[实用新型]旋转式直流电弧炉电弧模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种旋转式直流电弧炉电弧模拟装置，该装置包括：多个灯珠、电路板、旋转轴、直流电机和主控芯片；其中，多个灯珠，设置于电路板上；电路板，设置于旋转轴上；旋转轴，与直流电机连接，用于在直流电机的驱动下作旋转运动，从而带动电路板绕旋转轴所在轴线旋转；主控芯片，与各个灯珠电连接，用于控制各个灯珠发光，使得电路板上的各个灯珠在电路板旋转的情况下，形成一个圆柱发光体，以模拟直流电弧炉产生的电弧形状。本实用新型提供的旋转式直流电弧炉电弧模拟装置能够模拟直流电弧炉产生的不同形状的直流电弧。

技术领域

本实用新型涉及测试设备领域，尤其涉及一种旋转式直流电弧炉电弧模拟装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本实用新型实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

电弧炉是一种利用电极产生的高温熔炼矿石或金属的电炉。对电网来说，电弧炉是一种非线性负荷，电弧炉冶炼过程，会给电网带来无功冲击、三相电压不平衡、谐波污染等问题，造成电网电压剧烈波动。由于直流电弧炉从公共电网取电后，会经直流电弧炉整流装置将公共电网的高电压转换为直流电弧炉冶炼所需的低电压(例如，35KV/1.5KV)，电能经短网(水冷电缆及其附件等)和单相电极构成回路，在炉内产生电弧电流，用于冶炼金属。冶炼过程中，通过电极位置的调节和电炉变压器的分档调压，来控制冶炼过程中电弧电流的稳定和提高冶炼的效率。可见，与交流电弧炉相比，直流电弧炉的整流装置能够通过快速调节负荷电流的方式，极大抑制电弧炉对电网的冲击影响。而快速调节负荷电流，必须通过一系列复杂而精密的手段，检测电炉短网电感、电极电阻等参数。

图1为现有技术提供的一种直流电弧炉供电系统示意图，如图1所示，直流电弧炉的整流装置2将电网1的交流电转换为直流信号，经过电弧炉短网5(水冷电缆及其附件等)、顶部电极4(图标401所示为R极、图标402所示为S极、图标403所示为T极)、电弧炉本体3中的冶炼物(例如，废钢7-1或钢水7-2等)后，又回到整流装置2，构成一个完整的电气回路，进而形成一个大电流。由液压电极调节系统6控制直流电弧炉的顶部电极4上升或下降，可以调节顶部电极4与炉内冶炼物(废钢7-1或钢水7-2等)之间的距离。当顶部电极与炉内冶炼物之间存在一定的距离的时候，会产生一个强大的电弧，形成电弧放电过程。电弧放电过程是一个大量释放能量的过程(即电气能量转换为热能的过程)，释放的能量能够对冶炼物进行冶炼(例如，将固态废钢融化，形成液态钢水，实现废钢的冶炼)。

在正常工作模式下，直流电弧炉的整流装置2输出一个电压信号，随着外部电弧炉短网5、废钢7-1或钢水7-2的不同，形成的电流大小也不同。利用电流检测装置检测回路中的电流，整流装置2基于设定的电流值与电流检测装置反馈的电流值之差，调节其输出电压，直到电流检测装置检测到的电流值与设定的电流值相等。可见，直流电弧炉电气回路中的任何一个设备或装置，都会影响到整流装置2的控制和调节。其中，电弧炉短网的影响最大，特别是电弧炉短网的电感值，是直流电弧炉整流装置的重要参数，直接影响直流电弧炉的正常生产。

对于电弧炉短网电感值的选取，现有技术通常将生产厂家提供的出厂值，作为冶炼工程使用的电感参考值。电弧炉短网生产企业，在生产过程中，根据设备细化设计的参数，通过有限元分析等技术手段，尽量细化设备设计过程中的每个参数，尽量做到精确。但是由于电弧炉短网设备生产过程中，涉及到了成千上万的元器件，导致最终整体设备参数会发生偏移，设备生产企业在出厂测试中，通过内部技术手段，将整体设备分为2～5个子设备，分别进行测量，然后通过电气简化方法，给出一个电气技术值，作为设备出厂值。对于电弧炉短网子设备检测来说，设备厂商通常采用小信号检测方法，即给子设备两端加入一个小电压信号，通常为交流220V或者380V电压，然后检测流过设备的电流信号，通过简单的除法，计算出子设备的电感值。