Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Основные положения существующей теории и практики создания электродуговых и шлаковых плавильных электропечных комплексов с полупроводниковыми источниками питания 21
1.1. Дуговой разряд в печи и методы его расчета .21
1.1.1. Дуга постоянного тока 21
1.1.2. Дуга переменного тока .29
1.2. Теплообмен в дуговых печах переменного и постоянного тока 30
1.3. Шунтирование электрической дуги и последовательное с ней включение сопротивления шлака в дуговых и руднотермических печах переменного и постоянного тока. 33
1.4. Энергетическая система электрошлаковых печей .39
1.5. Перемешивание металла в ванне печи 42
1.6. Энергетические характеристики печей как потребителей электроэнергии и способы их улучшения 46
1.7. Схемы преобразования частоты и выпрямления тока, использующиеся для питания электродуговых и шлаковых плавильных комплексов 1.8. Управление энергетическим режимом руднотермических, электродуго
вых и шлаковых плавильных комплексов 62
1.8.1. Управление энергетическим режимом РТП .65
1.8.2. Управление энергетическим режимом ДППТ 65
1.8.3. Управление энергетическим режимом ЭШП .67
1.9. Выводы по главе 1 .76
Глава 2. Структура энергетических процессов в электродных печных комплексах, работающих на постоянном токе и токе пониженной частоты.. 80
2.1. Сравнительный энергетический баланс электродных печей 81
2.2. Структура энергетических потоков в электродных плавильных печных комплексах с полупроводниковыми преобразователями 85
2.3. Классификация электродуговых и шлаковых печных комплексов с источниками питания током пониженной частоты и постоянным током 95
2.4. Выводы по главе 2 .99
Глава 3. Энергетические потоки в зоне шихтовых материалов с низкой электро-проводностью 102
3.1. Распределение энергии в зоне шихтовых материалов с низкой электропроводностью для печей, питаемых постоянным током и током пониженной частоты 102
3.2. Управление потоком энергии в рабочей зоне с высоким электрическим сопротивлением как способ регулирования технологического режима 111
3.4. Выводы по главе 3 .116
Глава 4. Особенности теплообмена печной дуги в рабочем пространстве плавильных печей, питаемых током пониженной частоты и постоянным током .119
4.1. Рабочие характеристики дуги на постоянном токе 119
4.2. Динамика процесса плавления шихтовых материалов в ванне дуговой печи 122
4.3. Рабочие характеристики дуги при пониженной частоте тока .129
4.4. Шунтирование дуги в РТП 145
4.5. Выводы по главе 4 .156
Глава 5. Магнитогидродинамические процессы в жидкой металлической ванне при использовании тока пониженной частоты и постоянного тока .159
5.1. Физическое моделирование МГД перемешивания жидкой металлической ванны при низкой частоте рабочего тока печи 159
5.2. Математическое моделирование электромагнитного перемешивания жидкого металла в ванне дуговой печи постоянного тока 164
5.3. Математическое моделирование гомогенизации расплава и выравнивания его температуры в ванне дуговой печи постоянного тока .172
5.4. Выводы по главе 5 .177
Глава 6. Схемы питания печей током пониженной частоты и постоянным то
ком, их энергетические характеристики и регулирование электрического
режима печных комплексов 180
6.1. Схемы питания печей током пониженной частоты и постоянным
током и их основные энергетические параметры 181
6.2. Регулировочные характеристики электропечных комплексов с источни
ками питания током пониженной частоты 204
6.2.1. Раздельное фазоимпульсное регулирование напряжения на трех электродах РТП, питаемой током пониженной частоты .205
6.2.2. Фазоимпульсная стабилизация тока низкой частоты в электродах РТП 210
6.2.3. Фазоповоротная стабилизация напряжения на электродах и тока низкой частоты в электродах РТП 213
6.3. Рабочие электрические характеристики печного комплекса с источником питания током пониженной частоты 221
6.4. Схемы питания ЭШП током пониженной частоты и регулирование режима при бифилярном подключении печи 227
6.5. Схемы питания ДППТ и регулирование их режима 235
6.5.1. Схема питания ДППТ с синфазным включением каскадных тиристорных групп .236
6.5.2. Схема питания ДППТ с межфазным включением каскадных тиристорных групп .240 6.5.3. Питание ДППТ от источника с ИМПТ .246
6.6. Автоматическое адаптивное регулирование энергетического режима печных комплексов с полупроводниковыми источниками питания 255
6.7. Выводы по главе 6 .267
