автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.10, диссертация на тему:Совершенствование электрогидравлического регулятора мощности дуговой печи постоянного тока

0034Э2339

На правах рукописи

ЕЛИЗАРОВ КОНСТАНТИН АЛЕКСАНДРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ ДУГОВОЙ ПЕЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Специальность 05.09.10 - Электротсхнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 ФЕВ 2010

Москва, 2010

003492339

Работа выполнена в ГОУВПО «Московский энергетический институт (технический университет)» на кафедре «Физики электротехнических материалов и компонентов и автоматизации электротехнологических комплексов» Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Рубцов Виктор Петрович Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Макаров Анатолий Николаевич

кандидат технических наук, доцент Анчарова Татьяна Валентиновна

Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва

Защита диссертации состоится 19 марта 2010 г. в аудитории М-611 в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.157.02 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направить по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д.14, Ученый Совет МЭИ (ТУ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МЭИ (ТУ) Автореферат разослан « /I » сЫрщ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор

Цырук С. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время все большее распространение получают дуговые печи (ДП) с электрогидравлическим регулятором мощности. Однако разнообразие технологических режимов работы ДП и разнообразие применяемого электрооборудования не позволяют сегодня сформулировать единые подходы, позволяющие проводить проектирование систем управления ДП, которое возможно только при использовании моделей, адекватно отражающих процессы, происходящие в печи. При синтезе и настройке систем управления (СУ) ретуши орим мощности руководствуются в основном упрощенным представлением печи, как объекга управления, что, как правило, приводит к большим погрешностям при выборе параметров оборудования, соответственно, к удорожанию всего комплекса и снижению производительности ДП. Отсутствие точных моделей регуляторов мощности требует проведения длительных и дорогостоящих исследований при наладке и настройке СУ. Кроме того, характерной особенностью настоящего периода в РФ является использование в литейном производстве оборудования с высокой степенью изношенности. По причинам финансового характера полная замена ДП на таких производствах невозможна. Решают проблему путем частичной модернизации оборудования ДП, что еще больше усложняет задачу настройки СУ.

Технологический процесс плавки в ДП предполагает необходимость осуществления автоматического зажигания дуги на различных стадиях процесса плавки: первичном включении печи, обрыве дуги, ликвидации технологических коротких замыканий, возникающих при обвале шихты, и т.д. Точность и быстродействие системы управления дуговой плавильной печыо определяют её производительность и энергетическую эффективность, определяемую расходом электроэнергии на тонну выплавленного металла.

На основании вышеизложенного задача совершенствования электрогидравлического регулятора мощности дуговой печи является актуальной.

Цель диссертационной работы: - разработка усовершенствованного электрогидравлического регулятора мощности и системы управления процессом плавки в дуговой печи, обеспечивающих повышение эффективности электрических и технологических режимов плавки и приводящих к снижению стоимости конечной продукции.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ особенностей технологического процесса плавки металла в дуговой печи, режимов работы электрооборудования и механизмов, уровня и тенденций развития систем управления и приводов перемещения электродов, конструктивных и компоновочных решений печей.

2. Разработка уточненных моделей электрогидравлического привода перемещения электрода и регулятора мощности дуговой печи.

3. Экспериментальное исследование гидравлической и механической систем действующих ДП с целью уточнения параметров модели.

4. Разработка методики и аппаратных средств для экспериментального исследования регуляторов мощности дуговых печей.

5. Исследование процессов зажигания дуги с целью выявления влияния параметров регулятора мощности ДП на качество и точность регулирования.

6. Исследование влияния периодических возмущений для выявления возможных резонансных областей в регуляторе дуговой печи.

7. Реализация системы и разработка алгоритмов управления режимами печи, обеспечивающих повышение энергетической эффективности процесса плавки, увеличение производительности печи, обеспечивающие снижение стоимости конечной продукции.

Обоснованность и достоверность научных результатов подтверждается корректностью принимаемых допущений, обоснованностью принятых методов исследований и совпадением теоретических и экспериментальных данных, по-

лученных на действующей установке.

Научная новизна работы заключается в следующих положениях:

- на основании экспериментальных исследований на действующей печи разработана уточненная модель гидропривода, учитывающая нелинейности и запаздывания в электрическом, механическом и гидравлическом каналах;

- выявлена целесообразность перехода от разомкнутого по скорости гидропривода к замкнутому, обеспечивающему повышение быстродействия регулятора мощности, и возможность работы регулятора мощности при малых скоростях перемещения электрода;

- разработана методика экспериментального исследования гидропривода перемещения электрода на действующей печи, пригодная для уточнения математической модели привода и его параметров;

- установлены зависимости, определяющие влияние на устойчивость работы регулятора мощности параметров ПИД-регулятора, скорости перемещения электрода и инерционности датчика обратной связи;

- определены зависимости, устанавливающие влияние параметров регулятора мощности на качество переходных процессов в режиме зажигания дуги;

- на основании анализа влияния периодических возмущений б канале обратной связи доказана устойчивость работы регулятора во всем диапазоне реально возникающих в печи возмущений с угловой частотой от 0,6< гов < 31,5 рад/с (0,1< Д5 Гц).

Практическая ценность результатов работы заключается в следующем:

- разработана модель привода и регулятора мощности в среде БтиНпк, позволяющая проводить анализ и синтез в диалоговом режиме;

- разработана структура гидропривода с обратной связью по скорости, обеспечивающая повышение быстродействия регулятора и предложена реализация датчика обратной связи по скорости;

- предложена структура адаптивного гидропривода регулятора мощности ду-

говой печи, обеспечивающая независимость показателей качества переходных процессов при изменении задания скорости;

- разработаны алгоритмы управления регулятором мощности дуговой печи для системы комплексного управления процессом плавки;

- разработана методика определения параметров дуговой печи, гидропривода и регулятора мощности для проектируемой и эксплуатируемой печи;

- даны рекомендации по ограничению скорости перемещения электрода из условия устойчивой работы;

- результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре ФЭМАЭК МЭИ (ТУ).

Достоверность полученных результатов. Степень достоверности полученных результатов определяется: использованием современных калиброванных измерительных приборов, созданием модели, опирающейся на общепринятые представления в области электротехнологии, хорошим совпадением экспериментальных и расчетных данных.

Апробация работы. Результаты работы доложены на 54-м международном научном коллоквиуме «Информационная технология и электротехника -устройства к системы, материалы и технологии для будущего» в г. Ильменау, Германия в 2009 г.; XII международной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты» в 2007 г.; 14-й и 15-й международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» в 2008- 2009 гг.; 6-й и 7-й международных научно-практических интернет-конференциях «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» в 2008 - 2009 гг., 4-ой научно-технической конференции с международным участием «Электротехника, электромеханика и электротехнологии - ЭЭЭ-2009» в г. Новосибирске в 2009 г., семинарах кафедры ФЭМАЭК.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук, и 1 патент на полезную модель.

Реализация результатов работы: результаты диссертационной работы внедрены и использованы в ООО «НПФ КОМТЕРМ», г. Москва при разработке дуговой печи ДПС-12 для литейного завода ООО «ВКМ-Сталь», г. Саранск и модернизации печи ДСП-25 литейного производства ООО «Промтрактор-Промлит>>, г. Чебоксары, где в результате внедрения получено 5 % сокращение расхода электроэнергии на плавку и 10% сокращение длительности плавки.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Основной текст диссертации изложен на 122 страницах, работа сопровождается 2 таблицами, 64 рисунками и приложе-ниехМ на 8 страницах, список литературы включает 99 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, научно-практическая значимость полученных результатов и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится анализ тенденций развития дуговых печей, систем управления и приводов перемещения электродов. Рассматриваются особенности технологического процесса плавки в ДП.

Показано, что, несмотря на то, что современные ДП все чаше оснащаются электрогидравлическим регулятором мощности, имеющим большее быстродействие по сравнению с электромеханическим приводом, вопросы проектирования систем управления ДП, удовлетворяющих технологическим требованиям, нельзя считать в полной мере решенными. Эта проблемы приобретают остроту особенно в настоящее время в связи с широким использованием для целей управления компьютерной микропроцессорной техники. Показано, что реше-

ние задач повышения эффективности работы печи возможно только при совершенствовании электрогидравлического привода перемещения электродов и разработке алгоритмов управления, учитывающих нелинейности его характеристик.

Вторая глава посвящена разработке на основе экспериментальных данных уточненной модели гидравлического привода перемещения электродов дуговой печи, отличающейся от традиционно используемой модели более полным учетом всех имеющихся не-линейностей и запаздываний.

Современный электрогидравлический регулятор мощности дуговой печи выполняется по функциональной схеме, приведенной на рис. 1. В отличие от действующих устаревших гидравлических приводов новые приводы используют более высокие давления в гидросистеме, в них применяются вычислительные устройства н усовершенствованные гидрораспределители, а производительность насосных установок зачастую регулируется. Очевидно, что введенные усовершенствования привода оказывают существенное влияние на характеристики регулятора мощности. Проведенный анализ существующих моделей электрогидравлического привода перемещения электродов дуговой печи показал, что они являются грубыми и не могут быть использованы для анализа и синтеза систем управления, так как это приводит к расхождению расчетных и экспериментальных характеристик как по качественным, так и по количествен-

Рис. 1

ным показателям. Обеспечить желаемые показатели регулирования можно только путем настройки регулятора на основе уточненной модели. Учитывая, что гидропривод является существенно нелинейной системой, а параметры его элементов практически не поддаются аналитическому определению, в работе для получения уточненной модели был использован экспериментальный метод. Исследование привода проводилось по разработанной методике на действующих промышленных печах литейного класса емкостью до 25 тонн. В процессе эксперимента снимались переходные функции перемещения электродов в ре-

/пптал. у; ии^дапш ^льмридд, а Iаллс динамические ларак.1срии|ил.л

гидравлического оборудования печи посредством измерения давления в гидроплунжере. По результатам экспериментальных исследований была получена передаточная функция гидропривода, имеющая вид:

185,564

У/(_р) = 0,2 +■

(I)

р2 + 15,698 • р + 1719,774' Передаточная функция (1) была положена в основу разработанной уточненной структурной схемы гидропривода, модель которой, выполненная в среде МайаЬ Зты'апк, приведена на рис.2.

Она учитывает все особенности, присущие гидравлическому приводу перемещения электрода дуговой печи и, в частности, несимметричную характеристику плунжерного гидропривода, когда подъем электрода осуществляется под действием давления жидкости, а опускание электрода под действием его собственного веса.

► 00 . * 11 '.ч?

-'■о

:..........-^..у

£

■ет отметить, что рас-

а

т

£ 'Г

х

.1

считанные на модели переходные функции (кривая 1, рис. 3) с точностью до погрешностей эксперимента

I -

3

совпадают с экспериментальными (кривая 2, рис.3) В них проявляется колеба-

Время, с

гельныи характер переход-

Рис. 3

ных процессов, который

прослеживается в экспериментальных зависимостях и отсутствует в осциллограммах, полученных на традиционной модели (кривая 3, рис.3). Уточненная модель позволяет более точно отразить характер переходных процессов изменения скорости перемещения плунжера особенно в начале движения. Это особенно важно для ДП, в которых на начальной стадии плавления возникает большое число эксплуатационных коротких замыканий, обуславливающих частые перемещения электрода.

Привод, используемый в новых электрогидравлических регуляторах перемещения электрода дуговой печи является разомкнутым по скорости, что обусловлено трудностями выделения точного сигнала обратной связи, пропорционального линейкой скорости перемещения электрода. Отсутствие обратной связи по скорости в электрогидравлическом приводе ухудшает его быстродействие и точность регулирования.

На рис.4 показаны переходные характеристики разомкнутого привода. Кривая 1 показывает изменение скорости движения при задании 0,5 м/мин, кривая 2-2,5 м/мин, кривая 3-5 м/мин, кривая 4 - 7,5 м/мин, кривая 5-10 м/мин. Характерной особенностью системы является невозможность поддержания скорости в особенности при малых заданиях, а так же сильная завися-

15' в

! "Лл^:-

г -5

8.

ч

: мость скорости, ускорения и усилия гидродвигателя от величины задания.

Для улучшения показателей электрогидропривода перемещения электродов было предложено ввести в его структуру отрицательную обратную связь по скорости и последова-Время с тельную коррекцию на основе

Рис, 4 ПИД-регулятора (рис.5). Сле-

дует отметить, что это мероприятие позволило улучшить показатели качества регулирования. В частности повысилось быстродействие привода, определяемое временем гп первого достижения заданной скорости. Сравнение переходных функций, рассчитанных при одинаковых параметрах, для разомкнутого и замкнутого по скорости привода с ПИД-регу ля тором показывает, что быстродействие замкнутого привода увеличивается в 6 раз (уменьшается время первого достижения заданной скорости). Выявлено, что дифференциальная (Д) составляющая ПИД-регулятора не вносит заметного влияния в качество переходных процессов, поэтому в работе предложено использовать ПИ-регулятор.

ЧДН' "

-га-

рис. 5

Л---

1 ИС, и

Как и ожидалось, система, замкнутая но скорости, критична к настройке ПИ-регулятора. Дальнейшее исследование замкнутого привода показало, что необходимо изменять параметры ПИ-регулятора для получения желаемого характера переходных процессов при изменении задания скорости у3, что позволяет получить переходный процесс, близкий к желаемому при изменении задания скорости в реализуемом диапазоне 0,2< у3<10,0. Полученные зависимости 1ч(Уз), кг(у3) приведены на рис.6. С их помощью была составлена структурная схема и получена схема модели адаптивного электрогидравлического привода перемещения электродов, изображенная на рис.7.

