JPH1079293A - 交流アーク炉の電極昇降制御装置及び制御方法 - Google Patents

交流アーク炉の電極昇降制御装置及び制御方法

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JPH1079293A
JPH1079293A JP8232402A JP23240296A JPH1079293A JP H1079293 A JPH1079293 A JP H1079293A JP 8232402 A JP8232402 A JP 8232402A JP 23240296 A JP23240296 A JP 23240296A JP H1079293 A JPH1079293 A JP H1079293A
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利明 春日
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Abstract

(57)【要約】 【課題】交流アーク炉において、受電設備から直列リア
クトルと炉用変圧器とを介した電極の電流を定格値以下
に制御しつつ、炉用変圧器も定格容量以下の状態で操業
できる電極昇降制御装置及び制御方法を提供する。 【解決手段】電極昇降制御装置２０を乗算演算器１１，
１２，１４，２１，２３、加算演算器１３，１５、昇降
制御回路１６、除算演算器２２で構成し、炉用変圧器３
の定格容量時の直列リアクトル１の電圧降下分に基づく
リアクトル補正定数を乗算演算器２１，２３と除算演算
器２２とで演算されるこの交流アーク炉の実際の操業状
態における直列リアクトル１の電圧降下分に基づく値に
修正して、該交流アーク炉のアーク長制御を行うように
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、受電設備から直
列リアクトルと炉用変圧器とを介し、該変圧器の二次側
に接続された電極を昇降させることにより炉内のスクラ
ップを溶解させる交流アーク炉の電極昇降制御装置及び
制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、この種の交流アーク炉の構成を
示す回路図である。図２において、１は直列リアクト
ル、２は炉用遮断器、３は負荷時タップ切換器を具備し
た炉用変圧器、４は人造黒鉛などから構成される電極、
５は炉体、６は電極４に流れるアーク電流を検出する計
器用変流器（ＣＴ），整流器などからなる電流検出器、
７は電極４と炉体５との間のアーク電圧を検出する計器
用変圧器（ＰＴ），整流器などからなる電圧検出器、８
は電極４を昇降させる電極昇降装置、１０は電極昇降装
置８を構成する電動機に電極４の昇降制御に必要な電力
を供給する電極昇降制御装置である。
【０００３】図３は、図２に示した電極昇降制御装置１
０の詳細回路構成図である。この電極昇降制御装置１０
は、電圧検出器７による電極４と炉体５間のアーク電圧
の検出値（整流値）と炉用変圧器３の選択されたタップ
電圧に基づくタップ電圧補正定数とを乗算演算する乗算
演算器１１と、電流検出器６による電極４のアーク電流
の検出値（整流値）とこの検出値のレベル整合定数とを
乗算演算する乗算演算器１２と、乗算演算器１１の出力
値と直列リアクトル１のインダクタンス値に基づくリア
クトル補正定数とを加算演算する加算演算器１３と、加
算演算器１３の出力値と電極４のアーク電流の設定値に
基づく値とを乗算演算する乗算演算器１４と、乗算演算
器１４の出力値と乗算演算器１２の出力値との偏差を演
算する加算演算器１５と、演算された偏差に基づいて電
極４の昇降を制御する昇降制御回路１６とから構成され
ている。
【０００４】図２，図３に示した交流アーク炉の電極昇
降制御装置１０の動作を以下に説明する。交流アーク炉
の電極昇降制御（アーク長制御）はアーク電圧とアーク
電流とを入力信号として、この比が一定となるように制
御するものでインピーダンス制御と呼ばれる。このため
に電極昇降制御装置１０では入力したアーク電圧に基づ