Глава 7. Использование результатов исследований при разработке методических положений по проектированию электродуговых и шлаковых печных комплексов с источниками питания током пониженной частоты и постоянным током. Промышленная реализация .273
7.1. Основные методические положения расчета и проектирования плавильных установок с питанием током пониженной частоты и постоянным то ком 273
7.1.1. Структура расчета и проектирования комплексов дуговых сталеплавильных печей постоянного тока 274
7.1.2. Особенности расчета и проектирования комплексов руднотермических печей постоянного тока и пониженной частоты 275
7.1.3. Особенности расчета и проектирования комплексов электрошлаковых печей пониженной частоты 281
7.2. Комплексы дуговых печей постоянного тока 283
7.2.1.Дуговые сталеплавильные печные комплексы постоянного тока 284
7.2.2. Дуговые печные комплексы постоянного тока для плавки алюми ния .289
7.3. Руднотермические печные комплексы постоянного тока 294
7.3.1. Руднотермические печные комплексы с тиристорными выпрямителя-ми 294
7.3.2. Руднотермические печные комплексы с ИМПТ 300
7.4. Руднотермические печи, питаемые током пониженной частоты..302
7.5. Печи электрошлакового переплава, питаемые током пониженной часто-ты 305 7.6. Выводы по главе 7 .312
Заключение .318
Литература
- Теплообмен в дуговых печах переменного и постоянного тока
- Структура энергетических потоков в электродных плавильных печных комплексах с полупроводниковыми преобразователями
- Управление потоком энергии в рабочей зоне с высоким электрическим сопротивлением как способ регулирования технологического режима
- Физическое моделирование МГД перемешивания жидкой металлической ванны при низкой частоте рабочего тока печи
Теплообмен в дуговых печах переменного и постоянного тока
В разнообразных электродуговых печах используются различные виды дугового разряда, классификация и основные характеристики которых рассмотрены в [192]. В связи со сложностью печной дуги как физического явления и отсутствием в технической литературе общего преставления о протекающих в дуге разнообразных процессах ниже приведен обзор публикаций, позволяющий уточнить постановку сформулированных задач настоящего исследования.
Исследования, выполненные в институте ВНИИЭТО [174], показали, что в дуговой сталеплавильной печи наблюдается два характерных режима свободно горящей дуги постоянного тока: контрагированная дуга с изменяющейся геометрией и квазистационарный режим со слабоконтрагированным столбом. В первом режиме катодное пятно, имеющее площадь значительно меньшую сечения электрода, время от времени скачкообразно изменяет место привязки на рабочем торце графитированного электрода. Во втором режиме скорость перемещения катодного пятна по торцу электрода возрастает настолько, что дуга зрительно воспринимается как светящийся усеченный конус, меньшее основание которого приблизительно равно по диаметру электроду. Скоростной киносъемкой установлено, что внешне однородная дуга в этом случае имеет много возникающих и исчезающих каналов разряда, которые постоянно меняют свое пространственное расположение. Каналы разряда могут принимать вид спирали и из-за высокой скорости перемещения визуально воспринимаются как относительно стабильный столб. На характер горения дуги оказывает влияние плотность тока в электроде и его конструктивное исполнение. В частности, отмечено положительное влияние на устойчивость дуги осевого отверстия в электроде (что, впрочем, благоприятно сказывается и на режиме горения дуги переменного тока [40]). Данные по использованию инертного газа и ионизирующих присадок отнесем к плазменной дуге, рассмотрение которой выходит за рамки настоящего исследования. Характеристики электрической печной дуги при различных видах питающего напряжения рассмотрены в работах Ю. М. Миронова, А. Н. Мироновой, П. В. Сергеева, Г. А. Сисояна [55, 194, 195, 196]. Показано, что для дуги, горящей на частоте 50 Гц, увеличение бестоковой паузы приводит у росту напряжения зажигания. При несимметрии напряжения по полупериодам это проявляется в большей степени. С ростом тока дуги увеличивается ее тепловая инерция, что приводит к снижению разницы в напряжении зажигания дуги с паузой и без паузы.
Изменение конструкции электродов при переходе с переменного тока на постоянный ток, а также исследование режимов неконтрагированной дуги не входят в число задач, которые поставлены в настоящей работе. В связи с этим рассмотрим теоретические и практические аспекты, касающиеся режимов контрагированной дуги.