I «{ »

1 ! л/^Уь'иФйМнШМ

I ! Л II I 1 м I м М 1 I I м

5 а

"Кр I

Рис. 8

На данной модели были сняты переходные функции скорости и перемещения штока гидроцилиндра при разных заданиях. На рис. 8 изображены осциллограммы переходных функций скорости и перемещения гидроплунжера при пуске электрогидропривода при следующих заданиях: кривая 1 - задание 2,5 м/мин, кривая 2 - 7,5 м/'мин, кривая 3-10 м/'мин. Как следует из представленных осциллограмм, введение адаптации позволяет получить переходной процесс, близкий к желаемому, расширить границы работы привода, улучшить его скоростные характеристики, а так же обеспечить работу в области малых заданий скоростей. Колебательный характер переходных процессов по скорости гидравлического плунжера практически не вносит искажений в регулятор мощности, поскольку он не проявляется в переходных характеристиках перемещения, поэтому переходные процессы можно считать удовлетворительными. Обратная связь по скорости и адаптация повышают быстродействие электрогидравлического привода , а вид переходных процессов становится инвариантен к заданию. Введение адаптивного регулятора позволяет приблизить исходную нелинейную систему к линейной.

Третья глава посвящена синтезу и исследованию регулятора мощности ДП. Рассмотрено влияние инерционности датчиков обратной связи на показатели качества системы. Определены области допустимых значений параметров регулятора, обеспечивающих его устойчивую работу. Рассмотрена работа регу-

лятора при наличии в системе периодических возмущений в канале обратной связи.

Модель механической системы стойки и электрододержателя разработана на основе экспериментальных данных, полученных на действующей установке. В процессе эксперимента измерялись ускорения при колебаниях электрододержателя в различных режимах. На основе этих данных получена передаточная функция тракта перемещения электрода в следующем виде:

100

иГ(р) =:

(2)

р2 + 5.473 • р + 1067.341

Она была положена в основу структурной схемы электрогидравлического регулятора мощности, схема которой в пакете ЫайаЬ БтнИпк, изображена на рис.9. Данная схема отражает все основные особенности регулятора мощности с учетом допущений, принятых при разработке модели.

Для определения влияния параметров системы были проведены исследования на модели рис.9 применительно к режиму зажигания дуги. Исследования проводились путем расчета переходных функций тока дуги, напряжения на дуге, перемещения и скорости электрода. Целью исследований являлось опреде-

-►[та]-►''■С.;'.'.

РЮСопге'Гег |__

ление зоны нечувствительности, настройки ПИД-регулятора и допустимой скорости перемещения электрода, при которой обеспечивается устойчивая работа системы. Исследования проводились при неизменных параметрах печи, а варьировалась ширина зоны нечувствительности, параметры настройки ПИД-регулятора.

Как показали исследования, фактором, оказывающим наиболее существенное влияние на устойчивость работы регулятора, можно считать скорость перемещения электрода. Не случайно в промышленных регуляторах мощности дуговых печей максимальную скорость перемещения электрода ограничивают на уровне 2-4 м/мин. Проектная скорость перемещения электрода, составляющая 10 м/мин, является завышенной и не обеспечивает устойчивую работу регулятора. Для определения максимально допустимой скорости перемещения электрода из условия устойчивой работы регулятора мощности были проведены исследования его работы в режиме зажигания дуги при варьировании максимальной скорости при ширине зоны нечувствительности 10% и параметрах настройки ПИД-регулятора кп - 1,0; кц = 0,0; ка - 0,0. Было установлено, что система работает устойчиво при ограничении скорости перемещения электрода величиной 1,5 м/мин. Далее исследовалось влияние настройки ПИД-регулятора. Приемлемое качество регулирования было получено при следующих настройках: кп = 0,3; кц - 0,0; кц = 0,0 (см. рис. 10). Исходная система имеет завышенный коэффициент передачи кп, поэтому на нее благотворное влияние оказывает' его уменьшение, однако уменьшение ниже кп = 0,3 приводит к значительному снижению быстродействия. Исследование показывает, что интегральная и дифференциальная составляющая не вносят положительной динамики в переходной процесс и их использование не целесообразно, поэтому от ПИД-регулятора предложено перейти к П-регулятору. Колебательный характер системы при этом все равно сохраняется, причиной этого является существенная нелинейность полученной модели ДП.

от "'"а

ток дуги, Л напряжение дуги, В перемещение электрода, скорость электрода,

м м/'мик

Одним из наиболее важных параметров является постоянная времени фильтра в канале обратной связи, исследования влияния которого на работу системы проводились на модели рис.9 путем расчета переходных процессов технологических параметров £УЛ(Д /д(?) и /л(0 для режимов включения печи из режима короткого замыкания. Проведены эксперименты при постоянных времени фильтра, лежащих в диапазоне от 0 с до 10 с. Увеличение постоянной времени фильтра в канале обратной связи приводит к увеличению запаздывания и увеличению перерегулирования, а так же к снижению амплитуды колебаний длины дуги и оказывает влияние на время ре; улирование. Это позволяет сделать вывод о нецелесообразности ее увеличения (как отмечают некоторые авторы) с целью снижения перерегулирования. Таким образом, для регулятора мощности ДП существует оптимальное значение постоянной времени фильтра, обеспечивающее близкое к оптимальному соотношение показателей качества переходных процессов, таким значением можно считать величину Тф = 1 с. при которой достигается наименьшее время регулирования, приемлемое перерегулирование и запаздывание при сохранении минимальной амплитуды колебаний в установившемся режиме.

В четвертой главе разрабатывается методика экспериментального исследования на действующей дуговых печах литейного класса (емкостью до 25 тонн) механической, гидравлической и электрической частей регулятора мощности, проводятся экспериментальное определение вида и параметров элементов, входящих в его состав. Проводятся экспериментальные исследования разработанного регулятора на действующей дуго-

Бэрхи^й уровень И ихний уроэени

УСО

вой печи. Уточняются алгоритмы управления и приводятся рекомендации по проектированию и наладке регулятора мощности дуговой печи, как реализованного на базе современной двухуровневой иерархической системы, включающей в себя промышленный компьютер и программируемый универсальный контроллер (рис.31). В результате внедрения разработанной системы получено 5 % сокращение расхода электроэнергии на плавку и 10% сокращение длительности плавки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ:

1. На основании разработанной уточненной модели электрогидравлического привода предложена и апробирована структура адаптивного электрогидравлического регулятора мощности, обеспечивающего инвариантность показателей качества переходных процессов при изменении скорости.

2. Показана целесообразность введения в электрогидравлический привод перемещения электродов отрицательной обратной связи по скорости, позволяющий уменьшить время переходного процесса примерно в 6 раз, что позволило уменьшить длительность плавки примерно на 10% .

3. Выявлено существенное влияние скорости перемещения электрода на устойчивость работы системы во всех режимах, которая для класса литейных печей не должна превышать 1,5-2 м/мин.