く値を設定値として、入力したアーク電流に基づく値を
検出値とし、この検出値が前記設定値より大きくなった
とき、すなわちインピーダンスが小さくなったときには
電極４を上昇させ、逆に前記検出値が前記設定値より小
さくなったとき、すなわちインピーダンスが大きくなっ
たときには電極４を下降させる。このときの上昇または
下降の速度は前記設定値と検出値との偏差が大きいとき
は急速に電極４を上昇または下降させ、前記偏差が小さ
いときには緩やかに電極４を上昇または下降させる制御
を行っている。
【０００５】図３において、乗算演算器１２のもう一方
の入力であるレベル整合定数は、前述の検出値として、
前述の設定値との偏差を求める際の整合を計るための定
数であり、また、乗算演算器１１のもう一方の入力であ
るタップ電圧補正定数は、炉用変圧器３のタップ切換器
により選択されたいずれのタップでも電極４と炉体５と
の間のアーク電圧を一定に保ち変動をしないようにする
ための定数である。
【０００６】また、直列リアクトル１はこの交流アーク
炉におけるフリッカの抑制およびアークを安定させるた
めに設置され、受電設備の電圧から直列リアクトル１で
の電圧降下分を引いた電圧が炉用変圧器３に加わるた
め、このアーク炉に投入される電力を所望の値にする目
的で、図３に示す加算演算器１３では乗算演算器１１の
出力値と、リアクトル補正定数としてこの交流アーク炉
における炉用変圧器３の定格容量時の前記電圧降下分に
相当する定数とを加算するようにしている。
【０００７】さらに乗算演算器１４では加算演算器１３
の出力値と、指令された電流設定に基づく値（０〜１０
０％）とを乗算して電流設定値として出力し、乗算演算
器１２の出力である電流検出値との偏差を加算演算器１
５で求め、この偏差に基づいて昇降制御回路１６では電
極昇降装置８を構成する電動機に前述の電極４のアーク
長制御に必要な電力を供給する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の交流アー
ク炉の電極昇降制御装置によると、リアクトル補正定数
としてこの交流アーク炉における炉用変圧器の定格容量
時の前記電圧降下分に相当する定数としているため、指
令された電流設定が１００％以下または炉用変圧器のタ
ップ電圧が定格値以下で操業しているとき、すなわち炉
用変圧器が定格容量以下での動作を計画している時であ
っても、このリアクトル補正定数では値が大きすぎて実
際のアーク電流が定格値を越えて流れる恐れがあり、そ
の結果、この炉用変圧器が過負荷になる恐れがあった。
【０００９】この発明の目的は、上記問題点を解決する
交流アーク炉の電極制御装置及び制御方法を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明による制御装置
は、直列リアクトルを介して受電設備に接続されたと炉
用変圧器の二次側に設けられた電極を昇降させることに
より炉内のスクラップを溶解させる交流アーク炉の電極
昇降制御装置において、前記電極のアーク電圧の検出値
と前記炉用変圧器の選択されたタップ電圧に基づくタッ
プ電圧補正定数とを乗算演算する第１乗算演算器と、前
記電極のアーク電流の検出値と該検出値のレベル整合定
数とを乗算演算する第２乗算演算器と、該第２乗算演算
器の出力値と前記炉用変圧器の選択されたタップ電圧に
基づく値とを乗算演算する第３乗算演算器と、該第３乗
算演算器の出力値を前記炉用変圧器の定格容量値で除算
演算する除算演算器と、該除算演算器の出力値と前記直
列リアクトルのインダクタンス値に基づくリアクトル補
正定数とを乗算演算する第４乗算演算器と、前記第１乗
算演算器の出力値と第４乗算演算器の出力値とを加算演
算する第１加算演算器と、該第１加算演算器の出力値と
前記電極のアーク電流の設定値に基づく値とを乗算演算
する第５乗算演算器と、該第５乗算演算器の出力値と前
記第２乗算演算器の出力値との偏差を演算する第２加算
演算器と、前記演算された偏差に基づいて前記電極の昇
降を制御する昇降制御回路とを備えたものとする。
