JPS6393456A - Control device for tandem molten steel heating equipment - Google Patents
Control device for tandem molten steel heating equipmentInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、連続鋳造用タンディツシュ内の溶鋼を溝型誘
導加熱装置で誘導加熱する際の制御装置に関し、特に、
溝型誘導加熱装置において溶鋼が少なくなると発生する
ピンチ効果発生の前駆現象を検出し、加熱装置への供給
電力を制御することでピンチ効果発生を回避する制御装
置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for induction heating of molten steel in a tundish for continuous casting with a groove-type induction heating device, and in particular,
The present invention relates to a control device that detects a precursor phenomenon of the pinch effect that occurs when molten steel decreases in a groove-type induction heating device, and avoids the pinch effect by controlling power supplied to the heating device.
溝型誘導加熱装置を用いたタンディツシュ溶鋼加熱装置
において、浅溝内溶鋼は誘導電流により加熱されるが、
湯溝的電流は数千〜数百アンペアの大電流となるため、
浅溝内溶鋼には電磁収縮力が作用する。この電磁収縮力
が大きくなると、一部で電流路の浅溝内溶鋼が絞られ、
その部分の電流密度が大きくなり、その部分がますます
絞られて、遂には電流路の浅溝内溶鋼が収縮破断する。In a tundish molten steel heating device using a groove-type induction heating device, the molten steel in the shallow groove is heated by an induced current,
The electric current of Yuzo is a large current of several thousand to several hundred amperes,
Electromagnetic contraction force acts on the molten steel in the shallow groove. When this electromagnetic contraction force increases, the molten steel in the shallow groove of the current path is partially squeezed,
The current density in that part increases, the part becomes more and more constricted, and finally the molten steel in the shallow groove of the current path shrinks and breaks.
収縮破断の結果、浅溝内溶鋼の電流路は断たれ、電流が
流れなくなり、電磁収縮力がなくなるので、すぐに電流
路の浅溝内溶鋼は繋がるが、また、電流が流れて電流路
の浅溝内溶鋼が収縮破断する。As a result of shrinkage rupture, the current path of the molten steel in the shallow groove is cut off, current no longer flows, and the electromagnetic contraction force disappears, so the molten steel in the shallow groove of the current path is immediately connected, but the current also flows and the current path The molten steel in the shallow groove shrinks and breaks.
これが繰り返される。このような電磁収縮力による浅溝
内溶鋼の断続現象をピンチ効果と称している。ピンチ効
果発生は、湯溝部での溶鋼静圧と−定の関係を有し、連
続鋳造における溝型誘導加熱装置を用いたタンディツシ
ュ溶鋼加熱装置においては鋳造の初期及び末期などに、
タンディツシュ内溶鋼の湯面レベルが低下し、溶鋼静圧
が低下している状態で発生しやすくなる。また、供給電
力が大きいと発生しやすくなる。This is repeated. This phenomenon of discontinuing the molten steel in the shallow groove due to electromagnetic contraction force is called the pinch effect. The occurrence of the pinch effect has a certain relationship with the static pressure of the molten steel in the molten metal groove.
This is likely to occur when the level of the molten steel in the tundish decreases and the static pressure of the molten steel decreases. In addition, when the supplied power is large, it is more likely to occur.
このため溝型誘導加熱装置を用いたタンディツシュ溶鋼
加熱装置において、鋳造の初期及び末期においては供給
電力の大きさによってピンチ効果が発生し、このピンチ
効果発生により、電流の瞬断現象が頻繁に発生し、安定
な加熱電力の供給ができなくなるという問題がある。For this reason, in the tundish molten steel heating device using a groove-type induction heating device, a pinch effect occurs depending on the magnitude of the supplied power at the beginning and end of casting, and this pinch effect frequently causes instantaneous interruptions in the current. However, there is a problem that stable heating power cannot be supplied.
これに対して、本出願人等は特願昭60−152210
号および特願昭60−221404号において、このピ
ンチ効果の発生を、その状態発生の直前に検出し、ピン
チ効果発生直前の状態で誘導コイルへの入力電圧を低下
させ、ピンチ効果の発生を回避する制御%置を提案した
。In contrast, the present applicant et al.
No. 60-221404, the occurrence of this pinch effect is detected immediately before the occurrence of the pinch effect, and the input voltage to the induction coil is reduced in the state immediately before the occurrence of the pinch effect, thereby avoiding the occurrence of the pinch effect. We proposed a control percentage position.
特願昭60−152210号明細書において提案してい
る装置のピンチ効果を検知する検出器は、溝型誘導加熱
装置の加熱用誘導コイルに供給する電力の力率計を用い
ている。すなわち、3相交流電流を相平衡回路を介して
単相の加熱用誘導コイルに電力供給する際の誘導コイル
の力率を検出する力率計を用い、3相交流電圧のU相と
W相の間の電圧と負荷電流Ifとを入力し、負荷の加熱
用誘導コイルの力率を検出する。ここで検出された運転
力率が所定の設定値以上に変化したとき、ピンチ効果が
発生したとして、検出器が検知出力を発生し、制御装置
に制御信号を送出する。The detector for detecting the pinch effect of the device proposed in Japanese Patent Application No. 60-152210 uses a power factor meter of the power supplied to the heating induction coil of the groove type induction heating device. In other words, a power factor meter is used to detect the power factor of the induction coil when power is supplied to the single-phase heating induction coil through a phase balance circuit with three-phase AC current, and the U-phase and W-phase of the three-phase AC voltage are The voltage between them and the load current If are input, and the power factor of the heating induction coil of the load is detected. When the operating power factor detected here changes to a predetermined set value or more, it is assumed that a pinch effect has occurred, and the detector generates a detection output and sends a control signal to the control device.