4. Установлено существенное влияние постоянной времени фильтров в канале обратной связи на величину перерегулирования, времени регулирования, запаздывания и амплитуду установившихся колебаний перемещения электрода, и показано, что для рассматриваемого класса печей имеет место оптимальное по критерию минимума амплитуды установившихся колебаний и величины запаздывания значение постоянной времени фильтра, составляющее 1 с.

5. Установлено отсутствие резонансных явленна в системе регулирования при изменении круговой частоты в диапазоне 0,6< щ <31,5 рад/с. Система об-

ладает достаточным внутренним демпфированием, исключающим возникновение резонансных явлений. 6. Предложена методика определения параметров регулятора мощности и печи на основе каталожных данных и экспериментов; пригодная для рассматриваемого класса печей и определяющая основные параметры работы регулятора, необходимые для его проектирования.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Елизаров К.А. Экспериментальное исследование электршидравлическо-го механизма перемещения электродов дуговой сталеплавильной пе-чи/УВестник МЭИ. - 2009. - №3. - С.47-53.

2. Елизаров К.А. Экспериментальное определение структуры и параметров электрогидравлического привода перемещения электродов дуговой электропечи //Вестник МЭИ. - 2010. - №1. - С.51-57.

3. Елизаров К.А. и др. Малая универсальная электрическая дуговая печь ДП-0Д//Литейщик России. - 2010. - №2. - С.41-44.

4. Патент РФ на полезную модель №82400, МПК Н05В 7/148, G05B 11/00. Регулятор мощности дуговой сталеплавильной печи // К.А. Елизаров и др. -№2008141995/22; Заявл. 23.10.2008; Опубл. 20.04.2009, Бюл. №11.-1 с.

5. Елизаров К.А. Экспериментальное определение параметров злектрогидрав-лического регулятора мощности ДСШ/Вести высших учебных заведений Черноземья. - 2009. - №2. - С.32-34.

6. Elizarov К. Experimental research of electrohydraulic drive for arc furnaces electrodes transmission system//Proceedings of 54. IWK. Ilmenau. Germany. - 2009. 0710 September. P. 363-364.

Елизаров К. Экспериментальное исследование электрогидравлического привода для механизма перемещения электродов дуговой печи/'Материалы 54-ого научного коллоквиума. - Ильменау. - Германия. - 2009. - 07-10 сентября. -

С.363-364.

7. Елизаров К.А. Исследование электрогидравлического регулятора дуговой сталеплавильной печи//Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. XIV Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3-х т. Т.2.-М.: Издательство МЭИ, 2008. - С.144-146.

8. Елизаров К.А. Экспериментальное исследование механизма перемещения электродов ДСП//Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. XV Междунар. науч.-техп. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3-х т. Т.2.-М.: Издательство МЭИ, '2009. - С.154-156.

9. Елизаров К.А. Исследование кинематики гидравлического регулятора мощности дуговой электропечи//Труды XII МКЭЭЭ-2008. Крым. Алушта. 29 сентября-4 октября 2008. - С. 240-242.

10. Елизаров К.А. Исследование влияния гидравлического регулятора мощности на энергопотребление дуговой сталеплавильной печи// Энерго- и ресурсосбережение -XXI век: Сб. материалов VI Междунар. научн.-практич. интернет-конференции. - Орел. 2008. - С. 90-91.

11. Елизаров К.А. Экспериментальное определение параметров электрогидравлического регулятора мощности ДСП// Энерго- и ресурсосбережение -XXI век: Сб. материалов VII Междунар. научн.-практич. интернет-конференции. - Орел. -2009.-С. 104-106.

12. Елизаров К.А. Экспериментальное исследование электрогидравлического регулятора мощности ДСП//Электротехника, электромеханика и электротехнологии - ЭЭЭ-2009: Материалы четвертой научно-технической конференции с международным участием - Новосибирск: НГТУ. - 2009. - С. 230-235

Подаисано в печать И С* > ¡0Г. Зак. Д т ЮО п л / Полиграфический центр МЭИ(ТУ) ' '

Красноказарменная ул.,д.13

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ УСТАНОВОК И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

1.1. Характеристика электрического режима работы дуговой печи.

1.2. Тенденции развития систем управления и регуляторов мощности.

1.3. Анализ приводов перемещения электродов.

Выводы по главе 1.

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ДУГОВОЙ ПЕЧИ.

2.1 Функциональная схема и известная модель электрогидравлического привода перемещения электрода дуговой печи.

2.2 Разработка уточненной модели электрогидравлического привода перемещения электрода дуговой печи.

2.3. Усовершенствование электрогидравлического привода перемещения электрода.

2.4 Синтез адаптивного электрогидравлического привода перемещения электрода.

Выводы по главе 2.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ ДУГОВОЙ ПЕЧИ.

3.1. Разработка модели дуговой печи.

3.2. Синтез системы управления регулятором мощности дуговой печи.

3.3. Исследование влияния постоянной времени фильтра.

3.4. Исследование влияния на работу регулятора мощности периодических возмущений.

Выводы по главе 3.

4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ.

4.1. Описание экспериментальной установки.

4.2. Разработка методики экспериментального исследования динамических характеристик механической части механизма перемещения электрода.

4.3. Результаты экспериментов и их обработка.

4.4. Разработка методики экспериментального исследования динамических характеристик гидравлического оборудования.

4.5. Описание методики обработки экспериментальных данных.

4.6. Реализация системы и разработка алгоритмов управления.

4.7. Реализация датчика обратной связи по скорости.

Выводы по главе 4.

В настоящее время в литейном производстве все большее распространение получают дуговые печи[1], применяемые для расплавления металлов и доводки их химического состава до требуемого. Дуговые печи (ДП) по роду используемого тока подразделяются на печи, работающие на постоянном и переменном токе. В отличие от традиционных дуговых печей переменного тока (ДСП), печи постоянного тока (ДПС) обладают рядом технологических пре-имуществ[2 - 5], однако требуют более сложной системы электроснабжения и управления. Привод перемещения электродов в обоих типах печей традиционно выполняется электромеханическим или гидравлическим. Гидравлический привод перемещения электродов в настоящее время завоевывает все большую популярность и находит применение не только для механизмов ДП средней и большой мощности (ёмкости) (15 МВА (25т), 40 МВА(50 т) 90 МВА(150т)), но и малой мощности (ёмкости) (1,6 MBA (1 т) и ниже) [6 - 10]. Этому способствуют такие его преимущества, как компактность, наименьшее по сравнению с другими видами приводов отношение массы к развиваемой мощности, способность длительно развивать статические усилия, возможность бесступенчатого регулирования скорости, возможность защиты от перегрузок ограничением давления, плавность и бесшумность работы, удобство управления. Созданные в последнее время надежные пропорциональные гидрораспределители позволяют изменять скорость перемещения рабочих органов в широком диапазоне регулирования. Недостатки гидравлического привода обусловлены следующими факторами: утечками рабочей жидкости через уплотнения и зазоры (особенно при высоких значениях давления); нагревом рабочей жидкости, что в ряде случаев требует применения специальных охладительных устройств и средств тепловой защиты и приводит к более низкому КПД, чем у сопоставимых механических передач; необходимостью обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости и защиты от проникновения в неё воздуха; пожароопасностью (при применении горючей рабочей жидкости)[11]. Устраняют или значительно уменьшают влияние вышеперечисленных недостатков рациональным выбором гидравлических схем и конструированием гидроузлов, что подтверждается зарубежными разработками[12 - 15]. Тогда преимущества гидропривода перед обычными механическими передачами становятся столь существенными, что во многих случаях предпочтение отдаётся именно ему [16].