На основе анализа различных методов расчета печной дуги исследователями М. М. Крутянским, М. Ф. Жуковым, А. М. Кручининым, Г. Меккер, Ю. М. Мироновым, В. С. Чередниченко, Ш. Нгуен-Куок, B. Bowman, K. Kruger H. Edels, F. H. Fenlon [9, 17, 44, 45, 74, 76, 96, 97, 102, 111, 134, 218, 240, 242] делается выбор в пользу метода математического моделирования. Задачам настоящего исследования соответствует подход, основанный на рассмотрении равновесной плазмы [110], для описания которой используют уравнение баланса энергии, закон сохранения импульса, уравнение неразрывности и систему уравнений Максвелла. В дуговых печах, работающих при атмосферном давлении, наибольший вклад в энергетический баланс вносит энергия, выделяющаяся в столбе дуги, которая горит между углеродистым электродом и твердым или жидким металлом. Для практических приложений можно считать, что катодное и анодное падения напряжения не зависят от режима и определяются только условиями горения дуги в конкретном технологическом процессе. Расчет параметров столба дуги имеет принципиальное значение при проектировании дуговой печи, так как в нем выделяется большая часть мощности и эта мощность изменяется в широких пределах по ходу плавки.
В общем случае электрическая печная дуга может быть описана системой уравнений, одно из которых представляет собой баланс энергии для единичного объема газа [7]:
Структура энергетических потоков в электродных плавильных печных комплексах с полупроводниковыми преобразователями
Схема питания печи влияет на структуру теплового поля ЭШП. На рис.1.5 показано расположение наиболее нагретой зоны (теплового ядра) шлаковой ванны при различных схемах подключения электродов [223]: монофилярной (слева) и бифилярной (справа). На рисунке показано, что при изменении схемы подключения электродов характер распределения мощности в ванне печи резко изменяется. При монофилярной схеме тепловое ядро расположено симметрично под электродом и занимает практически всю поверхность той части электрода, которая контактирует со шлаковой ванной. При бифиляр ной схеме тепловое поле несимметрично относительно осей электродов, занимает менее половины подэлектродного пространства и перекрывает промежуток между разнополярными электродами.
Перемешивание жидкого металла является существенным условием эффективного протекания разнообразных металлургических процессов в ЭДП, РТП и ЭШП.
В ЭДП и РТП жидкий металл, образующийся в печи и накапливающийся в ванне, под действием дуги нагревается сверху, в связи с чем естественная конвекция не развивается, а передача тепла теплопроводностью не позволяет эффективно усвоить энергию, выделяющуюся в дуге, расположенной над расплавом.
Перемешивание жидкометаллической ванны обеспечивает в сталеплавильных дуговых печах лучшую передачу тепла от нагреваемой дугой поверхности в глубину ванны. В период расплавления перемешивание металла обеспечивает более быстрое плавление скрапа. Интенсификация перемешивания ванны металла, благодаря более эффективному взаимодействию металла и шлака, обеспечивает ускорение диффузионных реакций и уменьшение длительности периода рафинирования стали, способствует повышению стойкости свода печи (благодаря снижению перегрева поверхности ванны и соответствующему снижению интенсивности теплового излучения на свод). Выравнивается химический состав металла в ванне, что особенно важно при выплавке высоколегированных сталей [228]. Оптимальная скорость расплава, обеспечивающая интенсификацию технологического процесса при отсутствии размывания футеровки печи, составляет 0,15 – 0,5 м/с [216, 227]. Сказанное выше справедливо в отношении РТП, предназначенных для рафинирования ферросплавов, а также для рудовосстановительных процессов [23], имеющих общие черты по кон струкции и режиму с дуговыми сталеплавильными печами (ДСП). В. С. Малиновским предложен способ МГД перемешивания металла в ванне дуговой печи постоянного тока [155], но его практическая реализация осложнена тем, что требует ввода в систему управления печи ряда неконтролируемых параметров (таких как масса накопленного на подине расплава, а также горизонтальная и вертикальная составляющие тока, протекающего через жидкую ванну). В [151] предложен способ МГД перемешивания металлической ванны в дуговой печи постоянного тока, который, в принципе, может быть реализован на практике, но требует периодического изменения проходящего через ванну тока, что по данным, приведенным в [227], приводит к повышенному окислению электродов, шихты и ферросплавов из-за колебаний давления в печи.
В [37] М. Г. Кузьминым, В. С. Чередниченко, Р. А. Бикеевым, А. В. Речка-ловым указывается, что существующие системы МГД перемешивания жидкого металла в ДППТ собственным магнитным полем рабочего тока, протекающего через ванну от дуги к подовым электродам не достаточно эффективны. Предлагается для перемешивания металла использовать дополнительную установку соленоида вне дуговой сталеплавильной печи.
