Luận Văn: "Thiết kế hệ
thống điều khiển động cơ
nâng hạ điện cực lò hồ
quang"
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
LI NểI U
Trong nn cụng nghip hin nay ngnh c khớ luyn kim úng mt vai
trũ rt quan trng, l ngnh cụng nghip khụng th thiu v sn phm ca
ngnh luụn cú mt tt c mi lnh vc.
Hin nay trong cụng nghip luyn kim, phng phỏp nu luyn thộp
bng lũ h quang c dựng ph bin vi u im l n gin d to ra cỏc
loi thộp cú cht lng mong mun.
Cht lng thộp l i lng ph thuc vo rt nhiu yu t trong ú
ph thuc phn ln vo cụng sut cp cho lũ v s phõn b nhit hay nhit
trong ni lũ.
iu chnh cụng sut lũ h quang cú th thc hin bng cỏch thay i
in ỏp ra ca bin ỏp lũ hoc bng s dch chuyn in cc thay i chiu
di ngn la h quang v nh vy s thay c in ỏp h quang, dũng in
h quang v cụng sut tỏc dng ca h quang.
Ngy nay vi s phỏt trin mnh m ca nn cụng nghip mỏy tớnh v
thit b thụng minh cỏc quỏ trỡnh sn xut ngy cng cú s tham gia ca cỏc
thit b ny iu khin mt cỏch chớnh xỏc t ng quỏ trỡnh sn xut.
Qua k hc tp va qua em c giao ti mụn hc vi ni dung Thit k
h thng iu khin ng c nõng h in cc lũ h quang
Ni dung ỏn ca em cú nhng phn chớnh sau:
Phn I: Nhng vn chung v lũ h quang
Phn II: Thit k s ụ nguyờn lý
Phn III: Tớnh chn cỏc thit b
Phn IV: Xột n nh v hiu chnh h thng
Phn V : Nguyờn lý lm vic ca h thng
Em xin chõn thnh cm n thy giỏo hng dn : Nguyn Ngc Kiờn v

+) Lũ h quang mt chiu .
+) Lũ h quang xoay chiu .
Theo cỏch chỏy ca ngn la h quang chia ra .
+) Lũ nung núng giỏn tip : nhit ca ngn la xy ra gia hai
in cc c dựng nu chy kim loi .
+) Lũ nung núng trc tip : nhit ca ngn la h quang xy ra
gia hai in cc v kim loi dựng nu chy kim loi .
Theo c im cht liu vo lũ , lũ h quang c phõn thnh :
+) Lũ cht liu bờn sn bng phng phỏp th cụng hay mỏy
múc qua ca lũ
+) Lũ cht liu trờn nh lũ xung nh gn cht liu .
I.3 Kt cu chung .
Vi mi lũ h quang bt k , u cú cỏc b phn chớnh :
+) Mi lũ cú lp v cỏch nhit v cú ca lũ v ming rút +) Vn
núc lũ cú v cỏch nhit
+) C cu gi v dnh chuyn in cc truyn ng bng thanh
rng , cỏp in hay bm thu lc .
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
5
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
+) C cu nghiờn lũ truyn ng bng h thng in hay h thng
thu lc .
+) Phn dn in t BA n lũ .
Ngoi ra i vi lũ h quang np in t trờn cao cũn cú c cu nõng ,
quay vũm lũ , c cu rút kim koi hay gu np liu .
Trong cỏc lũ h quang cú ni lũ sõu , kim li lng trng thỏi tnh cú
chờnh lch nhit theo cao .
Trong iu kin ú , tng cng phn ng ca kim loi vi x v m
bo kh nng nung núng kim loi trc khi rút , cn phi khuy trn kim loi
lng . cỏc lũ dung lng nh thỡ vic khuy trn c thc hin bng tay qua

vy yờu cu c bn ca mch ngn lũ phi ngn nht .Trong iu in cú th
gim bt tn hao , ng thi c phộp t cỏc tm ng lỏ thnh cỏc thanh
mm cú th cun do lờn xung theo cỏc in cc . Ngoi ra mch ngn cũ
phi m bo s cõn bng rmn v xmn gia cỏc pha ó cú cỏc thụng s in
(cụng sut, in ỏp, dũng ) nh nhau ca cỏc h quang . Khi ba pha ngn mch
phõn b i xng thỡ h cm gi hai pha bt k s bng nhau v s.. h cm
bng khụng . Trng hp nu khomg cỏch gia cỏc pha khụng nh nhau h
cm gia cỏc pha s khỏc nhau .Trong mt pha no ú s xut hin s.. ph
ngc chiu dũng in trong pha ú v to ra mt xt ỏp ph trờn in tr
thun pha ú . Kt qu pha ny nh th tng in tr tỏc dng gõy ra mt tn
hao cụng sut v cụng sut h quang c pha ny s gim so vi cỏc pha khỏc .
ng thi mt pha khỏc s.. ph li cựng chiu vi dũng in ca pha ,
in tr tỏc dng nh b gim v cụng sut h quang pha ny s tng lờn , hin
tng trờn gõy ra s mt i xng v in ỏp gia cỏc h quang , s phõn b
cụng sut khụng ng u gia cỏc pha , gim hiu sut lũ v vi lũ cụng sut
cng ln thỡ s mt i xng in t mch ngn cng lún .
Chng li hin tng trờn bng cỏch phõn b i xng b mt hỡnh hc
v v mt in t ca mch ngn v ca cỏc thanh dn chuyn dũng ti cỏc
in cc khụng c bự v tr . Vi cỏc lũ dung lng ln mch ngn c
ni tan giỏc cỏc in cc .
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
7
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
Hai bờn ni cn gi in cc cú t hai dõy dn dũng pha cỏch in
nhau s ũ ny thỡ hai pha cú cỏc dõy dn t õỳ u v u cui ti hai
in cc k sỏt nhau , to ra h hai dõy , cú pha th ba dn dũng ti hai cu
gia ngoi s khụng cú tớnh cht ca h hai dõy . Tớnh khụng i xng ca
mch ngn ó gim nhiu nhng cha hon ton ngi ta thc hin dn dũng
h hai dõy cho c ba pha nh thờm cu ph :
Mang dõy u cui pha 3 ti in cc mt vũng qua in cc 3 cn