Перспективным можно считать применение гидравлического привода и для перемещения электродов дуговой печи, что позволяет упростить кинематическую схему механизма перемещения электрода и значительно повысить быстродействие.

Несмотря на широкое развитие гидравлических приводов перемещения электродов дуговых печей, наблюдаемое в настоящее время, разнообразие технологических режимов работы ДП и разнообразие применяемого электрооборудования не позволяют сформулировать единые подходы, позволяющие проводить проектирование систем управления ДП на их основе. Отсутствие такой методики требует проведения длительных и дорогостоящих исследований при наладке и настройке систем управления (СУ). В настоящее время в РФ приходится сталкиваться с литейными производствами, в которых используется оборудование с высокой степенью изношенности, однако по причинам финансового характера полная замена ДП на таких производствах невозможна. Это ведет к частичной модернизации оборудования ДП, что, в свою очередь, приводит к еще более неоднозначному решению задачи настройки СУ. При синтезе и настройке СУ регулятором мощности руководствуются в основном упрощенным представлением печи, как объекта управления, что, как правило, приводит к большим погрешностям при выборе параметров оборудования, соответственно, к удорожанию всего комплекса и снижению производительности ДП.

Технологический процесс плавки в дуговых печах предполагает необходимость осуществления автоматического зажигания дуги на различных стадиях технологического процесса плавки: первичном включении печи, обрыве дуги, ликвидации технологических коротких замыканий, возникающих при обвале шихты и т.д. Точность и быстродействие системы управления дуговой плавильной печью определяют её производительность и энергетическую эффективность.

Дуговая печь литейного класса, емкостью до 30 тонн, является мощной электрической нагрузкой. Установленная мощность дуговых печей достигает 25-30 МВА, в связи, с чем их питание осуществляется от высоковольтных сетей 6-К30 кВ. В то же время напряжение на дуге невелико и составляет 200-^1000В, что приводит к необходимости введения в систему электроснабжения понижающего трансформатора и обуславливает значительные токи, протекающие в электрической дуге и составляющие десятки килоампер.

В настоящее время при синтезе и настройке системы управления регулятором перемещения электродов руководствуются в основном упрощенным представлением печи, как объекта управления, что, как правило, приводит к большим погрешностям при выборе параметров оборудования и, соответственно, к удорожанию всего комплекса. Выбор параметров оборудования и управления является многоуровневой задачей, это связано со сложностью самого объекта - мощной электрической дугой. Напряжение на дуге зависит от тока, длины дуги и характеристик среды, в которой она горит (температуры, состава газа, теплопередачи в среде и разнообразных непрогнозируемых возмущений).

Электрическая дуга, горящая с графитированного электрода на шихту, обладает постоянной времени около десятых долей миллисекунд, быстродействие системы управления - единицы миллисекунд, быстродействие механизма перемещения электрода — десятки и сотни миллисекунд. Такое различие исполнительных элементов и их параметров усложняет задачу синтеза системы управления дуговой печью.

В отличие от дуги переменного тока, где оперативное управление осуществляется только перемещением электрода, дуга постоянного тока обладает важной особенностью - наличие двух каналов управления режимом горения дуги, существенно отличающихся по динамическим характеристикам. Быстрый канал - изменения угла управления тиристорами выпрямителя (поддержание тока на заданном уровне) и медленный канал - перемещение электрода для поддержания напряжения на заданном уровне. Ступень напряжения источника питания по существу является настроечным параметром системы управления и поэтому может не рассматриваться как канал оперативного управления током дуги.

При создании системы управления дуговой печью с электрогидравлическим регулятором мощности необходимо обеспечить работу с оптимальными энергетическими характеристиками, обеспечивающими минимум расхода электроэнергии на тонну выплавленного металла, что невозможно без точного определения характеристик гидравлического привода.

Электрогидравлический регулятор мощности представляет собой комплексную систему, содержащую в себе электрические, гидравлические и механические компоненты. Он состоит из системы управления, основанной на программируемом логическом контроллере, гидравлической подсистемы, механической части, ответственной за удержание и перемещение электрода, а так же обратных связей по технологическим параметрам.

На основании изложенного задача совершенствования электрогидравлического регулятора мощности дуговой печи является актуальной.

Цель диссертационной работы - разработка усовершенствованного электрогидравлического регулятора мощности и системы управления процессом плавки в дуговой печи, обеспечивающих повышение эффективности электрических и технологических режимов плавки и приводящих к снижению стоимости продукции.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ особенностей технологического процесса плавки металла в дуговой печи, режимов работы электрооборудования и механизмов, уровня и тенденций развития систем управления и приводов перемещения электродов, конструктивных и компоновочных решений печей.

2. Разработка уточненных моделей электрогидравлического привода перемещения электрода и регулятора мощности дуговой печи.

3. Экспериментальное исследование электрогидравлической и механической систем действующих печей с целью уточнения параметров модели.

4. Разработка методики и аппаратных средств для экспериментального исследования регуляторов мощности дуговых печей.

5. Исследование процессов зажигания дуги, с целью выявления влияния параметров регулятора мощности дуговой печи на качество и точность регулирования.

6. Исследование влияния периодических возмущений для выявления возможных резонансных областей в регуляторе мощности дуговой печи.

7. Реализация системы и разработка алгоритмов управления режимами печи, обеспечивающих повышение энергетической эффективности процесса плавки, увеличение производительности, обеспечивающие снижение стоимости конечной продукции.

В первой главе проводится анализ тенденций развития дуговых печей, систем управления и приводов перемещения электродов. Рассматриваются особенности технологического процесса плавки дуговой печи.

Во второй главе на основе экспериментальных данных разрабатывается уточненная модель гидравлического привода перемещения электродов дуговой печи. С помощью полученной модели проводятся исследования работы привода в различных режимах, предлагаются и обосновываются методы улучшения характеристик существующего электрогидравлического привода. Показана, целесообразность введения в электрогидравлический привод перемещения, электродов отрицательной обратной связи по скорости, повышающей быстродействие регулятора и расширяющей диапазон регулирования скорости. Предложен и исследован адаптивный регулятор скорости перемещения штока исполнительного гидроцилиндра, обеспечивающий независимость показателей качества переходных процессов при изменении задания скорости

Третья глава посвящена синтезу и исследованию регулятора мощности дуговой печи в режиме зажигания дуги. Определены области допустимых значений параметров регулятора, обеспечивающих его устойчивую работу. Выявлено существенное влияние на устойчивость работы системы во всех режимах максимальной скорости перемещения электрода, которая для литейного класса печей не должна превышать из условий устойчивости работы системы 1,5-2 м/мин. Рассмотрено влияние инерционности датчиков обратной связи на показатели качества системы. Показано, что гармонические возмущения в канале обратной связи в реализуемом диапазоне частот не приводят к возникновению резонансных явлений, поскольку система обладает достаточным внутренним демпфированием.

