Способ контроля обратной эдс серии алюминиевых электролизеров

 

Изобретение относится к цветной металлургий и может быть использовано при автоматическом контроле алнминиевых электролизеров. Цель - повышение точности определения обратной ЭДС. Изобретение позволяет контролировать обратную ЭДС серии по выражению Е U(, - mZc lc, где U, - напряжение серии; Zg - сопротивление серии; 1с - ток серии с учетом коэффициента т, учитывающего эффект вытеснения переменного тока и реактивную составляющую сопротивления, который определяется по значениям приращений тока и напряжения на постоянном токе:, изменение которых достигается переключением ступеней автотрансформаторов и по значениям тока и напряжения на переменном токе. ил., 1 табл. а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„яо„„ивяная и (5ц 4 С 25 С 3/20 к вто СНОМ Свид ткльСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4241696/23-02 (22) 08.05.87 (46) 30.03.89. Бюл. Р 12 (71) Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика" (72) В.Ф.Машуков, E.Ã.Àíèêèí, В.Х.Манн, П.В.Поляков, Г.М.Галанин, В.П.10дин и В.И.Герасимов (53) 691.356.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1196416, кл. С 25 С 3/20, )985. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБРАТНОЙ ЭДС СЕ-

РИИ AJRNHHHEBhE ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургий и может быть использовано при автоматическом контроле алюминиеt

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при автоматическом управлении процессом электролиза.

Целью изобретения является повышение точности контроля обратной ЗДС.

На чертеже представлена блок-схема реализации способа контроля обратной ЗДС серии электролизеров.

В цепь, соединяющую выход кремниево-преобразовательной подстанции (KIIII) 1 с входом серии электролизеров

2, включены датчики 3, 4 постоянных составляющих напряжения и тока серии, а также датчики 5, 6 переменных составляющих напряжение тока сигналов.

Выходы датчиков 5, 6 переменных составляющих напряжения и тока соединены с входами модуля 7 полосовых фильтров, выходы которого подключены к входам модуля 8 усилителя-нормализатора. Выходы модуля 8 усилителя-нормализатора . вых электролизеров. Цель " повышение точности определения обратной ЗДС.

Изобретение позволяет контролировать обратную ЭДС серии по выражению Е = — — mZ,.I,, где U — напряжение серии; Z — сопротивление серии; I,— ток серии с учетом коэффициента m учитывающего эффект вытеснения. переменного тока и реактивную составляющую сопротивления, который определя" ется по значениям приращений тока и напряжения на постоянном токе, изменение которых достигается переключением ступеней автотрансформаторов и

t по значениям тока и напряжения на переменном токе. 1 ил., 1 табл.

2 и выходы датчиков 3, 4 постоянных составляющих напряжения и тока соеди- Я иены с входами коммутатора 9 сигналов. Выход коммутатора 9 соединен с входом модуля 10 аналого-цифрового преобразователя. Выходы модуля 10 аналого-цифрового преобразователя соединены с входами процессора 11, который связан с печатающим устройством 12.

Способ реализуется следующим образом.

Сигналы, пропорциональные постоянным составляющим напряжения U и тока серии l,, с датчиков 3 и 4 (преобразователи Е = 846) поступают на входы коммутатора 9 сигналов. С помощью датчика 5 разделительной емкостью, включенной последовательно с первичной обмоткой, производится измерение переменной составляющей напряжения серии. Датчик 6 служит для измерения

1468975

Г,,=U,-B„,T,, Rñ П с

Значение масштабного, коэффициента m хранится в оперативной памяти и периодически уточняется. Для этого производят. измерение значений постоянных соотавля>ощих напряжения и тока до и после переключения напряжения выпрямительных агрегатов, связанного с необходимостью стабилизации тока (контур управления переключением ступеней

55 не показан), и расчет коэффициента по выр ажению

Z 4

1 1!Uc — г

Z, ЬХ

0с 1>4 С .4"

m =

ПЕРЕМЕННОЙ СОСтаВЛЯ>ОЩЕйЛ тОКа. И ПРЕДставляет собой возду>иный трансфор>латор, схватывающий. пакет шин одной IIo лярности, который соединяет вь>ходкремниево-преобразовательной подстанции 1 с входом серии электролизеров

2. Сигналы с датчиков 5 и 6 переменных составляющих напряжения и тока поступают на .входы модуля 7 полоссвых фильтров, который предназначен для выделения из . всего спектра сигналов гармонических составляющих частотой

600 Гц (основной гармоники) . Сигналы с выходов модуля 7 полосовых филы ров поступают на вхо,цы модуля 8 усилителя-нормализатора, преобразу>отся в сигналы постоянного тока и подаются далее на входы коммутатора 9 сигналов. Коммутатором .9 с дискретностью

5-10 ИС подключают выходы датчиков . к аналого-цифровому 1 реобразователю

10. Процессор 11 считывает значения сигналов и производит их усрецнсние за период, равный 10-20 с, ".àòåì по данным переменных составля>ощнх напряжения и тока рассчитывают полное со". противление серии по выражению

П 14

Z с

Х>4 где Т1», T» — усредненные значения переменных составляющих напряжения и тока серии. а пс выражению где U,, Т, — усредненные значения I!o— стоянных составляющих напряжения и тока серии„ рассчитывают значение обратной ЭДС серии.

Значение сопротивления серии постоянному току Р определяют по выраже5

45 где U,-, Т,„ - значение постоянных составля>ощих напряжения и тока до переключения ступеней;

U,, I, — то же, после переключения ступеней.

Периодически значения обратной

ЭДС серии выводят на печата>ощее устройство 12.

Пример. Измере>пле постоянного тока осуществляется с помощь>о преобразователя Е = 846/1, вход к4 .>дорого подключали к измерительному шунту существующей на КПП схемы измерения.

Постояннук> составля>ощую напряжения серии измеряют с помощью преобразователя Е -- 846/2, на входе которого устанавливали по>роговый стабилитрсн

Д 81А> Д с напряжением пробся 380 Б и токоограничи-лающие резисторы, Канал настраивагся так, что:-;ри изменении входного сигнала от 380 до

430 H ток на выходе преобразователя. изменялся от О до 5 мЬ. (0-10 В) . Из-, мерение переменной составляющей тока серии tlpoHBBopH!cH с помощью воздушного трансформатора с коэффипиентом передачи 20 мВ/кА (тарировался на частоте 600 Гц), охватыва>ощую пакет шин одноименной полярности, Измерение переменной составляющей напряжения серии осуществляется с помощью трансформатора с разделительной емкостью, включенной последовательно с первичной обмоткой трансформатора.

Вторичную обмотку трансформатора подклк>чают к делителю напряжения. Сигналы с выходов возпу>пно с трансформатора и делителя напряжения пода>от на входы модуля полосовь>х фильтров второго порядка, выполненных на базе операционных усилителей, Выходные сигналы с модуля лолосовых фильтров подают на входы усилителя-нормализа-. тсра, представляющего собой два канала усиления и выпрямления сигналов, пропорциональных переменным составляющим тока H напряжения серии, а также подстройки крутизнь> характеристик переменная составляющая напряжения — ток и переменная составляющая тока — ток нормализатора, Сигналы от датчиков постоянной и переменной составляющих напряжений и тока серии подают на входы коммутатора сигналов среднего уоовня КССУ вЂ” АСВТ вЂ” М. входящего в состав УВК И вЂ” 6000. Выход коммутатора КССУ подключают к входу быстродействующего аналого-цифрового

20 с Ес с

Z с

Пара- Я метр с dI

12,365

12,141

12,126

12,270

12,233

12,276

12,197

12,301 ! 2,147

12,236

1,918

0,155

0,155, 0,155

0,153

0,153

0,153

0,153

0,153

0,157

0,157

2

5 б

8

10

l 901

1,909

5 14689 преобразователя А1П1-8. Дискретность опроса датчико в со ставляет О, 1 с °

Эначения постоянных и переменных составляющих напряжения и тока, используемых при расчете обратной ЭДС, по5 лучают усреднением их измеренных значений за !О-секундный интервал времени.. Измерения не производятся при на- личии анодных эффектов на каком-либо 0 электролизере серии.

Результаты определения обратной

ЭДС серии приведены в таблице.

Использование способа контроля обратной ЭДС серии алюминиевых электро- l5 лизеров, по сравнению с прототипом, обеспечит возможность оперативной оценки ее технологического состояния и введение коррекцией параметров серии по результатам этой оценки.

Формула из обретения

Способ контроля обратной ЭДС се рии алкминиевых электролизеров, вклю- 25 ,чающий вычитание из напряжения серии величины, равной произведению тока . серии на сопротивление серии, определяемому по переменным составляющим напряжения и тока с учетом коэффициента, учитывающего эффект вытеснения геременного тока и реактивную состав ляющую сопротивления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля обратной ЭДС, периодически производят расчет значения коэффициента, для чего переключают ступени выпрямительнь.х агрегатов, измеряют приращение напряжения и тока серии, а также ее сопротивление по переменным составляющим капряжения и тока, рассчитывают по формуле коэффициент .

m R с Z в с где К вЂ” сопротивление серии, определяемое по приращениям постоянных составлянщих напряжения серии 61! и тока серий ДХ, R

61!

Ю с dx Ф

Z — сопротивление серии, определяемое по переменным составляющим напряжения серии U и тока серии Х

Z

» с уа обратную ЭДС определяют по формуле где Ц - напряжение серии

I, — ток серии.

m — — Е U -шЕ

Rc

Е с с с с

125,68

125ю.84

125,87

125,70

125,61

125,91

126,О3

125, 76

125,67

125,87

Составитель А.Абросимов

Редактор М.Бандура Техред JI.Ñåðäþêoâà Корректор М.Максимишинец

Заказ 1321/28 . Тираж 605 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

ll13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101