【００１１】また、この発明による制御方法は、直列リ
アクトルを介して受電設備に接続された炉用変圧器の二
次側に設けられた電極を昇降させることにより炉内のス
クラップを溶解させる交流アーク炉の電極昇降制御方法
において、アーク電圧検出値と前記直列リアクトルの操
業時の実際の電圧降下分に相当する値との加算値に指令
された電流設定を乗算して電流設定値を求め、該電流設
定値とアーク電流検出値との偏差に基づいて前記電極を
昇降させるものとする。
【００１２】この発明によれば、交流アーク炉の操業状
態に応じた新たなリアクトル補正定数とすることによ
り、実際のアーク電流を該交流アーク炉の定格値以内で
操業でき、その結果、前記炉用変圧器も定格容量以下の
状態で操業することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施例を示し、
図２に示した交流アーク炉の電極昇降制御装置２０の詳
細回路構成図であって、図３に示した従来の電極昇降制
御装置１０と同一機能を有するものには同一符号を付し
ている。図１において、この電極昇降制御装置２０は電
圧検出器７による電極４と炉体５間のアーク電圧の検出
値（整流値）と炉用変圧器３の選択されたタップ電圧に
基づくタップ電圧補正定数とを乗算演算する乗算演算器
１１と、電流検出器６による電極４のアーク電流の検出
値（整流値）とこの検出値のレベル整合定数とを乗算演
算する乗算演算器１２と、乗算演算器１２の出力値と炉
用変圧器３の選択されたタップ電圧に基づく値とを乗算
演算する乗算演算器２１と、乗算演算器２１の出力値を
炉用変圧器３の定格容量値で除算演算する除算演算器２
２と、除算演算器２２の出力値と直列リアクトル１のイ
ンダクタンス値に基づくリアクトル補正定数とを乗算演
算する乗算演算器２３と、乗算演算器１１の出力値と乗
算演算器２３の出力値とを加算演算する加算演算器１３
と、加算演算器１３の出力値と電極４のアーク電流の設
定値に基づく値とを乗算演算する乗算演算器１４と、乗
算演算器１４の出力値と乗算演算器１２の出力値との偏
差を演算する加算演算器１５と、演算された偏差に基づ
いて電極４の昇降を制御する昇降制御回路１６とから構
成されている。
【００１４】すなわちこの電極昇降制御装置２０には、
従来の電極昇降制御装置１０に対して乗算演算器２１，
２３と除算演算器２２とが付加されており、以下にこの
部分を中心に交流アーク炉の電極昇降制御装置２０の動
作を説明する。この交流アーク炉を操業しているとき
に、乗算演算器１２の出力値すなわちアーク電流の検出
値に相当する値と、炉用変圧器３の選択されたタップ電
圧に基づく値とを乗算演算器２１で乗算演算した値は、
炉用変圧器３の操業時の実使用容量に相当する値とな
る。
【００１５】この実使用容量を炉用変圧器３の定格容量
で除算演算する除算演算器２２の出力値に、炉用変圧器
３の定格容量時の直列リアクトル１の電圧降下分に相当
するリアクトル補正定数を乗算演算器２３で乗算演算す
ると、この乗算演算値は直列リアクトル１の操業時の実
際の電圧降下分に相当する値となる。すなわち加算演算
器１３では乗算演算器１１の出力値と、乗算演算器２３
の出力である直列リアクトル１の操業時の実際の電圧降
下分に相当する値とを加算し、この加算値を基準に指令
された電流設定に基づく値（０〜１００％）を乗じた値
を電流設定値とし、乗算演算器１２の出力である電流検
出値との偏差を加算演算器１５で求め、この偏差に基づ
いて昇降制御回路１６では電極昇降装置８を構成する電
動機に前述の電極４のアーク長制御に必要な電力を供給
することにより電極４のアーク電流を、この交流アーク
炉に投入される電力を炉用変圧器３の定格容量以下の状
態を維持しつつ、定格値以下の所望の値にすることがで
きる。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、炉用変圧器の定格容
量時の直列リアクトルの電圧降下分に相当するリアクト
ル補正定数に、この交流アーク炉の操業状態に応じた値
を乗算演算し、これを操業時の実際の電圧降下分に相当