また、特願昭60−221404号明細書において提案
している装置のピンチ効果を検出する検出器は、3相交
流電流の各相電流Iu、Iv、Iwのバラツキを検出し
、ピンチ効果を検知するとして、3相交流電流の各相電
流Iu、Iv、Iwを変流器により入力し、U相とW相
とのベクトル合成値とV相の差が所定の設定値以上にな
ったとき、ピンチ効果が発生したとして、検出器が検知
出力を発生し、制御装置に制御信号を送出する。In addition, the detector for detecting the pinch effect of the device proposed in Japanese Patent Application No. 60-221404 detects the variation in each phase current Iu, Iv, Iw of the three-phase alternating current, and detects the pinch effect. Assuming that, each phase current Iu, Iv, Iw of the three-phase alternating current is inputted by a current transformer, and when the difference between the vector composite value of U phase and W phase and the V phase becomes more than a predetermined setting value, Assuming that a pinch effect occurs, the detector generates a detection output and sends a control signal to the control device.
溝型誘導加熱装置を用いたタンディツシュ溶鋼加熱装置
におけるピンチ効果発生過程を検討すると、例えば、第
2図に、タンディツシュ加熱装置の実験から得たタップ
切換器負荷側の各相電流および運転の負荷力率を示すが
、第2図に示すように、運転の負荷力率が変化する時点
では、既に各相電流がハンチング状態を示しており、ピ
ンチ効果が始まっている。また、この時点での運転の負
荷力率の変化の差は小さい。When examining the pinch effect generation process in a tanditsu molten steel heating device using a groove-type induction heating device, for example, Fig. 2 shows the respective phase currents and operating load forces on the load side of the tap changer obtained from experiments with the tanditsu heating device. However, as shown in FIG. 2, by the time the load power factor changes during operation, the currents in each phase are already in a hunting state, and the pinch effect has begun. Further, the difference in the change in the load power factor during operation at this point is small.
このため、負荷力率の検出回路を用いろピンチ検出装置
では正常時とピンチ効果発生時とを区別する検出装置の
検出レベル設定が困難であり、所定の変化の差を検出し
てピンチ効果発生の検出信号を出力した時点には、既に
ピンチ効果が発生しているという問題がある。For this reason, it is difficult to set the detection level of the detection device that uses a load power factor detection circuit to distinguish between normal conditions and when the pinch effect occurs, and it is difficult to set the detection level of the detection device that uses a load power factor detection circuit to detect the pinch effect. There is a problem in that the pinch effect has already occurred at the time the detection signal is output.
また、第3図に溝型誘導加熱装置に供給する3相交流電
流のベクトル図を正常状態時、ピンチ効果発生直前時、
ピンチ効果発生時の場合に分けて示すが、図に示すよう
に、正常状態時とピンチ効果発生直前時のl I’u
+ I゛w IとlI’vlというベクトルの大きさの
差の変化幅は、■相の絶対値と比較すると1.5%程度
であり、顕著な差を検知したときには、既にピンチ効果
発生の初期状態となっているという問題がある。In addition, Fig. 3 shows a vector diagram of the three-phase AC current supplied to the groove-type induction heating device under normal conditions, immediately before the occurrence of the pinch effect, and
The cases are shown separately for when the pinch effect occurs, but as shown in the figure, l I'u in the normal state and immediately before the pinch effect occurs.
+ I゛w The variation width of the difference in the magnitude of the vectors I and lI'vl is about 1.5% when compared with the absolute value of the ■ phase, and when a significant difference is detected, it is already considered that the pinch effect has occurred. There is a problem that it is in an initial state.
このように前述した2つの方法は、共にピンチ効果の直
前回避というよりも、ピンチ効果の初期段階での制御で
あり、電流のハンチングのため、変圧器、相平衡機器、
力率改善コンデンサ、並びに誘導コイルの寿命の低下を
まねくと共に、強度アップを必要とされ、更には電力連
続制御化のためにタップ切換器を静止形の機器と置き替
える際の障害となるという問題点がある。In this way, the two methods described above are both for controlling the pinch effect at its initial stage rather than for immediately avoiding it, and due to current hunting, transformers, phase balance equipment,
This problem causes a reduction in the lifespan of power factor correction capacitors and induction coils, requires increased strength, and becomes an obstacle when replacing tap changers with stationary equipment for continuous power control. There is a point.
また、これらの検知方法においては、正常状態時とピン
チ効果発生時の変化幅が小さく、その検出回路は高感度
化を図る必要があり、それに伴う誤検知の恐れや、設定
が難しいという問題点を有している。In addition, in these detection methods, the range of change between the normal state and the occurrence of the pinch effect is small, and the detection circuit needs to be highly sensitive, which poses problems such as the risk of false detection and difficult settings. have.
本発明は、前述した問題点を解決するため、ピンチ効果
の前駆現象を適確にとらえ、安定した検知を行うと共に
、検知レベルの設定の容易な検出装置によって、加熱用
誘導コイルの印加電圧を制御し、ピンチ効果の発生を回
避する制御装置を提供することを目的とする・
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明においては。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention accurately captures the precursor phenomenon of the pinch effect, performs stable detection, and uses a detection device whose detection level can be easily set to control the voltage applied to the heating induction coil. It is an object of the present invention to provide a control device that controls and avoids the occurrence of the pinch effect.
3相交流電流を相平衡回路を介して単相の加熱用誘導コ
イルに供給するタンディツシュ溶鋼加熱装置の制御装置
において、相平衡回路による単相の負荷に対して増減の
ない相平衡用の第1相電流の絶対値を検出する第1検出
手段、唱和の負荷に供給される第2相電流と第3相電流
との絶対値の差を検出する第2検出手段、第1相電流の
絶対値と前記絶対値の差との比を所定値と比較する演算
手段、および前記演算手段の出力に応じて負荷への印加
電圧を低下させる制御手段を備える。In a control device for a tanditush molten steel heating device that supplies three-phase alternating current to a single-phase heating induction coil via a phase balance circuit, a first A first detection means for detecting the absolute value of the phase current, a second detection means for detecting the difference in the absolute value between the second phase current and the third phase current supplied to the chanting load, and the absolute value of the first phase current. and a predetermined value, and a control means for reducing the voltage applied to the load in accordance with the output of the calculation means.
第2図のグラフに示すように、ピンチ効果発生の前駆現
象として、ピンチ効果発生につれて、W相電流Iwは減
少傾向を示し、U相電流Iuは増加傾向を示す。しかし
、このときV相電流Ivは殆んど変化はしない。これは
、ピンチ効果発生の電磁収縮力の発生によって、溶鋼が
通過する溝内の溶鋼に収縮力が作用し、溝内溶鋼抵抗が
増加方向に変化し、このために負荷力率が上昇し、一定
の力率改善用コンデンサでこれが補償され、バランス状
態であった各相電流が変化するためである。As shown in the graph of FIG. 2, as a precursor to the occurrence of the pinch effect, the W-phase current Iw tends to decrease and the U-phase current Iu tends to increase as the pinch effect occurs. However, at this time, the V-phase current Iv hardly changes. This is because, due to the generation of electromagnetic contraction force that causes a pinch effect, contraction force acts on the molten steel in the groove through which the molten steel passes, and the resistance of the molten steel in the groove changes in an increasing direction, which increases the load power factor. This is because a constant power factor correction capacitor compensates for this, and the balanced currents of each phase change.
しかし、ベクトル的にはバランスしており、相平衡電流
のV相電流Ivは相平衡回路により殆んど変化しない。However, they are vector-balanced, and the V-phase current Iv of the phase-balanced current hardly changes due to the phase-balanced circuit.
本発明におけるピンチ効果発生の前駆現象の検出は、こ
の相電流IwとIuとの相反する方向への変化を利用す
る。変流器によって相電流Iu。Detection of a precursor phenomenon to the occurrence of the pinch effect in the present invention utilizes changes in the phase currents Iw and Iu in opposite directions. Phase current Iu by current transformer.
Iv、Iwを検出し、ピンチ効果発生が近づくにしたが
って、その前駆現象として、増加傾向を示す相電流Iu
と減少傾向を示す相電流Iwとの絶対値の差は、増減の
変化のない相電流Ivの絶対値に対して、その比率が大
きくなることに着目し、この比率が所定の設定値以上に
なった時をピンチ効果発生の前駆現象として検出する。Iv and Iw are detected, and as the pinch effect approaches, the phase current Iu shows an increasing tendency as a precursor phenomenon.
Focusing on the fact that the difference in the absolute value between the phase current Iw and the phase current Iw, which shows a decreasing tendency, increases in ratio with respect to the absolute value of the phase current Iv, which does not increase or decrease, The moment when the pinch effect occurs is detected as a precursor to the occurrence of the pinch effect.
そして、これを検出した検出装置からの信号により、誘
導コイルへの印加電圧を下げることでピンチ効果発生を
回避する。Then, based on a signal from the detection device that detects this, the voltage applied to the induction coil is lowered to avoid the occurrence of the pinch effect.
第3図のベクトル図に示すように、相反する方向へ変化
する相電流の絶対値の差をとることにより、各相電流の
変化が小さくても、また1合成ベクトルの変化が小さく
ても、絶対値の差は大きな変化として捉えることが可能
となり、ピンチ効果発生の前駆現象を余裕をもって把握
することが可能となる。このピンチ効果の検出は、相平
衡回路による弔相の負荷に対して増減のない相平衡用の
第1相電流の絶対値に対する、単相の負荷に供給される
第2相電流と第3相電流との絶対値の差の比率を所定設
定値と比較することにより行う。これより、溝型誘導加
熱装置が低い電圧で運転され、各相の電流値が小さくて
、増減の変化の差が小さくなっても、その差の比率は変
化しない。このため比率を検知することで、加熱装置の
運転状態に関係なく、ピンチ効果発生の前駆現象を検出
する検出装置の設定感度は一定に保たれることになる。As shown in the vector diagram in Figure 3, by taking the difference in the absolute values of phase currents that change in opposite directions, even if the change in each phase current is small or the change in one composite vector is small, The difference in absolute values can be interpreted as a large change, and it is possible to easily grasp the precursor phenomenon of the occurrence of the pinch effect. Detection of this pinch effect is based on the fact that the second phase current supplied to a single-phase load and the third phase This is performed by comparing the ratio of the difference between the absolute value and the current with a predetermined set value. Therefore, even if the groove-type induction heating device is operated at a low voltage and the current value of each phase is small and the difference in increase/decrease changes becomes small, the ratio of the difference does not change. Therefore, by detecting the ratio, the set sensitivity of the detection device for detecting a precursor phenomenon to the occurrence of the pinch effect can be kept constant regardless of the operating state of the heating device.