Перемешивание ванны ЭШП способствует уменьшению глубины и выравниванию химического состава жидкой металлической ванны [95, 210]. Характер и эффективность перемешивания жидкого шлака и металла зависит от пространственного распределения тока в ванне [102, 105, 145, 208].
В многоэлектродных печах, работающих на переменном токе промышленной частоты, электрический ток в металлической ванне протекает преимущественно по кратчайшему пути между электродами и, вследствие поверхностного эффекта, резко убывает по мере удаления от поверхности ванны к подине [93, 143]. Ввиду того, что электродинамическое воздействие на расплавленный металл на частоте 50 Гц имеет локальный характер, заметного эффекта перемешивания ванны не возникает. В связи с этим в 1950-е годы было предложено для крупных ДСП использовать внешний источник электромагнитного низко частотного поля, создаваемого статором, установленным под подиной печи [143]. Частота бегущего поля выбиралась так, чтобы глубина проникновения была близка к глубине жидкометаллической ванны. В результате обеспечивалось необходимое перемешивание всего объема жидкометаллической ванны. Статоры электромагнитного перемешивания использовались на крупных печах, а на печах средней и малой емкости данное решение используется редко вследствие его громоздкости и относительно высокой стоимости.
Внедрение в 1990-е годы кислородных технологий в электросталеплавильные производства, перевод ДСП с двухшлакового на одношлаковый процесс, использование пенистых шлаков позволили отказаться от применения статоров электромагнитного перемешивания. В окислительный период плавки стали в современных крупных ДСП ванна металла интенсивно перемешивается за счет выделения окиси углерода, которая образуется в результате вдувания в металл кислорода и угольного порошка. После завершения окислительного периода при одношлаковом процессе металл (без шлака) сливается из печи в ковш, в котором и производится его дальнейшая обработка и доводка до заданного химического состава и температуры на агрегате ковш-печь.
К. А. Косырев, А. Г. Шалимов, А. Е. Семин, М. П. Галкин указывают, что получившая в настоящее время широкое распространение на металлургических производствах одношлаковая технология выплавки стали и донная продувка инертным газом в ДСП сняли остроту проблемы перемешивания металла в крупных печах [51]. Тем не менее, многочисленные литейные производства, оборудованные печами малой и средней емкости без донной продувки, работают по двухшлаковой технологии. Восстановительный период и доводка металла по химическому составу осуществляется преимущественно в ДСП, в которых, (если не используется статор), отсутствуют какие-либо средства для перемешивания ванны, кроме механического перемешивания ручным инструментом. В связи с этим проблема организации перемешивания жидкого металла в печах сохраняет свою актуальность.
Управление потоком энергии в рабочей зоне с высоким электрическим сопротивлением как способ регулирования технологического режима
Для шестиэлектродных печей, как следует из зависимостей, приведенных на рис. 3.5, наилучшие параметры также у схемы с проводящей подиной.
Анализ результатов моделирования распределения мощности в ванне РТП, приведенный на рис. 3.2 - 3.5, показывает, что наилучшими характеристиками обладает схема «электрод-подина» - верхняя на рис. 3.2, б. На рис. 3.1,б; 3.1,в; 3.1,е; 3.1,и представлена схема с проводящей подиной (только с разным количеством сводовых электродов) обеспечивающая: наибольшую концентрацию мощности под электродами; наибольшую эффективность для энергоемких процессов РВП (выплавки кремнистых сплавов); более высокую равномерность распределения мощности на поверхности шлак-металл, что важно для многошлаковых процессов (FeMn, SiMn, штейны); наибольшее сопротивление ванны печи; рост электрического сопротивления при сближении электродов ванны (в то время как при других схемах оно снижается); позволяет уменьшить размеры ванны печи (сократив ее вес и габариты) и, соответственно, повысить концентрацию мощности, снизить удельный расход электроэнергии; создает условия для применения более чистых восстановителей и повышения качества конечных продуктов.
Было проведено дополнительное исследование распределения тока, растекающегося в металлической ванне от дуговых пятен, результаты которого приведены на рис. 3.6. Выполненный анализ представленной на рис. 3.6 картины растекания тока в металлической ванне, а также в электропроводной футеровке, показал следующее. Поскольку электропроводность материалов проводящей подины и металлической ванны на два порядка выше, чем у расплавленных и полурасплавленных шихтовых материалов, электрическое поле в этих материалах можно рассчитывать независимо от поля в высокоэлектропроводной зоне.