В четвертой главе разрабатывается методика экспериментального исследования на действующей дуговой печи механической и гидравлической частей регулятора мощности, проводится экспериментальное определение вида и параметров элементов, входящих в его состав. Проводятся экспериментальные исследования разработанного регулятора на действующей дуговой печи. Уточняются алгоритмы управления и приводятся рекомендации по проектированию и наладке регулятора мощности дуговой печи, реализованного в виде современной двухуровневой иерархической системы, включающей в себя промышленный компьютер и программируемый универсальный контроллер.

Результаты диссертационной работы внедрены и использованы в ООО «НПФ КОМТЕРМ», г. Москва при разработке дуговой печи ДПС-12 для литейного завода ООО «ВКМ-Сталь», г. Саранск и модернизации печи ДСП-25 литейного производства ООО «Промтрактор-Промлит», г. Чебоксары, где в результате внедрения получено 5 % сокращение расхода электроэнергии на плавку и 1 0% сокращение длительности плавки.

Выводы по главе 4

1. Разработана методика экспериментального исследования электрогидравлического привода перемещения электродов непосредственно дуговой печи, включающая в себя определение характеристик электрической, гидравлической и механической частей.

2. Предложена методика определения параметров регулятора мощности и печи на основе каталожных данных и экспериментов, пригодная для рассматриваемого класса печей и определяющая основные параметры работы регулятора, необходимые для его проектирования.

3. Показана возможность реализации и целесообразность использования линейного датчика скорости перемещения электрода для повышения быстродействия регулятора мощности дуговой печи.

4. Показана возможность и целесообразность определения уточненных параметров электрогидравлического привода перемещения электрода на основе экспериментальных исследований на действующей дуговой печи.

5. Экспериментально доказано функционирование предложенной двухуровневой системы управления дуговой печью и разработанного алгоритма управления, обеспечивающего снижение на 5% расхода электроэнергии на плавку и на 10 % продолжительности плавки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании разработанной уточненной модели электрогидравлического привода предложена и апробирована структура адаптивного электрогидравлического регулятора мощности, обеспечивающего инвариантность показателей качества переходных процессов при изменении скорости.

2. Показана целесообразность введения в электрогидравлический привод перемещения электродов отрицательной обратной связи по скорости, позволяющий уменьшить время переходного процесса примерно в 6 раз, что позволило уменьшить длительность плавки примерно на 10% .

3. Выявлено существенное влияние на устойчивость работы системы во всех режимах максимальной скорости перемещения электрода, которая для рассматриваемого класса печей не должна превышать 1,5 — 2 м/мин.

4. Установлено существенное влияние постоянной времени фильтров в канале обратной связи на величину перерегулирования, времени регулирования, запаздывания и амплитуду установившихся колебаний перемещения электрода, и показано, что для рассматриваемого класса печей имеет место оптимальное по критерию минимума амплитуды установившихся колебаний и величины запаздывания значение постоянной времени фильтра, составляющее 1 с.

5. Установлено отсутствие резонансных явлений в системе регулирования при изменении круговой частоты в диапазоне 0,6< сов < 31,5 рад/с. Система обладает достаточным внутренним демпфированием, исключающим возникновение резонансных явлений.

6. Предложена методика определения параметров регулятора мощности и печи на основе каталожных данных и экспериментов, пригодная для рассматриваемого класса печей и определяющая основные параметры работы регулятора, необходимые для его проектирования.

Реализация системы, включая структуры привода и алгоритмы, выполненная на печах постоянного и переменного тока ДПС-12 и ДСП-25, разработанных фирмой ООО «НПФ КОМТЕРМ» и внедренных на заводах ООО

ВКМ-Сталь» и ООО «Промтрактор-Промлит», показала, что предложенные в работе решения обеспечивают нормальное функционирование системы в целом и повышение эффективности ее работы. Снижение расхода электроэнергии на плавку составило 5%, уменьшение длительности плавки - 10%.

Результаты диссертации используются на кафедре ФЭМАЭК МЭИ (ТУ) в учебном процессе.

1. Электрические промышленные печи. Т.2. Дуговые печи и установки специального нагрева. Под ред. А. Д. Свенчанского. М. : Энергоиздат, 1982.

2. Электро дуговые печи постоянного тока./ Попов А. Н. и др.// Электрометаллургия. 1998. - №2. - С. 11-16.

3. Линчевский Б. В., Зайцев В. М., Маслов Д. Г. Сравнение показателей работы дуговой печи переменного и постоянного тока в ОАО «Тяжпрессмаш»/ Электрометаллургия. -2008. №8. - С.20-35.

4. Филиппов А. К., Крутянский М. М., Фарнасов Г. А. Использование электропечей постоянного тока в металлургии.Сталь. 2002. -№1. - С. 33-41.

5. Пути улучшения показателей выплавки стали в малотоннажных дуговых печах/Нехамин С. М. и др.// Электрометаллургия. 2007. - №7. - С. 2-13.

6. Сапко А. И. Исполнительные механизмы регуляторов мощности дуговых электропечей. М.: Энергия, 1980.

7. Рубцов В. П. Исполнительные приводы электротехнологических установок. М. : МЭИ, 2002.

8. Цишевский В. П. Механизмы и приводы электрических печей. М. : МЭИ, 1973 г.

9. Development of Enhanced Electric Arc Furnace/Gilsoo Jang, Weiguo Wang, G. T. Heydt, S. S. Venkata, Byongjun Lee. // Electric Power Components and Systems. -2001.-№29.-P. 1061-1074.

10. Klaus Krueger. Anforderungen an eine modeme Elektrodenregelung fiir Drehstrom Lichtbogenofen// elektrowarme international. 2007. - №4. - P. 245-248.

11. Башта Т. M. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М. : Машиностроение, 1982.

12. Meritt, Н. Е. Hydraulic control systems. New York, London, Sydney: John Willey & Sons Inc., 1991.

13. Merkle D., Schrader D., Thomes B. Hydraulic. Heidelberg : Springer, 2004.

14. Treppschuh Arne, Krueger Klaus, Kuehn Robert. A New Closed-Loop Controlfor DC-EAF//3rd International Steel Conference on New Developments in Metallurgical Process Technologies. Düsseldorf .13.06.07. P.348-352.

15. Bowman Ben, Krüger Klaus. Arc furnace physics. Düsseldorf: Stahleisen Verlag, 2009.

16. Электрогидравлические следящие системы. Хохлова, под ред. В. А. Хохлова. М. : Машиностроение, 1971.