第1図に、本発明を御飯様で実施する溝型誘導加熱装置
を用いたタンディツシュ溶鋼加熱装置の制御装置の概要
構成を示すブロック図を示す。FIG. 1 is a block diagram showing the general configuration of a control device for a tundish molten steel heating device using a groove-type induction heating device for implementing the present invention.
3相交流電源からの電力は3相変圧器1.タップ切換器
2を介して、溝型誘導加熱装置の単相の加熱用誘導コイ
ル3に供給される。3相変圧器1の2次側にタップ切換
器2が接続され、このタップ切換器2の負荷側のU相、
W相に単相の加熱用誘導コイル3と力率改善用コンデン
サ4とが並列に接続される。また、■相には3相回路か
ら惟相負荷の加熱用誘導コイル3に電力を供給するため
に必要な相平衡用リアクトル5と相平衡用コンデンサ6
とが接続される。ピンチ効果発生を検出するピンチ検出
装置8が3相の各相電流を変流器7で検出し、この各相
電流検出信号からピンチ効果の発生の前駆現象を検知す
ると、このピンチ検出信号であるピンチ予知信号および
ピンチ発生信号が制v4装置9に入力され、この信号に
応じて制御装置9がタップ切換器2を駆動して、加熱用
誘導コイル3に供給する入力電圧を低下させ、ピンチ効
果の発生を回避する。Power from the 3-phase AC power source is transferred to a 3-phase transformer 1. It is supplied via the tap changer 2 to the single-phase heating induction coil 3 of the groove-type induction heating device. A tap changer 2 is connected to the secondary side of the three-phase transformer 1, and the U phase on the load side of this tap changer 2,
A single-phase heating induction coil 3 and a power factor improving capacitor 4 are connected in parallel to the W phase. In addition, in the ■phase, there is a phase balance reactor 5 and a phase balance capacitor 6 necessary for supplying power from the three-phase circuit to the heating induction coil 3 of the phase load.
are connected. When the pinch detection device 8 detects the occurrence of the pinch effect, detects the current of each of the three phases using the current transformer 7, and detects a precursor phenomenon of the occurrence of the pinch effect from the current detection signal of each phase, this pinch detection signal is detected. The pinch prediction signal and the pinch occurrence signal are input to the control V4 device 9, and the control device 9 drives the tap changer 2 according to this signal to reduce the input voltage supplied to the heating induction coil 3, thereby reducing the pinch effect. avoid the occurrence of
第4図に、第1図におけるピンチ検出装置8の構成の回
路図の一例を示す。FIG. 4 shows an example of a circuit diagram of the configuration of the pinch detection device 8 in FIG. 1.
第4図において、U相、■相、W相の電力供給線に設け
られた3個の変流器7は、それぞれに相電流Iu、Iv
、Iwを検出し、これらの信号電流がレベル調整抵抗1
1を介して整流回路12で入力電流の大きさに対応した
直流電圧に変換されろ。この整流回路12の直流出力電
圧はレベル調整抵抗13により、電圧値Vu、Vv、V
wの信号となる。In FIG. 4, three current transformers 7 installed in the U-phase, ■-phase, and W-phase power supply lines have phase currents Iu and Iv, respectively.
, Iw are detected, and these signal currents are connected to the level adjustment resistor 1.
1, the rectifier circuit 12 converts the input current into a DC voltage corresponding to the magnitude of the input current. The DC output voltage of this rectifier circuit 12 is adjusted to voltage values Vu, Vv, V by a level adjustment resistor 13.
It becomes a signal of w.
ここで、VuとVwとは差動増幅器14に入力され、差
動増幅器14によりVu−Vwの差信号が出力され、除
算器15の一方の入力端子15aに入力される。一方、
Vvは除算器15の他方の入力端子15bに入力される
。除算器15の出力(V u −V w ) / V
vは比較器16の比較入力端子16aに入力される。比
較器16の基準入力端子16bには、ピンチ予知検出の
レベル設定抵抗17によって決められる電圧V R1が
増幅器18を介して入力される。また、除算器15の出
力(V u −V w) / V vは比較器19の比
較入力端子19aに入力される。比較器19の基準入力
端子19bには、ピンチ発生検出のレベル設定抵抗21
によって決められる電圧v82が増幅器20を介して入
力されろ。比較電圧レベルvFt2は比較電圧レベルv
ptiより、少し大きく設定されており、ピンチ効果の
発生直前を検出する。比較器16.19からは、それぞ
れ検知する検出の比較レベルに応じて、ピンチ予知43
号P A t ピンチ発生信号PBが出力される。Here, Vu and Vw are input to the differential amplifier 14, and the differential amplifier 14 outputs a difference signal of Vu-Vw, which is input to one input terminal 15a of the divider 15. on the other hand,
Vv is input to the other input terminal 15b of the divider 15. Output of divider 15 (V u - V w )/V
v is input to the comparison input terminal 16a of the comparator 16. A voltage VR1 determined by a level setting resistor 17 for pinch prediction detection is inputted to a reference input terminal 16b of the comparator 16 via an amplifier 18. Further, the output (V u −V w)/V v of the divider 15 is input to the comparison input terminal 19 a of the comparator 19 . A level setting resistor 21 for pinch occurrence detection is connected to the reference input terminal 19b of the comparator 19.