する新たなリアクトル補正定数とすることにより、実際
のアーク電流を定格値以内でこの交流アーク炉を操業で
き、その結果、常に炉用変圧器も定格容量以下の状態で
操業することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す交流アーク炉の電極昇
降制御装置の回路図
【図２】交流アーク炉の構成図
【図３】従来例を示す交流アーク炉の電極昇降制御装置
の回路図
【符号の説明】
１…直列リアクトル、２…炉用遮断器、３…炉用変圧
器、４…電極、５…炉体、６…電流検出器、７…電圧検
出器、８…電極昇降装置、１０…電極昇降制御装置、１
１，１２…乗算演算器、１３…加算演算器、１４…乗算
演算器、１５…加算演算器、１６…昇降制御回路、２０
…電極昇降制御装置、２１…乗算演算器、２２…除算演
算器、２３…乗算演算器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】直列リアクトルを介して受電設備に接続さ
    れた炉用変圧器の二次側に設けられた電極を昇降させる
    ことにより炉内のスクラップを溶解させる交流アーク炉
    の電極昇降制御装置において、 前記電極のアーク電圧の検出値と前記炉用変圧器の選択
    されたタップ電圧に基づくタップ電圧補正定数とを乗算
    演算する第１乗算演算器と、 前記電極のアーク電流の検出値と該検出値のレベル整合
    定数とを乗算演算する第２乗算演算器と、 該第２乗算演算器の出力値と前記炉用変圧器の選択され
    たタップ電圧に基づく値とを乗算演算する第３乗算演算
    器と、 該第３乗算演算器の出力値を前記炉用変圧器の定格容量
    値で除算演算する除算演算器と、 該除算演算器の出力値と前記直列リアクトルのインダク
    タンス値に基づくリアクトル補正定数とを乗算演算する
    第４乗算演算器と、 前記第１乗算演算器の出力値と第４乗算演算器の出力値
    とを加算演算する第１加算演算器と、 該第１加算演算器の出力値と前記電極のアーク電流の設
    定値に基づく値とを乗算演算する第５乗算演算器と、 該第５乗算演算器の出力値と前記第２乗算演算器の出力
    値との偏差を演算する第２加算演算器と、 前記演算された偏差に基づいて前記電極の昇降を制御す
    る昇降制御回路とを備えたことを特徴とする交流アーク
    炉の電極昇降制御装置。
  2. 【請求項２】直列リアクトルを介して受電設備に接続さ
    れた炉用変圧器の二次側に設けられた電極を昇降させる
    ことにより炉内のスクラップを溶解させる交流アーク炉
    の電極昇降制御方法において、 アーク電圧検出値と前記直列リアクトルの操業時の実際
    の電圧降下分に相当する値との加算値に指令された電流
    設定を乗算して電流設定値を求め、該電流設定値とアー
    ク電流検出値との偏差に基づいて前記電極を昇降させる
    ことを特徴とする交流アーク炉の電極昇降制御方法。
JP23240296A 1996-09-03 1996-09-03 交流アーク炉の電極昇降制御装置 Expired - Lifetime JP3610690B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100733330B1 (ko) 2005-10-14 2007-06-28 주식회사 포스코 제강 전기로의 전극봉 제어방법
CN104807342A (zh) * 2015-05-05 2015-07-29 中国恩菲工程技术有限公司 多个电炉运行的功率协调控制方法
CN104896961A (zh) * 2015-05-05 2015-09-09 中国恩菲工程技术有限公司 多个电炉运行的功率协调控制装置
JP2021064582A (ja) * 2019-10-17 2021-04-22 東芝三菱電機産業システム株式会社 アーク炉電極昇降装置

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