17. Окороков Н. В. Дуговые сталеплавильные печи. М. : Металлургия, 1971.

18. Маринченко В. А. Электрооборудование дуговых печей трехфазного тока. М.: Металлургиздат, 1955.

19. Свенчанский А. Д., Гуттерман К. Д. Автоматическое регулирование электрических печей. М. : Энергия, 1965.

20. Ефроймович Ю. Е. Автоматика дуговых металургических печей. М. : Металлургиздат, 1952.

21. Сидиренко М. Ф., Косырев А. И. Автоматизация и механизация электросталеплавильного и ферросплавного производств. М. : Металлургия, 1975.

22. Пирожников В. Е., Каблуковский А. Ф. Автоматизация контроля и управления электросталеплавильными установками. М. : Металлургия, 1974.

23. Минеев Р. В. Энергосбережение в промышленности (на примере электрических печей). М. : Спутник+, 2009.

24. Лапшин И. В. Автоматизация дуговых печей. М. : б.н., 2004.

25. Karr Charles L., Wilson Eric L. Improved Electric Arc Furnace Operation Via Implementation of a Geno-Fuzzy Control System.// Materials and Manufacturing Processes. 2005. - 20:3. P. 381 — 405.

26. Numerical modelling of electric arcs/J. A. Bakken, L. Gu, H. L. Larsen, V. G. Sevastyanenko// Journal of Engineering Physics and Therrnophysics. -1997. Vol. 70.-No. 4.-P. 530-543.

27. Marco Ramirez, Gerardo Trapaga. Mathematical Modeling of a Direct Current Electric Arc// Metallurgical and materials transactions. 2004. - vol.35B. - P. 363

28. Marco Ramirez, Gerardo Trapaga, Judith Garduno-Esquivel. Mathematical Modeling of a Direct Current Electric Arc: Part II. Dimensionless Representation of a Direct Current Arc// Metallurgical and materials transactions. 2004. - vol.35B. - P. 373-380.

29. R.T. Jones, Q.G. Reynolds, M.J. Alport. DC arc photography and modelling// Minerals Engineering. 2002. - №15. - P. 985-991.

30. Минеев A. P., Коробов А. И., Погребисский M. Я. Моделирование электротехнологических процессов и установок. М. : Компания Спутник+, 2004.

31. Benoit Boulet, Gino Lalli, Mark Ajersch. Modeling and Control of an Electric Arc Furnace// Proceedings of the American Control Conference. Denver.Colorado. -2003. -June 4-6. P. 3060-3064.

32. Closely Parametrical Model for an Electrical Arc Furnace/Labar Hocine, Dgeghader Yacine, Kelaiaia Mounia Samira, Bounaya Kamel// Proceedings of World Academy of Science,Engineering and Techology. 2008. - Vol. 30. - P. 96-100.

33. Nyman P. Modeling and control of an electric arc furnace using a feedforward// Appl. Phys. 1996. - №80 (3). - P. 1872-1877.

34. Q.G. Reynolds, R.T. Jones. Semi-empirical modelling of the electrical behaviour of DC-arc smelting furnaces// The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. 2004.- №7. - P. 1-7.

35. Modeling and Control of an Electric Arc Furnace/Radu Balan, Vistrian Matie§, Olimpiu Hancu, Sergiu Stan, Lapu§an Ciprian/ZMediterranean Conference on Control and Automation. Athens-Greece. July 27-29. 2007. - P.356-368.

36. Wcislik M.A. Linearized mathematical model of a threephase arc furnace circuit//Archiv fiir Elektrotechnik. 1985. - № 68. - P. 273-278.

37. Буканова M.B., Жук А.Я. Анализ механизмов перемещения электродов дуговых сталеплавильных электропечей//Металурпя.Зб1рник наукових праць. 2009.-вып. 19.-С.30-32.38. http://www.servomech.ru.

38. Малая универсальная электрическая дуговая печь ДП-0,1 / Елизаров К. А., и др. // Литейщик России. 2010. - №2. - С. 41-44.

39. Праздников А. В. Гидропривод в металлургии. М.: Металлургия, 1973.

40. Хохлов В. А. Электрогидравлический следящий привод. М.: Наука, 1966.

41. Учебный курс гидравлики в. 3-х томах. Под ред. Шмитта А. Лор на Майне : Маннесманн Рексрот ГмбХ, 1986.

42. Наумов, Е. А., Капитанов, В. И., Минеев, Р. В. Влияние существенных нелинейностей на качество регулирования ДСП с учетом случайных воздействий// Электротехническая промышленность, сер. Электротермия. —1974.-вып. 2 (138).-С. 7-9.

43. Сапко, А. И. Переходные процессы в системах автоматического регулирования ДСП с учетом упругих звеньев механизма// Электротехническая промышленность, сер. Электротермия. 1976. - вып. 5 (165). - С. 15-16.

44. Сапко А. И., Коваль Н. В. Анализ и синтез конструкции системы электрододержателей дуговых сталеплавильных печей// Электротехническая промышленность, сер. Электротермия. 1980. - вып. 5 (213). — С. 3-5.

45. Сапко А. И., Коваль Н. В. Упругие колебания электродов на дуговой электропечи.// Электротехническая промышленность, сер. Электротермия. —1975.-вып. 4 (152).-С. 6-7.

46. Корреляционный анализ электродинамических колебаний электродов в дуговых сталеплавильных печах/Сапко, А. И., и др. // Электротехническая промышленность, сер. Электротермия. — 1978. вып. 8 (192). — С. 6-8.

47. Факторович Г. Е., Дрогин В. И., Масина М. И. Оценка влияния шахты на частоту собственных колебаний стойки электрододержателя дуговых сталеплавильных печей. // Электротехническая промышленность, сер. Электротермия. 1977. - вып. 11 (183). - С. 4-5.

48. J. Ehle, К. Timm, В. Remus, Н. Knapp. Vibrational analysis and first operational results of current conducting electrode arms.// elektrowärmeinternational. 1992. - №04(50). - P. 55-60.

49. Ремус, Б, Тимм, К. Анализ электромеханических колебаний электрододержателей в трехфазных дуговых печах// Черные металлы. 1985. -№15, 16.-С. 29-34.

50. Чередниченко В. С., Бикеев Р. А., Кузьмин М. Г. Математическое моделирование электромеханических колебаний кабельных гирлянд в дуговых сталеплавильных печах//Электрометаллургия. 2005. - №4. - С.10-16.

51. Чередниченко В. С., Кузьмин М. Г., Бикеев Р. А. К вопросу управления электрическим режимом ДСП при развитии электромеханических колебаний. //Электрометаллургия. 2005. - №7. - С.12-18.

52. Грезина А. В. Математическое моделирование динамики системы электрододержателей дуговых сталеплавильных печей.// Вестник Саратовского технического университета. — 2004. № 4 (5). - С. 5-10.