A voltage v82 determined by is inputted via the amplifier 20. The comparison voltage level vFt2 is the comparison voltage level v
It is set slightly larger than PTI, and detects the moment immediately before the pinch effect occurs. From the comparators 16 and 19, the pinch prediction 43 is output according to the comparison level of the detection to be detected.
Pinch occurrence signal PB is output.
この第4図の回路において、差動増幅器14に入力され
る信号Vu、Vwはそれぞれ相電流Iu。In the circuit shown in FIG. 4, the signals Vu and Vw input to the differential amplifier 14 each correspond to a phase current Iu.
Twに対応した値であり、出力V u −V wの大き
さはIu−Iwに比例する。更に除算器15の出力(V
u−Vw)/Vvは(I u −I w)/ I vに
比例することになる。It is a value corresponding to Tw, and the magnitude of the output V u -V w is proportional to Iu - Iw. Furthermore, the output of the divider 15 (V
u-Vw)/Vv is proportional to (Iu-Iw)/Iv.
したがって(V u −V w)/ V vの大きさと
任意に設定できる基準信号vR1、vR2の大きさとを
比較器16.19で比較することで、相電流IuとIv
の変化の大きさの程度を知ることができ、ピンチ効果の
発生を事前に複数段階で検知することが可能となる。こ
れにより検知はピンチ効果発生の15〜20秒前に検知
可能であり、変圧器タップ切換の遅れ時間を見こした制
御が十分に可能となる。Therefore, by comparing the magnitude of (V u - V w)/V v with the magnitude of the arbitrarily set reference signals vR1 and vR2, the phase currents Iu and Iv
This makes it possible to know the extent of the change in the amount of change, and to detect the occurrence of the pinch effect in advance at multiple stages. As a result, detection can be made 15 to 20 seconds before the occurrence of the pinch effect, and control that takes into account the delay time of transformer tap switching becomes fully possible.
溝型誘導加熱装置の主回路電圧の変化によって相電流の
絶対値差であろVu−Vwの大きさが変化するが、Vv
も主回路電圧に応じて変化している。このためV u
−V wの絶対値をVvの絶対値で除する演算を行い、
その比率を被比較値とすることにより、溝型誘導加熱装
置の加熱電力制御範囲の全領域にbたって、ピンチ効果
発生の検出レベルは一定の設定値により、ピンチ効果発
生を高感度かつ容易に検出するようにしている。Although the magnitude of Vu-Vw, which is the absolute value difference of the phase currents, changes due to changes in the main circuit voltage of the groove-type induction heating device, Vv
also changes depending on the main circuit voltage. For this reason, V u
- Perform the operation of dividing the absolute value of V w by the absolute value of Vv,
By using that ratio as the comparison value, the pinch effect detection level can be set at a constant value over the entire heating power control range of the groove-type induction heating device, making it possible to detect the pinch effect with high sensitivity and easily. I'm trying to detect it.
第5図は、第1図の制御装置9の構成の一例を示すブロ
ック図である。第5図において、22はタップ切換器2
のタップ切換駆動モータを駆動する位置決めドライバ、
24は制御処理を行うマイクロプロセッサ、23はマイ
クロプロセッサ23へのデータの入出力を行うインター
フェイスである。タップ切換器2はタップ位置を切換え
る減速機付きの切換駆動モータ、そのタップが現在接続
されているタップ位置対応の電気信号を発生する位置セ
ンサを備えており、この切換駆動モータが位置決めドラ
イバ22により回転駆動され、位置センサの検出信号が
位置決めドライバ22に与えられる。位置決めドライバ
22は、マイクロプロセッサ24からの、負荷に供給す
る印加電圧指示データに対応した接続位置データをアナ
ログ(i号に変換し、これと位置センサの検出信号とを
突合せて、タップ位置が指示されたタップ位置となるよ
うに切換駆動モータを回転付勢し、タップ位置を指示し
た印加電圧値の位置に設定する。FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the control device 9 shown in FIG. 1. In FIG. 5, 22 is the tap changer 2
positioning driver that drives the tap-switching drive motor of
24 is a microprocessor that performs control processing, and 23 is an interface that inputs and outputs data to and from the microprocessor 23. The tap changer 2 includes a switching drive motor with a reducer that switches the tap position, and a position sensor that generates an electric signal corresponding to the tap position to which the tap is currently connected. It is rotated and a detection signal from the position sensor is given to the positioning driver 22 . The positioning driver 22 converts the connection position data corresponding to the applied voltage instruction data to be supplied to the load from the microprocessor 24 into analog (i), compares this with the detection signal of the position sensor, and determines the tap position specified. The switching drive motor is rotated and energized so as to reach the specified tap position, and the tap position is set to the position of the specified applied voltage value.
