[发明专利]一种真空自耗电弧炉熔速智能控制系统

摘要

本发明公开了一种真空自耗电弧炉熔速智能控制系统，包括控制器、熔化速度测量系统、功率检测单元、电极升降控制单元、电弧电流调节单元、与控制器相接且用于输入熔化速度曲线和电流、电压参数的HMI人机界面以及与控制器相接的告警单元。本发明结构简单、安装布设方便、智能化程度高，将熔化速度直接作为给定量参与系统的控制，为系统的平稳调节创造了条件，工作能够准确控制电极熔化速率，减少了铸锭的内部偏析，提高了一次成品率，降低了能源消耗。

主权项

一种真空自耗电弧炉熔速智能控制系统，其特征在于：包括控制器（1）、熔化速度测量系统、功率检测单元、电极升降控制单元、电弧电流调节单元、与控制器（1）相接且用于输入熔化速度曲线和电流、电压参数的HMI人机界面（17）以及与控制器（1）相接的告警单元（18）；所述熔化速度测量系统包括对自耗电极（7）顶端的温度进行实时检测的温度传感器（2）、对自耗电极（7）顶端的热流进行实时检测的热流传感器（3）、分别与温度传感器（2）和热流传感器（3）相接的滤波电路（4）、与滤波电路（4）相接的A/D转换器（5）、存储有采用有限元法建立的数值模型的存储器（20）、通过调用所述数值模型并利用温度传感器（2）和热流传感器（3）实时计算出自耗电极（7）底部熔化后形成的固液相变界面位移的处理器（21）、将所述固液相变界面位移信号转换为自耗电极（7）融化速度信号的信号转换电路（22）和与信号转换电路（22）相接的无纸记录仪（19）；所述功率检测单元包括对串接在磁性调压器（6）与自耗电极（7）间的短网中的电压和电流分别进行实时检测的电压检测单元（8）和电流检测单元（9）、分别与电压检测单元（8）和电流检测单元（9）相接的有功功率变换器（10）以及将有功功率变换器（10）输出的电流信号转换为电压信号的I/V转换电路（11）；所述电极升降控制单元包括与控制器（1）相接的变频器（12）和与变频器（12）相接的用于对自耗电极（7）进行升降控制的电机（13），所述电极杆承重机构下方设置有将自耗电极（7）卡住的卡箍，所述电极杆承重机构上方设置有电极升降机构，所述电机（13）通过螺杆与所述电极升降机构连接；所述电弧电流调节单元包括与控制器（1）相接的放大电路（14）、与放大电路（14）相接的可控硅触发电路（15）和连接在可控硅触发电路（15）与通过调节电极电压来调节电弧电流的磁性调压器（6）之间的双向可控硅（16）；温度传感器（2）和热流传感器（3）均安装在自耗电极（7）顶端；所述A/D转换器（5）和存储器（20）均与处理器（21）相接，所述信号转换电路（22）分别与处理器（21）和控制器（1）相接，所述I/V转换电路（11）分别与有功功率变换器（10）和控制器（1）相接。