệp Khâu tạo tín hiệu xung điều khiển Bộ chỉnh lưu tạo nguồn chiều Máy phát tốc Động chiều kích từ độc lập A Mô tả toán học phần tử hệ T - § Bé chØnh lu Thyristor Do tÝnh chÊt xung tính chất bán điều khiển chỉnh lưu nên thời điểm thay đổi tín hiệu điều khiển không trùng với thay đổi góc điều khiển U U đk1 U đk2 Hình 5.3 Nghĩa sau điện áp điều khiển thay đổi khoảng t góc điều khiển a thay đổi Như vậy, ta cã thĨ coi bé chØnh lu nh mét kh©u trƠ cã cÊu tróc hµm trun: WCL (p) = K P e - ptCL U ®k W CL (P ) Hình 5.4 Ta biểu diễn hàm truyền chỉnh lưu cách gần khai triển Mc Laurin sau: 102 Đồ án tốt nghiệp e - ptCL = + pt CL 1 » 1 + pt CL + p t CL + Trong đó: KP Là hệ số khuyếch đại chỉnh lưu đại lượng phi tuyến tính toán ta xem KP số xác định cách tuyến tính hoá đặc tính Ud = f(Uđk); KP = 70,5 tCL thời gian trễ Độ dài thời gian xác định theo đặc tính ngẫu nhiên, thông thường ta chọn nã theo biÓu thøc: t= t max + t t max = 2p 2p tmin = = = mw m 2pf fm Với f tần sè líi ®iƯn m: sè xung mét chu kú Sơ đồ hình tia ba pha: m = t max = = 0,0066(ms) 50.3 t CL = 0,0066 = 0,0033(ms) 2 Máy phát tốc Trong mạch vòng tốc độ ta phải tạo tín hiệu điều khiển điện áp tỷ lệ vói tốc độ động Để làm thông thương người ta phải dùng máy phát tốc, nối cứng với trục động cơ: Ta có: Xra = Ura = n; Xvào = n Chun sang m¸y ph¸t tèc: WFT(p) = g M g hệ số phản hồi máy phát tốc: g = 0,0066 U FT 103 Đồ án tốt nghiệp Thiết bị đo dòng điện Cũng mạch vòng tốc độ, để lấy tín hiệu dòng điện qyay trë l¹i khèng chÕ hƯ thèng ngêi ta t¹o tín hiệu điênj áp tỷ lệ với tín hiệu dòng điện, có nhiều cách để lấy tín hiệu dòng điện đơn giản dùng máy biến dòng: U Hình 5.6 Khi hàm truyền khâu lấy tín hiệu dòng có dạng: Wi(p) = KI KI hệ số tỷ lệ WI(p) = 0,705 Động chấp hành Một cách tổng quát động chấp hành thay sơ đồ nguyên lý tổng quát sau: Uv M Hình 5.7 104 Đồ án tốt nghiệp Khi tín hiệu điện áp đặt vào phần ứng động trình động xảy phần ứng động mô tả phương trình vi phân: U V ( t ) = K e n ( t ) + i u ( t )R u + L u di u ( t ) dt U V ( t ) - K e n ( t ) = i u ( t )R u + L u di u ( t ) dt K e n ( t ) : Sức điện động động Rư , Lư : Điện trở, điện cảm phần ứng động Chuyển sang toán tử p ta có: U V ( p) - K e n ( p) = I u ( p) R u + L u ( p) p U V (p) - K e n (p) = I u (p)R u [1 + Lu ] Ru Đặt KĐ =1/Ke: Hệ số động Ke: hệ số sức điện động động KĐ = 4,9 Thay vào phương trình ta được: I u ( p) = [ U V ( p) - 1 n (p)] KD R u (1 + pTu p) K (-) n (P ) § I (P ) R (1 + T P ) Hình 5.8 Từ phương trình ta có sơ đồ hình 5.8 Mặt khác momen động phát sinh tính theo biểu thøc: Mq = KMI víi KM lµ hƯ sè tû lệ 105 Đồ án tốt nghiệp Momen đặt vào động tính theo biểu thức: M=J dn dt Trong đó: J momen quán tính tất phần quay đặt lên rotor động Trong thời điểm ta cã: Mq - MC = M K M Iu - K M Ie = J J= dn víi MC = KM.IC dt GD ; KM = 9,55.Ke 375 GD2 dn GD2 dn K M (I u - I C ) = Þ Iu - IC = 375 dt 375K M dt Chun sang to¸n tư p ta cã: I u ( p) - I C ( p) = Đặt TM = n ( p) = K GD e p.n (p) 375K M K e R u GD ta cã: I u (p) - I C (p) =T M p.n (p) 375K M K e KpR u [I u (p) - I C (p)]K D