負荷に供給する印加電圧の目標値データ、ピンチ検出装
置i’28(第4図)からのピンチ予知信号P A +
ピンチ発生信号PRが、インターフェイス23を介して
マイクロプロセッサ24に与えられ、マイクロプロセッ
サ24からはインターフェイス23を介して位置決めド
ライバ22に、負荷に供給する印加電圧に対応したタッ
プ接続位置データが与えられる。Target value data of applied voltage supplied to the load, pinch prediction signal P A + from pinch detection device i'28 (Fig. 4)
A pinch generation signal PR is provided to the microprocessor 24 via the interface 23, and the microprocessor 24 provides tap connection position data corresponding to the applied voltage supplied to the load to the positioning driver 22 via the interface 23.
第6図に、マイクロプロセッサ24の制御動作の概要を
示す、電源が投入されるとマイクロプロセッサ24は、
入/出力ポートを初期化し、内部レジスタ、タイマ等を
クリアする(ステップ1:以下カッコ内ではステップと
いう語を省略する)。FIG. 6 shows an overview of the control operation of the microprocessor 24. When the power is turned on, the microprocessor 24
Initialize the input/output ports and clear internal registers, timers, etc. (Step 1: The word step will be omitted in parentheses below).
初期化(1)を終えると、マイクロプロセッサ24は加
熱用誘導加熱コイル3へ電力供給を開始する電力投入制
御を行い(2)、次に、マイクロプロセッサ24は現在
のタップ接続位置、印加電圧の目標値、ピンチ検出装置
8からのピンチ予知信号PA、ピンチ発生信号PBのデ
ータを読込む(3)。通常の場合、ピンチ効果は発生し
ていないので、ピンチ検出装置8からはピンチ予知信号
P A rピンチ発生信号PBのデータが入力されてい
ない。ステップ4,6において、ピンチ予知信号PAお
よびピンチ発生信号paの発生を判定しないと、ステッ
プ8に進んで、負荷へ供給する印加電圧の電圧設定デー
タを保持する出力レジスタに目標値データを入れ、負荷
への印加電圧をこの目標値に設定するようにタップ切換
器2の切換制御を行う。ピンチ検出装置8からピンチ発
生信号P11またはピンチ予知信号PAのデータが入力
されていると、ステップ4,6において、それらを判定
して、ステップ5,7において出力レジスタの内容をそ
れぞれに、2段階の低下、1段階の低下の処理を行う、
すなわち、ステップ4においてピンチ発生信号PBの存
在を判定すると、出力レジスタの内容を現在の内容から
2を減算して、印加電圧を設定する出力レジスタの内容
としく5)、また、ステップ6においてピンチ予知信号
PAの存在を判定すると、出力レジスタの内容を現在の
内容から1を減算して、印加電圧を設定する出力レジス
タの内容とする(7)。そして、これらの出力レジスタ
のデータ内容により、タップ切換器2のタップ切換制御
を行う。すなわち、ステップ5.7.8により設定され
た印加電圧を設定する出力レジスタのデータ内容と、タ
ップ切換器2の現在のタップ接続位置データを比較しく
9)、 一致しないと、インターフェイス23を介して
出力ポートから位置決めドライバ22に出力レジスタの
内容をセットし、タップ接続位置を出力レジスタの内容
にしたがって切換える(1o)。そして。After completing the initialization (1), the microprocessor 24 performs power-on control to start supplying power to the heating induction heating coil 3 (2), and then the microprocessor 24 determines the current tap connection position and applied voltage. The data of the target value, the pinch prediction signal PA from the pinch detection device 8, and the pinch occurrence signal PB are read (3). In a normal case, since no pinch effect occurs, the data of the pinch prediction signal P A r and the pinch occurrence signal PB are not inputted from the pinch detection device 8 . If the generation of the pinch prediction signal PA and the pinch occurrence signal pa is not determined in steps 4 and 6, the process proceeds to step 8, where target value data is input into an output register that holds voltage setting data of the applied voltage to be supplied to the load; Switching control of the tap changer 2 is performed so that the voltage applied to the load is set to this target value. If the data of the pinch occurrence signal P11 or the pinch prediction signal PA is input from the pinch detection device 8, they are determined in steps 4 and 6, and the contents of the output register are divided into two stages in steps 5 and 7, respectively. , and process a one-step decrease.
That is, when the presence of the pinch generation signal PB is determined in step 4, the content of the output register is set as the content of the output register for setting the applied voltage by subtracting 2 from the current content5), and the pinch generation signal PB is determined in step 6. When the presence of the prediction signal PA is determined, 1 is subtracted from the current content of the output register to set the content of the output register for setting the applied voltage (7). Then, tap switching control of the tap changer 2 is performed based on the data contents of these output registers. That is, compare the data contents of the output register that sets the applied voltage set in step 5.7.8 with the current tap connection position data of the tap changer 2 (9), and if they do not match, the data is sent via the interface 23. The contents of the output register are set from the output port to the positioning driver 22, and the tap connection position is switched according to the contents of the output register (1o). and.
タップ切換器2が動作して加熱用誘導コイルに印加され
る電圧が減少するに十分な時間を計時するTタイマをセ
ットして(11)、このTタイマがタイ11オーバする
までの時間を待ち(12) 、ステップ3に戻る。ステ
ップ9において、タップ切換器2の現在のタップ接続位
置データを比較し、一致していると、それでよいのでス
テップ3に戻る。これらの処理を繰り返す。Set a T-timer that measures enough time for the tap changer 2 to operate and the voltage applied to the heating induction coil to decrease (11), and wait until the T-timer exceeds the timer 11. (12), return to step 3. In step 9, the current tap connection position data of the tap changer 2 is compared, and if they match, it is sufficient and the process returns to step 3. Repeat these processes.
これらの処理により、溝型誘導加熱装置を用いたタンデ
ィツシュ溶鋼加熱装置において、ピンチ効果発生の前駆
現象を捉えて、事前に負荷の加熱用誘導コイルに印加す
る電圧を低下させるように印加電圧の制御を行うので、
ピンチ効果が発生することなく、誘導加熱装置に電力を
供給することができる6
なお、上述の実施例の説明において、第4図に一例とし
て示した回路例ののピンチ検出袋c18は、アナログ信
号処理回路であるが、そこでの信号処理をデジタル信号
処理とすることも可能であり、その場合、このデジタル
信号処理を第5図に示した制御装置9のマイクロプロセ
ッサ24内において、信号処理を行うことになる。その
時、マイクロプロセッサ24には、インターフェイス2
3のアナログ/デジタル変換ポートを介して、直接的に
各相電流Iu、Iv、Iwの値に対応した電圧値Vu、
Vv、Vwがマイクロプロセッサ24に入力される。す
なわち、その場合、第4図において示した一点鎖線で囲
んだ部分は必要でなく、この部分の処理がマイクプロセ
ッサ24における処理ステップに替わることになる。Through these processes, in a tundish molten steel heating device using a groove-type induction heating device, the applied voltage can be controlled to capture the precursor phenomenon of the occurrence of the pinch effect and reduce the voltage applied to the induction coil for heating the load in advance. Because we do
Power can be supplied to the induction heating device without the occurrence of a pinch effect.6 In the description of the above embodiment, the pinch detection bag c18 in the circuit example shown in FIG. Although it is a processing circuit, it is also possible to perform the signal processing therein as digital signal processing. In that case, this digital signal processing is performed within the microprocessor 24 of the control device 9 shown in FIG. It turns out. At that time, the microprocessor 24 has an interface 2.
Voltage values Vu, which directly correspond to the values of each phase current Iu, Iv, and Iw, through the analog/digital conversion port No. 3.
Vv and Vw are input to the microprocessor 24. That is, in that case, the part surrounded by the one-dot chain line shown in FIG. 4 is not necessary, and the processing of this part replaces the processing steps in the microprocessor 24.
また、第4図において、比較器16の出力を可変タイマ
ーにより駆動されるリレーを介して出力することによっ
て、このピンチ検出装置8によりピンチ効果の前駆現象
を検出後、任意の時間後に誘導コイルへの印加電圧制御
の開始を行うようにすることができる。このため、ピン
チ検出装置8の検出レベル設定および可変タイマーの時
間設定により、ピンチ効果発生を回避する制御を適切に
行うことが可能となる。In addition, in FIG. 4, the output of the comparator 16 is outputted via a relay driven by a variable timer, so that the pinch detection device 8 detects the precursor phenomenon of the pinch effect and then outputs the output to the induction coil at an arbitrary time. The applied voltage control can be started. Therefore, by setting the detection level of the pinch detection device 8 and setting the time of the variable timer, it is possible to appropriately perform control to avoid occurrence of the pinch effect.
以上に説明したように1本発明によれば、ピンチ効果発
生の前駆現象として、各相電流の変化が1相は徐々に増
加し、他の1相は徐々に減少し、残りの1相は変化しな
いという明確な前駆現象を利用することで、ピンチ効果
発生検出を発生初期の検出ではなく、ピンチ効果の発生
を事前に検知することが可能となる。検知レベルの設定
によってはピンチ効果発生の15〜20秒前に検知可能
であり、変圧器タップ切換の遅れ時間を見こした制御が
可能となる
したがって、溝型誘導加熱装置を用いたタンディツシュ
溶鋼加熱装置において、ピンチ効果発生の事前の検知に
より加熱装置への電力供給を制御することによりピンチ
効果の発生を確実に回避することができ、電気機器の寿
命低下が防止できる。As explained above, according to the present invention, as a precursor phenomenon to the occurrence of the pinch effect, the change in each phase current gradually increases in one phase, gradually decreases in the other phase, and in the remaining one phase. By using a clear precursor phenomenon that does not change, it is possible to detect the occurrence of the pinch effect in advance, rather than detecting the occurrence of the pinch effect at the initial stage. Depending on the setting of the detection level, it is possible to detect the pinch effect 15 to 20 seconds before it occurs, making it possible to control the transformer tap switching in anticipation of the delay time. In the apparatus, by detecting the occurrence of the pinch effect in advance and controlling the power supply to the heating device, the occurrence of the pinch effect can be reliably avoided, and a decrease in the life of the electrical equipment can be prevented.