Распределение удельной объемной мощности в ванне прямоугольной шестиэлектродной печи в нижнем горизонте слабопроводящего слоя для схем, указанных пиктограммами
При моделировании на поверхности электропроводной части футеровки и металлической ванны задаются граничные условия первого рода U = const (как было принять выше). В результате расчета электрического поля в слабопрово-дящих материалах ванны и плотности тока в дуговых пятнах, с учетом условия непрерывности нормальных составляющих плотности тока, определены граничные условия на поверхности электропроводной части футеровки. Это, в свою очередь, позволило рассчитать электрическое поле в проводящей подине и выполнить расчет ее конструкции (результаты этих расчетов рассмотрены в главе 7).
Управление потоком энергии в рабочей зоне с высоким электрическим сопротивлением как способ регулирования технологического режима
В электродных печах возможность управления потоком энергии в зоне с высоким электрическим сопротивлением шихтовых материалов формируется на стадии проектирования установки при выборе силовой схемы печного комплекса, ее основных электрических и геометрических параметров. Рассмотрим, как силовая схема печного комплекса, геометрия рабочего пространства печи влияют на возможности управления распределением мощности при различных схемах питания. Вопросы, касающиеся определения электрических параметров и непосредственно связанного с ними числа и диаметра электродов рассмотрены в главе 7, поэтому в данном разделе примем, что эти параметры заданы.
Выше, в разделе 3.1 приведены результаты исследования распределения мощности в слабопроводящем слое печи при различных силовых схемах ее подключения к источнику питания. Установлено, что схема подключения печи к источнику питания влияет не только на общее сопротивление ванны (в пределах 15-20%) и выделяющуюся в ней суммарную мощность, но и обеспечивает перераспределение мощности, как в вертикальном, так и в горизонтальном сечении. Сравним выделенные на рис. 3.3,б; 3.4,б овалами участки кривых, характеризующих распределение мощности в рабочем пространстве печи. Из сравнения видно, что перераспределение мощности в отдельных характерных зонах ванны достигает 100%. В данном способе не во всех зонах печи интенсивность перераспределения мощности столь высока, но, как было показано при выплавке кремния в промышленной печи, вполне достаточна для эффективного воздействия на технологический процесс. Для обеспечения возможности использования этого инструмента необходимо предусмотреть силовую схему и систему управления, позволяющие в процессе плавки оперативно менять схему подключения печи к источнику питания, то есть иметь изменяемую топологию силовой схемы установки. Как показывают рассмотренные выше зависимости, наиболее интенсивное перераспределение мощности в ванне печи происходит при изменении схемы подключения нижнего токоподвода, одновременно с которым меняется полярность одного из сводовых электродов (в двухэлектродной печи).
Физическое моделирование МГД перемешивания жидкой металлической ванны при низкой частоте рабочего тока печи
Использование вентилей по току наиболее полное в схеме «две звезды с уравнительным реактором» (№ 8) и близкое к нему у кольцевой схемы (№ 9), причем в реверсивных схемах выпрямления использование вентилей не сильно снижается по сравнению с нереверсивными выпрямителями.
По напряжению вентили используются лучше всего в мостовой схеме с проводящей подиной и почти в пять раз хуже – при питании печи по схеме «электрод-электрод» и выпрямителе «две звезды с уравнительным реактором».
Проведенные расчеты параметров схем питания печей позволяют в зависимости от конкретной технической и экономической задачи рационально выбрать базовую схему питания печи, учитывая технико-экономические показатели различных вариантов схем.
После выбора базовой схемы питания печи в процессе разработки ее конструкции возникает задача детального расчета режима работы реальной схемы с учетом параметров ее элементов: прежде всего, собственных и взаимных ин-дуктивностей проводников и конкретного закона управления тиристорами. В соответствии с разработанной методикой расчета, приведенной в главе 7, была спроектирована и изготовлена промышленная РТПНЧ мощностью 1200 кВА с тиристорным источником питания пониженной частоты, выполненным по схеме рис. 6.1. Результаты экспериментальных исследований формы кривой и спектра тока и напряжения в питающей сети, а также на электродах этой печи [201], приведенные на рис. 6.3 показали, что гармонический состав сетевого тока источника практически одинаков как в режиме преобразователя частоты, так и в режиме трехфазного мостового выпрямителя. Особенность работы трехфазного мостового выпрямителя на нелинейную дуговую нагрузку проявляется появлением неканонических, в том числе четных, гармоник в спектре его сетевого тока на рис. 6.3,в.
Среднеквадратичное отклонение амплитуд соответствующих канонических гармоник для преобразователя и выпрямителя не превышает 1,5 %, а коэффициент искажения по току составляет соответственно 0,973 и 0,978. Во всех режимах несинусоидальность питающего напряжения не превышала 5%.
Полученные на печи мощностью 1200 кВА экспериментальные данные позволили для решения аналогичной задачи для РТПНЧ на токи в десятки ки-лоампер использовать комплексный подход, включающий расчеты методом интегральных энергетических характеристик и цифровое математическое моделирование режимов печи.
Токи и напряжения РТПНЧ мощностью 1200 кВА при выплавке карбида кальция: осциллограмма сетевого тока (i1), напряжения (u1) и тока электрода (iэл) (а); гармонический спектр сетевого тока печи в режимах: пониженной частоты 7 Гц (б); трехфазного мостового выпрямителя (в)
Автором разработаны основные технические решения, исходные данные и постановка задачи моделирования установки РТПНЧ мощностью 24 МВА, созданной под его научным руководством в соответствии со схемой на рис. 6.1. В развернутом виде с учетом взаимных индуктивностей участков токоподвода силовая схема комплекса представлена в приложении 5 на рис. П-5 (на котором приведена 1/3 реальной силовой схемы, поскольку вторичные обмотки трансформаторов, силовая цепь НПЧ и токоподвод расцеплены на 6 параллельных цепей). Характерные режимы проанализированы численным методом с помощью цифровой универсальной модели преобразовательных устройств, разработанной М. В. Еременко [182]. Силовая схема питания РТП от преобразователя частоты представлялась как схема с переменной структурой. Из исходного множества ветвей путем исключения ветвей с закрытыми вентилями в процессе моделирования автоматически формировались подмножества включенных ветвей, определялись множества главных сечений и главных контуров графа силовой схемы.
После определения независимых контуров система уравнений, описывающих схему, формировалась в виде матрицы собственных и взаимных индуктивностей, сопротивление и инверсных емкостей (c = C1 ); Ic , IR , IL – контурные токи, соответственно состоящих из С – ветвей, из С- и R-ветвей, из С-, R- и L-ветвей; Ec , ER , EL – контурные э.д.с. Для формирования этой системы уравнений рассчитываются входящие в нее матрицы LLL , Rij , cij .
При расчетах режимов РТП с питанием от НПЧ определялись собственные и взаимные индуктивности, активные сопротивления проводников, а емкостью проводников можно пренебречь, учитывая ее малое значение. На рис. 6.4,а приведена рассчитанная с помощью математической модели (6.6) осциллограмма сетевого тока тиристорного источника (позиции 5 – 8 на рис. П-5,б) мощностью 24 МВА, выполненного по схеме НПЧ (рис. П-4) для питания РТПНЧ. Энергетические параметры были определенны с помощью математической модели, позволяющей определить форму кривой сетевого тока. Отличие рассчитанных параметров от экспериментально измеренных показателей, не превысило 3 %. Качественное совпадение формы кривой рассчитанного сетевого тока с экспериментальной осциллограммой, показанной на рис. 6.4,б, подтвердило адекватность модели и позволило обоснованно упростить дальнейшие расчеты режимов печей с преобразователями частоты.
Нерегулярный характер формы кривой сетевого тока связан с наложением ряда циклических процессов с различными частотами (сетевая частота 50 Гц, коммутации тиристоров в группах источника с частотой 300 Гц, низкочастотные коммутации фаз нагрузки с частотой кратной вторичной частоте преобразователя) и случайных процессов: колебаний дуговой нагрузки, длительности и фазового сдвига бестоковой паузы. Картина дополнительно усложняется изменяющимися при высокочастотных и низкочастотных коммутациях собственными и взаимными индуктивностями участков токоподвода, которые разветвлены в пространстве. Пространственная конфигурация обтекаемых током участков токоподвода и параметры контуров коммутации тиристоров циклически меняются, что учитывается при работе цифровой модели. Для лучшего представления о регулярных и нерегулярных составляющих кривые первичного тока i1 НПЧ на рис. 6.4,а и 6.4,б приведены в разном временном масштабе.
Похожие диссертации на Создание и внедрение энергоэффективных дуговых и шлаковых электропечных комплексов с использованием постоянного тока и тока пониженной частоты