53. Власов А. А., Коваль Н. В. Гашение вибраций систем электрододержателей дуговых сталеплавильных печей // Вибрация машин: измерение, снижение, защита. /Материалы Международной научно-технической конференции. Донецк : ДонНТУ. 2003. - С. 57-61.

54. Пирожников В. Е. Автоматизация электросталеплавильного производства. М.: Металлургия, 1985.

55. Капунцов Ю. Д. Электрогидравлический привод производственных механизмов. М. : МЭИ, 2004.

56. Черных И. В. Simulink. Среда создания инженерных приложений. М.: Диалог-МИФИ, 2004.

57. Герман-Галкин С. Г. Мatlab & Simulink. Проектирование мехатронныхсистем на ПК. СПб. : КОРОНА-Век, 2008.

58. Ануфриев И. Е., Смирнов А. Б. и Смирнова Е. H. MATLAB 7.0. Наиболее полное руководство. СПб : БХВ-Петербург, 2005.

59. Дьяконов В. П. MatLab 6.5 SPl/7.0 + Simulink 5/6 основные применения. M. : СОЛОН-Пресс, 2005.

60. Брайан Р. Хунт. Matlab Д2007 с нуля! М. : Лучшие книги, 2008.

61. Соколов M. М., Грасевич В. Н. Электрооборудование механизмов электротермических установок. М. : Энергоатомиздат, 1983.

62. Poley Richard. DSP Control of Electro-Hydraulic Servo Actuators.// Texas Instruments Application Report 01 (SPRAA76). -2005.

63. Фарнасов Г. А. Автоматизация процессов электроплавки стали. M. : Металлургия, 1972.

64. Рубцов В. П., Нехамин И. С. Исследование влияния пульсаций выпрямленного напряжения на устойчивость горения электрической дуги.// Вестник МЭИ. 2009. - №2. - С. 110-116.

65. Нехамин И. С., Рубцов В. П.Исследование системы регулирования тока дуговой сталеплавильной печи постояного тока. // Вестник МЭИ. — 2007. №5. -С. 34-40.

66. Рубцов, В. П., Погребисский, М. Я. Моделирование в технике. М. : МЭИ, 2008.

67. Сисоян Г. А. Электрическая дуга в электрической печи. М. : Металлургия, 1974.

68. Treppschuh Arne, Krüger Klaus, Kühn Robert. Verbesserte Spannungsregelung für Gleichstrom-Elektrolichtbogenöfen.//Stahl u. Eisen. 2007. -Nr. 9.-P. 51-57.

69. Альтгаузен А.П., Бершицкий И.М., Бершицкий M. Д., и др. Электрооборудование и автоматика электротермических установок. Справочник. М. : Энергия, 1978.

70. Мазуров В. М. Автоматические регуляторы в системах управления и ихнастройка.// Компоненты и технологии. — 2003. №3-6.

71. Doscher, J. Accelerometer Design and Applications.Analog Devices. 1998.

72. Хакимьянов М.И., Ковшов В.Д., Сакаев А.Ф. Датчик параметров движения штанговых глубиннонасосных установок на основе интегрального акселерометра// Электронный журнал «Нефтегазовое дело». 2007.

73. Власенко А. Микромеханические датчики Analog Devices iMEMS: Эволюция продолжается. //Компоненты и технологии. 2005. - №6. - С. 21-22.

74. Евдокимов Ю. А., Линдваль В. Р., Щербаков Г. И. LabVIEW для радиоинженера: от виртуальной модели до реального прибора. Практическое руководство для для работы в программной среде LabVIEW. М.: ДМК Пресс, 2007.

75. Суранов А. Я. LabVIEW 1. Справочник по функциям. М. : ДМК Пресс, 2005.

76. Федосов В. П., Нестеренко А. К. Цифровая обработка сигналов в LabView. М. : ДМК Пресс, 2007.

77. Методы классической и современной теории автоматического управления. Учебник в 5-и тт. Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. М. : МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004.

78. Теория автоматического управления. Часть II. Под ред. A.B. Нетушила. М.: Высшая школа, 1972.

79. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М.: Машиностроение, 1973.

80. Треппшу А., Крюгер К. и Кюн Р. Улучшенная система регулирования напряжения для электродуговой печи постоянного тока// Черные металлы.2008. №2. - С. 24-30.

81. Сапко А. И. Механическое и подъемно-транспортное оборудование электрометаллургических цехов. Москва : Металлургия, 1986.

82. Комплексная модернизация дугосталеплавильных печей (ДСП), проблемы и способы их решения/Бодров В. В. и др. // Metal Russia. 2009. - №5. - С. 30-35

83. Свешников В. К, Усов А. А. Станочные гидроприводы. Справочник. М. : Машиностроение, 1988.87. www.baluff.com

84. Елизаров К.А. Экспериментальное исследование электрогидравлического механизма перемещения электродов дуговой сталеплавильной печи//Вестник МЭИ. -2009. №3. -С.47-53.

85. Елизаров К.А. Экспериментальное определение структуры и параметров электрогидравлического привода перемещения электродов дуговой электропечи //Вестник МЭИ. -2010. №1. - С.51-57.

86. Елизаров К.А. и др. Малая универсальная электрическая дуговая печь ДП-0,1//Литейщик России. -2010. -№2. -С.41-44.

87. Патент РФ на полезную модель №82400, МПК Н05В 7/148, G05B 11/00. Регулятор мощности дуговой сталеплавильной печи // К.А. Елизаров и др. -№2008141995/22; Заявл. 23.10.2008; Опубл. 20.04.2009, Бюл. №11.-1 с.

88. Елизаров К.А. Экспериментальное определение параметров электрогидравлического регулятора мощности ДСП//Вести высших учебных заведений Черноземья. -2009. -№2. -С.32-34.

89. Elizarov К. Experimental research of electrohydraulic drive for arc furnaces electrodes transmission system/ZProceedings of 54. IWK. Ilmenau. Germany. 2009. 07-10 September. P. 363-364.

90. Елизаров К.А. Экспериментальное исследование механизма перемещения электродов ДСП//Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. XV Между-нар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3-х т. Т.2.-М.: Издательство МЭИ, 2009.- С. 154-156.

91. Елизаров К.А. Исследование кинематики гидравлического регулятора мощности дуговой электропечи//Труды XII МКЭЭЭ-2008. Крым. Алушта. 29 сентября-4 октября 2008. С. 240-242.

92. Елизаров К.А. Исследование влияния гидравлического регулятора мощности на энергопотребление дуговой сталеплавильной печи// Энерго- и ресурсосбережение -XXI век: Сб. материалов VI Междунар. научн.-практич. интернет-конференции. Орел. 2008. - С. 90-91.

93. Елизаров К.А. Экспериментальное определение параметров электрогидравлического регулятора мощности ДСП// Энерго- и ресурсосбережение -XXI век: Сб. материалов VII Междунар. научн.-практич. интернет-конференции. -Орел. 2009. С. 104-106.