变频调速技术在工业电弧炉的应用

变频调速技术在工业电弧炉的应用

1 引言
目前在我国的铸造及冶炼行业中电弧炉有着十分广泛的应用，其中电极升降调节自动控制系统在其中有着举足轻重的作用，电弧炉电极调节器在国内历经了自流电动机式调节器、转差离合器式调节器、可控硅控制双绕组异步电动机式调节器等主要阶段，目前国内普遍采用可控硅控制的异步电动机调压调速这一技术，在国内电弧炉的应用中大部分均采用了此技术，这一技术国内在80年代已研制成产品并投入现场使用(代表产品KZY和KSD)，均取得了良好的经济效益和社会效益，随着技术的进步，人们认识的不断提高，生产工艺过程对设备有了更高的要求，例如，加强对电动机的保护，缩小死区，炼钢时三相功率的平衡，加快响应速度，进一步提高调速精度，简化系统结构，减少故障点，提高产品的可维护性，增加系统与车间(例如实验室)或下厂中央计算机联网等一系列功能，随着电力电子技术和微电子技术应用的推广，大规模集成电路的发展和新的控制理论的不断出现，变频调速技术已是一种成热的和品质优良的调速技术。

2 工业电弧炉的电极调节自动控制系统

2.1 早期的控制方法
交流电弧炉(AC炉)或精炼炉是把三相交流电源经电炉短网分别送到炉顶三根石墨电极上，并以废钢或钢水为中性点，在炉顶电极与废钢或钢水之间产生电弧形成高温。以熔化废钢或使钢水升温。电极升降调节系统在炼钢电弧炉及精炼炉装置中是一个十分重要的系统，电极升降调节系统的可靠性及响应速度直接对降低石墨电极和电能的消耗、减少对电网的负荷冲击以及最大限度地发挥电弧熔炼炉及钢包精炼炉的炼钢潜力等均会产生十分重要的影响。　　　

在早期的使用中，电极的调节都是靠操作工进行全手动控制，导致其产品质量很大程度上依赖于操作工的经验，同时也造成了人量人力、物力以及电能的损耗，同时这种方法可调性差、不准确，产品质量也难以保证。