Электротехнологическими установками

 

Конспект лекций

 

 

Направление подготовки 654500 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»

Специальность 180500 «Электротехнологические установки и системы»

Кафедра «Электрооборудование и автоматика судов»

Курс           5

Семестр 9

Составил к.т.н., доцент А.С. Плехов

 

 

2005 г.

Введение

Задачи и содержание курса, методика его изложения. Классификация ЭТУ и САУ ЭТУ.

 

Вид классификации САУ ЭТУ зависит от решения определенных производственных, проектных и организационных задач. В основе классификации лежат характеристики установок, адекватные этим задачам:

1) назначение установки, определяющее потребляемую мощность в разных режимах, установки, n-звенность схемы управления и регулирования;

2) мощность, вид силового источника питания, способ изменения его мощности, передаточная функция регулирующего органа;

3) параметры и переменные, адекватно отражающие качество процесса, используемые датчики, их характеристики;

4) способ регулирования выходной величины, регулятор, параметры, влияющие на точность регулирования, настройка регулятора;

5) надобность в программном управлении режимами работы, автоматизации смены режимов, обеспечении равномерности загрузки сетей питания, перемещения нагреваемых тел, управление газовой атмосферой и др.

При этом критерии к электрооборудованию ЭТУ, критерии к режимам управления ЭТУ диктуются ПУЭ (Правила устройства электроустановок). ПУЭ – главный документ, обеспечивающий безопасность людей и защиту экономических интересов всех субъектов.

Электротермическим установкам отведен раздел 7.5 ПЭУ.

ПУЭ выделяет 5 видов ЭТУ:

1. ЭТУ сопротивления прямого и косвенного действия, с твердым и жидким нагревательным элементом, в том числе электрошлакового переплава и литья;

2. ЭТУ дуговые прямого, косвенного и комбинированного действия. При комбинированном действии электроэнергия преобразуется в тепловую и в энергию дуги. Это печи рудотермические и ферросплавные, плазма-нагревательные и плавильные;

3. Индукционные нагреватели, закалочные и плавильные, в том числе тигельные;

4. ЭТУ диэлектрического нагрева;

5. Электронно-лучевые ЭТУ.

 

Перечень вопросов, решаемых при автоматизации ЭТУ:

1) Построение 2-х уровневой САУ, в которой 1-й уровень обеспечивает порядок технологического процесса (устройства вкл/выкл-ручные или программные), безопасность (блокировки защитных отключений), дополнительные органы управления, защиту электрооборудования от аварийных режимов (тепловая, токовая).

2-ой (внутренний) уровень автоматики обеспечивает необходимые параметры технологического процесса, как при подаче и управлении дозами электроэнергии, подаваемыми на рабочие органы ЭТУ, так и при преобразовании её в тепловую.

Первый уровень обеспечивает дополнительно координацию управления всеми подсистемами ЭТУ: загрузки/выгрузки материалов, систем водяного или газового охлаждения, систем привода насосов или вакуумных насосов, систем отключения луча.

Вторые уровни автоматического управления и регулирования имеются в каждой из перечисленных подсистем. На этих уровнях САУ должна удовлетворять необходимым и достаточным условиям:

- Устойчивость работы.

- Качество процесса управления и регулирования, которые характеризуются показателями:

1) Точность регулирования (погрешность).

2) Время переходного процесса.

3) Форма переходного процесса.

Если первый уровень автоматических систем управления интересует технологов и руководителей, то второй уровень – инженеров, занимающихся проектированием ЭТУ.

Собственно ЭТУ – это объекты управления со стороны САУ ЭТУ с целью обеспечения заданного течения технологического процесса переделов сырья в некоторую готовую продукцию. То, что для объекта переменные (состояния), для технологического процесса – параметры.