R u TM p Từ phương trình ta có sơ đồ sau: Ic (P ) Iư (P ) KĐ Rư (-) n (P ) TM P Hình 5.9 Từ hai sơ đồ cấu trúc ta đưa sơ đồ cấu trúc mô tả động sau: 106 Đồ án tốt nghiệp Ic (P ) U v (P ) (-) (-) I (P ) R ( 1+ T P ) n(P) K§ Rư TM P K Đ Hình 5.10 Wdc (p) = KD TM Tu p + TM p + K§ = 4,9 TM = GD 0,105 = = 0,0007 375K M K e 375.1,94.0,204 K M = 9,55.K e 9,55 Tu = 1 = 1,94 ; K e = = 0,204 4,9 4,9 L u 0,68 = = 0,332 Ru 205 B Tổng hợp mạch vòng dòng điện mạch vòng tốc độ Qua phân tích ta có sơ đồ cấu trúc tổng quát hệ truyền động thyristor - động chiều sau: Ic (P ) U v (P ) Wi(P ) Wi(P ) (-) (-) (-) R ( 1+ T P ) n(P) K§ R TM P K Đ g Hình 5.11 107 Đồ án tốt nghiệp Tổng hợp mạch vòng dòng điện Do dòng điện tác động nhanh, quán tính lớn nên xét tổng hợp mạch vòng dòng điện ta bỏ qua ảnh hëng cđa søc ®iƯn ®éng E Khi ®ã ta cã hàm truyền dạng: U v (P ) R ( 1+ T P ) W i (P ) (-) K I (p ) K§ R TM P i H×nh 5.12 U v (P ) K R ( 1+ T P ) W i (P ) i (-) K§ R I (p ) TM P H×nh 5.13 Ta cã: Víi K wi = K IKP Ru Như biết theo tính chất môđun tối ưu phải tổng hợp hệ thống cho bù khâu có số thời gian lớn Khi hệ lại khâu ccó số thời gian nhỏ hàm truyền hệ kín thoả mãn điều kiÖn: Wk (p) = Wk (p) = Wh (p) = + Wh (p) + 2tp + 2t p 2 (1 + ) Như vậy, phải tìm khâu hiệu chỉnh Wi(p) cho: 108 Đồ án tốt nghiệp K wi (p) 1 Wi (p) = = (1 + Tu p)(1 + TCL p) 2tp(1 + tp) 2t CL p(1 + t CL p) Hay Wi (p) = (1 + Tu p)(1 + TCL p) + Tu p = K wi (p)t CL p(1 + t CL p) 2.K wi (p)t CL p Kh©u hiƯu chØnh Wi (p) = + Tu p p 2.K wi (p)t CL Sơ đồ nguyên lý khâu hiệu chỉnh dòng điện sau: R R U I1 C I2 v U H×nh 5.14 Ta cã: Z1 (p) = R Z ( p) = + R 2C2p + R2 = pC pC Whc (p) = Wi (p) = + R 2C2p pC Gi¶ thiÕt IC = IE suy IB= 0; I1 = I2 Để Whc(p) = Wi(p) R2C2 = Tư Khi hàm truyền hệ hở có dạng: Whi (p) = K wi (p) + Tu p = (1 + Tu p)(1 + TCL p) p.2.K wi t CL 2t CL p(1 + t CL p) Hµm trun hƯ kín có dạng: 109 Đồ án tốt nghiệp Wki (p) = Whi (p) 1 = @ 2 + Whi (p) + 2tp + 2t p + 2t CL p Tổng hợp mạch vòng tốc độ Từ sơ đồ hệ thống sau tổng hợp mạch vòng dòng điện ta có sơ đồ cấu trúc toàn mạch sau: Uv (P) Ww (P) (-) 1+2tCL P K§ R TM P (-) Ic (P) g Hình 5.15 Trong trường hợp phụ tải không biến đổi để đơn giản ta biến đổi thành sơ đồ cÊu tróc sau: Ww (P) 1+2 tCL P (-) K§ R TM P n (p) Ki g hay g Ww (P) (-) 1+2 tCL P K§ R TM P Ki n (p) g Hình 5.16 110 Đồ án tốt nghiệp K D R u g K ww K ww = = K i TM p(1 + 2t CL p) TM p(1 + 2t CL p) TM p(1 + 2t 'CL p) Víi K ww = K D R u g ; t 'CL = t CL Ki Tương tự ta phải tìm khâu hiệu chỉnh cho: K D R u g K ww 1 Ww (p) = = = ' TM p(1 + 2t CL p) 2tp(1 + tp) 2t CL p(1 + t CL p) TM p(1 + 2t CL p) Suy ra: Ww (p) = TM 2.K ww t 'CL Với sơ đồ nguyên lý khâu hiệu chỉnh: R4 R3 + Uvào Ura _ Hình 5.17 Ta cã Z3(p) = R3; Z4(p) = R4 Þ Whc = Z ( p) R = Z ( p) R Vậy để Whc2(p) = Whc(p) thì: R4 TM TM = Þ R4 = R3 ' ' R3 K wwt CL K wwt CL Khi ®ã hµm trun hƯ hë cđa bé ®iỊu chØnh cã d¹ng: Whw ( p) = K ww TM p.(1 + t ' CL TM = ' ' ' p) 2.K ww t CL t CL p.(1 + t CL p) Hàm truyền hệ kín có dạng: Wkw ( p ) = Whw ( p ) = ' ' + Whw ( p) + 2t CL p + (t CL )2 p 111 §å ¸n tèt nghiƯp Wkw ( p) = + 4.t CL p + 8.t CL p2 Sau tổng hợp xong, ứng dụng phần mềm Matlab để mô đặc tính hệ thống ta dạng đặc tính hình 5.17 Từ đặc tính ta thấy hệ thống ổn định 112 Đồ án tốt nghiệp Phần VI Nguyên lý làm việc hệ thống I Mạch ®éng lùc M¸y biÕn ¸p ®éng lùc BiÕn ¸p cung cấp nguồn điện cho biến đổi có tác dụng tạo giá trị điện áp cho phù hợp với yêu cầu, hạn chế dòng điện ngắn mạch, giảm tốc độ tăng dòng van cải thiện chất lượng dòng điện nhờ tính chất cảm kháng cuộn dây Bộ biến đổi Gồm tổ ®Êu van song song ngỵc: nhãm anode chung cã T4, T5, T6 Bộ biến đổi làm việc sơ đồ chỉnh lưu hình tia pha có đảo chiều Khống chế làm việc hai nhóm van phương pháp điều khiển chung tuyến tính a1 + a2 = p Khi tổ van làm việc chế độ làm việc chế độ nghịch lưu tổ van làm việc chế độ làm việc chế độ chỉnh lưu Trong phương pháp điều khiển chung, thời điểm làm việc có dòng điện tuần hoàn chảy hai nhóm van mà không qua mạch tải Cuộn kháng CB1 CB2 có tác dụng hạn chế dòng điện tuần hoàn Giá trị LCK tính cho dòng điện tuần hoàn nhỏ 10% dòng định mức chạy qua động Cuộn kháng để san điện áp sau chỉnh lưu, cải thiện chất lượng dòng áp Động động chiều kích từ độc lập, nhận điện áp chiều từ biến đổi biến đổi thành quay cấu nâng hạ điện cực Tuỳ theo điện áp đặt vào phần ứng động mà động quay thuận hay quay nghịch II Mạch điều khiển Dòng điện hồ quang 113 Đồ án tốt nghiệp Được lấy từ thứ cấp biến áp lò, biến đổi qua tầng biến dòng xuống giá trị thích hợp Tín hiệu chỉnh lưu qua A3, A4, lọc qua A5 đưa đến đầu vào khâu không nhạy Dòng hồ quang thay đổi theo chiỊu dµi ngän lưa hå quang, nã b»ng hồ quang đạt cực trị ngắn mạch hồ quang Điện áp hồ quang Được lấy biến áp điện cực lò hồ quang ®ỵc chØnh lu qua A6, A7 läc qua A8 , đảo dấu qua A9 đưa đến đầu C khâu không nhạy Trong trình nấu thép cần có giá trị Ug đầu vào khác Vùng không nhạy Là giá trị đặt trước có khả thay đổi, theo cấp từ (0 10%) giá trị ®Þnh møc cđa tÝn hiƯu ®iỊu khiĨn Khi hiƯu sè dòng áp hồ quang giá trị đặt vùng không nhạy tín hiệu điều khiển Uđk = tín hiệu gây dịch chuyển động nâng hạ điện cực Khâu tổng hợp tín hiệu A15 thực tổng hợp tín hiệu điều khiểnUxc từ đầu A12 điện áp phản hồi gn Bộ điều khiển pha Tạo xung cưa đồng với pha khác, transistor NAND, AND so sánh với điện áp điều khiển A18 A20 cho xung điều khiển mở thyristor Bộ điều khiển pha phải thoả mãn điều kiện tín hiệu điều khiển động đứng yên, có tín hiệu tạo xung mở nhóm van thoả mãn a1+ a2 = p 114 ... điện tự động hoá, em sâu vào nghiên cứu, lựa chọn phương án truyền động sử dụng hệ thống điện Dưới phương pháp truyền động dịch điện cực điện hệ thống truyền động dùng máy điện khuyếch đại hệ thống. .. Giới thiệu công nghệ lò hồ quang đặc điểm yêu cầu hệ thống truyền động nâng hạ điện cực lò Đ1: Giới thiệu chung I Công dụng Lò hồ quang (HQ) loại lò điện mà trình biến đổi điện thành nhiệt thông... khiển dịch cực lò hồ quang hệ thống T - Đ 20 Đồ án tốt nghiệp a Giới thiệu sơ đồ hệ thống truyền động điện Sơ đồ hình 2.3: * Phần mạch lực M: Động chiều kích từ độc lập dùng để nâng hạ điện cực BAĐL: