Аннотации:
В статье рассмотрена усовершенствованная система автоматического управления перемещением
электродов для электродуговых печей (дуговых сталеплавильных печей и установок ковш-печь), обеспечивающая улучшение динамических показателей качества регулирования импеданса вторичного
электрического контура за счет использования новой структуры нелинейного адаптивного регулятора
импеданса. Благодаря применению усовершенствованной системы управления обеспечивается стабилизация процесса расплавления металлошихты в дуговых сталеплавильных печах, а также процесса нагрева жидкой стали в установках ковш-печь при интенсивных донных продувках, что позволяет достичь
технического эффекта по снижению времени работы под током и уменьшению удельного расхода электроэнергии электросталеплавильных агрегатов. Нелинейный адаптивный регулятор импеданса осуществляет полную линеаризацию контуров регулирования, включающих в себя пропорциональный гидрораспределитель (сервоклапан) с нелинейной регулировочной характеристикой и вторичный электрический контур с нелинейной зависимостью импеданса от длины дуги. При проведении исследований
использована комплексная математическая модель электрического контура электродуговой печи,
гидроприводов перемещения электродов и системы автоматического управления перемещением электродов, реализованная в математическом пакете MATLAB Simulink. Оценка эффективности усовершенствованной системы управления в условиях действующего металлургического производства была
выполнена на примере системы управления «РАДУГА НПА ПК», являющейся разработкой специалистов ФГБОУ ВО «МГТУ им. Носова» и функционирующей на установке ковш-печь в электросталеплавильном цехе ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Разработанная усовершенствованная система управления может использоваться на других современных электродуговых печах различной
мощности, функционирующих на металлургических предприятиях России и зарубежья. The article discusses an improved automatic electrodes movement control system for electric arc furnaces
(arc steel-making furnaces and ladle-furnace installations), which improves the dynamic parameters of
the quality of secondary electrical circuit impedance (s) control due to the use of a new structure of a nonlinear
adaptive impedance controller. The use of an improved control system stabilizes the metal charge melting process
in arc steel-making furnaces as well as the liquid steel heating process in ladle-furnace installations with intensive
bottom blowing. This allows for the technical effect of reduced operating time under current and reduced
specific power consumption in electric arc furnaces. The non-linear adaptive impedance controller provides
full linearization of control loops, including a proportional directional control valve (servo valve) with
a non-linear control characteristic and a secondary electrical circuit with a non-linear dependence of impedance
on the arc length. The research used a complex mathematical model of the electric circuit of an electric arc furnace,
hydraulic drives for moving electrodes and an automatic control system for moving electrodes, implemented
in the MATLAB Simulink mathematical package. The effectiveness of the improved control system in
the conditions of the existing metallurgical production was evaluated against the example of the “RADUGA
NPA PK” control system, developed at the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education
“MSTU im. Nosov” and a ladle-furnace operating at the installation in the electric steel-smelting shop of PJSC
“Magnitogorsk Metallurgical Plant”. The developed improved control system can be used in other modern electric
arc furnaces of various capacities operating at metallurgical enterprises in Russia and abroad.
Описание:
Николаев Александр Аркадьевич, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет
им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; aa.nikolaev@magtu.ru.
Тулупов Платон Гарриевич, младший научный сотрудник кафедры автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,
г. Магнитогорск; tulupov.pg@mail.ru.
Малахов Олег Сергеевич, канд. техн. наук, доцент кафедры автоматизированного электропривода и
мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; o.malahov@magtu.ru.
Рыжевол Сергей Сергеевич, студент кафедры автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск;
snaffls18@gmail.com. A.A. Nikolaev, aa.nikolaev@magtu.ru,
P.G. Tulupov, tulupov.pg@mail.ru,
O.S. Malakhov, o.malahov@magtu.ru,
S.S. Ryzhevol, snaffls18@gmail.com
Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation