文档介绍：三相电弧炉电极调节自适应控制仿真实验系统的设计和实现学科ㄒ:控制理论与控制工程指导教师:分类号单位代码密级请北京机械工业学院工学硕士学位论文研究生:王耀辉刘小河教授耆二
摘要本课题在课题组前人的理论基础上,构造了基于牡缁炉电极调节器,算法采用模型参考自适应,控制对象部分为仿真的电弧炉电极调节系统,提供一个验证试验控制方法的平台。论文共阐述三个部分的内容。第一部分是电弧炉主电路的硬件仿真实验平台及其实现,由于电弧炉电弧的特殊性,所以不能用线性元件模拟。此部分由基于牟ㄐ畏⑸鳌⒁訪:诵钠骷墓β史糯蠡方凇以及仿真变压器组成。另外,此部分也介绍了单片机的程序流程和静态的电弧炉电弧叵登叩氖迪帧5诙糠质欠抡婵刂苹芈返纳杓疲瞬糠钟课题组其他成员一起共同完成,包括模拟晶闸管放大环节、交流电机、减速机、速度反馈等,此部分全部由线性元件模拟。第三部分是基于的模型自适应控制器的设计,此部分硬件我们采用合众达公司的7为基础,利用开发板上的、部件、并口资源等。另外,我们还设计了方便参考输入的键盘输入和允荆箍刂苹芈返墓ぷ髯纯龈菀妆豢辞濉控制算法采用模型参考自适应。本课题得到国家自然科学基金和北京市教委科技发展基金项目资助。关键词:电弧炉仿真系统;电弧电压波形产生;刂破鳎耗P筒慰甲允视
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第赂攀电弧炉发展现状概述化发展的优选能源,我国东北、华北、西北和内蒙古地区是煤炭能源比较集中ァ6辏澜绺肿懿课电弧炉炼钢技术已有甑睦罚墙鲈谧罱募甘昀铮缁÷挠用带来了炼钢技术的革命。电能具有清洁、高效、方便等优越的特性,是工业的地区,目前将煤炭转换成电能已有很富裕的能力。如何大规模高效率的实现电热转换的冶炼装置,是冶炼工艺技术进步的重要标志之一。近年来,电弧炉炼钢的钢产量增长迅速,超过了钢总产量的增长速度。年全世界钢总产量为万渲械缏植课騮,%,,但品种和质量尚不能满足国民经济发展的需要,每年还要进口蚨忠陨系挠胖矢植模庑┙诟植钠分终是电炉炼钢生产的优势产品。一些发达国家废钢资源丰富,电价低廉,电弧炉炼钢发展迅速。如美国和日本,,,,占全国总产量的.%。世纪年代,大容量、超高功率电弧炉在我国仍获得了较快发展。较早年代,我国电弧炉以冶炼合金钢为主,多集中于特殊钢厂,电弧炉容量小。电弧炉短流程炼钢技术将是兰鸵苑细趾突乖V饕T系牧陡稚产新流程,是“九五”国家重点冶金技术开发项目。其主要工艺特点是:采用连续化的生产方式,工艺流程短;生产周期短,资金周转快,适宜形成专业化生产;生产效率高,节电,好的电弧炉的出钢时间小于,电耗小于·痶。
÷陡旨蚪弧炉,一般指炼钢电弧炉。由于电弧功率非常大,用它来熔炼金属,可使熔三相交流电弧炉构造简图如图所示:接加热金属的原理进行工作,电弧发生在每一根电极与金属炉料之间,己熔电弧炉是利用交流电弧产生的热来熔炼金属的一种电炉。通常所说的电炼过程进行的非常迅速,出钢速度小于⑶衣驴梢院芨摺电弧炉按其工作原理可分为直接加热、间接加热电弧炉和电阻电弧炉三大类。现代化的炼钢电弧炉均为直接加热,炉底不导电式电炉。该电炉按直化的金属则形成负荷的中性点。电流的流动方向是:电极一电弧一炉渣一金属一炉渣一电弧一电极。电弧炉内的整个炼钢过程一般分为三个时期,即固体炉料熔化期、氧化期和还原期。各时期对冶炼温度和功率的要求不同。熔化期的任务就是将固体炉料熔成钢液。在此期间,还进行金属夹杂物肌⒐琛⒚獭⒘椎的氧化和钢液吸收氢气和氮气。这些夹杂物经氧化后形成复杂的化合物,称为炉渣。为了便于电弧燃着和燃烧,还常常在电极下第赂攀图三相电弧炉构造简图涣鞲肿—炉顶缂坏缂ḿ谐制—短网电炉变压器—炉门
因此,在熔化初期,必须加强调节器的调节作用,在该期间内,电极自动调面的废钢块上覆盖以焦炭块,使得在通电时电极与焦炭形成两个电极。节器必须保证:自动定弧;以足够的灵敏度调节电炉的输入功率,同时在调节过程中不应产生振荡;迅速消除炉料崩塌所引起的短路和比较大的扰动。氧化