このため不必要な電気機器の強度アップが不要となると
共に、加熱装置の連続電力制御に不可欠な静止形機器の
採用が充分可能となる。更には、力率の変化量検出方式
、電流ベクトル比較方式に比べ、10倍以上の検出分解
能を持つことになり、検出レベル設定も容易となる。こ
れによって検出装置のG頼性が向上し、ピンチ効果を回
避して安定した加熱電力の供給が可能となる。Therefore, there is no need to increase the strength of unnecessary electrical equipment, and it becomes possible to employ stationary equipment that is essential for continuous power control of the heating device. Furthermore, compared to the power factor change detection method and the current vector comparison method, the detection resolution is ten times or more, and the detection level can be easily set. This improves the G reliability of the detection device, avoids the pinch effect, and enables stable supply of heating power.
第1図は、本発明を御飯様で実施する溝型誘導加熱装置
を用いたタンディツシュ溶鋼加熱装置の制御装置の概要
構成を示すブロック図、第2図はピンチ効果発生過程の
各相電流、負荷力率を示すグラフ、第3図はピンチ効果
発生過程の所定状態時での3相交流電流のベクトル図、
第4図は第1図のピンチ検出装置の構成の一例を示す回
路図である。第5図は第1図における制御装置9の構成
の一例を示す構成概要のブロック図、第6図は第5図の
制御装置9の制御動作の概要を示すフローチャートであ
る。
1:3相変圧器 2:タップ切換器3:加熱用誘
導コイル
4:力率改善用コンデンサ
5:相平衡用リアクトル
6:和平街角コンデンサ
7:変流器 8:ピンチ検出装置9:制御装
置 U、t:S ニレベル調整抵抗12:整流回路
14:差動増幅器15:除算器 16
,19:比較器17.21 :検知レベル設定抵抗
18.20 :増幅器
肩1反
第2図
嗜間−Fig. 1 is a block diagram showing the general configuration of a control device for a tundish molten steel heating device using a groove-type induction heating device in which the present invention is implemented in the kitchen, and Fig. 2 shows each phase current and load during the pinch effect generation process. A graph showing the power factor, Figure 3 is a vector diagram of three-phase alternating current in a predetermined state during the pinch effect generation process,
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the pinch detection device shown in FIG. 1. FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the configuration of the control device 9 shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a flowchart showing an outline of the control operation of the control device 9 shown in FIG. 1: Three-phase transformer 2: Tap changer 3: Heating induction coil 4: Power factor improvement capacitor 5: Phase balance reactor 6: Wahei street corner capacitor 7: Current transformer 8: Pinch detection device 9: Control device U , t:S Two-level adjustment resistor 12: Rectifier circuit 14: Differential amplifier 15: Divider 16
, 19: Comparator 17.21: Detection level setting resistor 18.20: Amplifier shoulder 1 anti-Fig.
Claims (1)
誘導コイルに供給するタンディッシュ溶鋼加熱装置の制
御装置において、相平衡回路による単相の負荷に対して
増減のない相平衡用の第1相電流の絶対値を検出する第
1検出手段、単相の負荷に供給される第2相電流と第3
相電流との絶対値の差を検出する第2検出手段、第1相
電流の絶対値と前記絶対値の差との比を所定値と比較す
る演算手段、および前記演算手段の出力に応じて負荷へ
の印加電圧を低下させる制御手段を備えたことを特徴と
するタンディッシュ溶鋼加熱装置の制御装置。(1) In a control device for a tundish molten steel heating device that supplies three-phase alternating current to a single-phase heating induction coil via a phase-balanced circuit, the phase-balanced circuit does not increase or decrease with respect to the single-phase load. The first detection means detects the absolute value of the first phase current for the single phase load, the second phase current supplied to the single phase load and the third
a second detection means for detecting the difference in absolute value from the phase current; a calculation means for comparing the ratio between the absolute value of the first phase current and the difference in the absolute value with a predetermined value; and a calculation means according to the output of the calculation means. 1. A control device for a tundish molten steel heating device, comprising a control means for reducing a voltage applied to a load.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24001986A JPS6393456A (en) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | Control device for tandem molten steel heating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24001986A JPS6393456A (en) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | Control device for tandem molten steel heating equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6393456A true JPS6393456A (en) | 1988-04-23 |
Family
ID=17053254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24001986A Pending JPS6393456A (en) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | Control device for tandem molten steel heating equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6393456A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2166637A1 (en) * | 2008-09-19 | 2010-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Power supply arrangement for direct electrical heating of a pipeline system |
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-
1986
- 1986-10-08 JP JP24001986A patent/JPS6393456A/en active Pending
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CN102160251A (en) * | 2008-09-19 | 2011-08-17 | 西门子公司 | Power supply arrangement for direct electrical heating of a pipeline system |
US8811806B2 (en) | 2008-09-19 | 2014-08-19 | Siemens Aktiengesllschaft | Power supply arrangement for direct electrical heating of a pipeline system |
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CN104094492A (en) * | 2012-01-31 | 2014-10-08 | 西门子公司 | Direct electric heating systems for heating subsea pipelines |
US10030801B2 (en) | 2012-01-31 | 2018-07-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Direct electric heating system for heating a subsea pipeline |
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