III.2. Giai on oxy hoỏ v hon nguyờn .
õy l giai on kh cacbon ca kim loi n mt gii hn nht nh
tu theo yờu cu cụng ngh kh P, S, kh khớ trong gang ri tinh luyn . S
chỏy hon ton cacbon gõy sụi mnh kim loi . giai on ny cong sut
nhit yờu cu v c bn l bự li cỏc tn hao nhit v nú bng khong 60%
cụng sut nhit ca giai on mt h quang cng cn duy trỡ n nh .
Trc khi thộp ra lũ phi qua giai on hon nguyờn l giai on kh
oxy , kh sun fua v hp kim hoỏ kim loi cụng sut yờu cu lỳc ny ch c
30% so vi giai on 1 ch nng lng tng i n nh v chiu di h
quang khong vi trc mm .
III.3 Giai on ph .
õy l giai on ly sn phm ó nu luyn , tu sa v lm v sinh v
cht liu vo lũ .

Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
9
O
P (WM)
Nu chy
ụxy hoỏ
Ho n nguyờn +(h)
Tu sa v sinh
1- 2 th cụng sut hu cụng tiờu th lũ h quang 100 T
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
IV - Yờu cu v trang b in cho lũ h quang .
Cỏc lũ h quang nu luyn kim loi cú cỏc b iu chnh luyn nõng
cao nng sut lũ gim sut chi phớ nng lng gim thp cacbon cho kim loi ,
nõng cao cht lng thộp gim dao ng cụng sut khi nu chy , ci thin
iu kin lao ng .
Cht lng thộp nu luyn ph thuc vo cụng sut cp v s phõn b

ti vaũ dũng ti v s thay i dũng ca mt pha s nh hng ti 2 pha cũn
li .
Phng phỏp tt nht l dựng b iu chnh duy trỡ :
const
I
U
Z
hq
hq
hq
==
Thụng qua hiu s tớn hiu dũng v ỏp
a.Ihq-b.Uhq = b.Ihq.(Z0 -Zhq) *
Trong ú a,b : h sú ph thuc h s cỏc bin ỏp o lng (bin dũng ,bin
in ỏp ) v in tr iu chnh trờn mch (thay i bng tay khi chnh nh ).
Z0hq , Zhq : Giỏ tr t v giỏ tr thc ca tng tr h quang
T (*)

hqhqhq
hq
hqhq
ZZZ
Ib
UbIa
==

0
.

Vy iu chnh thc hin theo ch lch ca tng tr h quang so v

mc vi sai s khụng quỏ 5% .
Cú th chuyn i nhanh t chộ iu khin t ng sang ch iu
khin bng tay do phi thc hin thao tỏc ph bt k . (nõng in cc trc khi
cht liu vo lũ ) v ngc li , chuyn nhanh v ch iu khin t ng .
T ng chõm la h quang khi bt u vo lm vic v sau khi h
quang b ct t khi ngn mch thỡ c nõng in cc nờn khụng lm t h
quang .
Dng mi in cc khi mt in li .
c cu chp hnh (c cu dch cc) cú th truyn ng bng in-c hoc thy
lc.Trong c cu in-c ,ng c c dựng ph bin l ng c mt chiu
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
12
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
kớch t c lp vỡ nú cú Momen khi ng ln ,gii iu chnh rng,bng
phng d iu chng v cú th d m mỏy,o chiu,hóm. ụi khi cng dựng
ng c khụng ng b cú Momen quỏn tớnh ca Roto nh.
+ Mi lũ.
+ Hon nguyờn.
+Thụng s ca ngn la h quang

Ch bo v .
Phớa s cp BAL cú t role dũng in cc i tỏc ng nờn cun
ngt Rle ny cú duy trỡ thi gian , thi gian duy trỡ ny gim khi bi s quỏ
ti dũng tng .
Phớa s cp BAL cũn cú cỏc dng c o lng , kim tra phớa th cp
cng cú cỏc mỏy bin dũng ni vi ampe k o dũng in h quang .
Mỏy bin ỏp lũ MBAL .
Mỏy bin ỏp lũ dựng cho lũ h quang phi lm vic trong cỏc iu kin
c bit nng l nờn cú cỏc c im sau :
+ Cụng sut rt ln v dũng in th cp rt ln .

khuych i qua b khuych i 4 ri ti c cu chp hnh 5 dch in cc
theo hng gim sai lch .
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
15
ng c nõng h
P
hq
I
hq
2
5
4
U
hq
S trc nng h iu chnh cụng xut lũ h quang
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
hon thin c tớnh ng ca h nõng cao cht lng iu chnh
thng s cũn cú cỏc phn hụỡ v tc dch cc , tc thay i dũng , ỏp
Trong s cng cú th cú cỏc phn t chng trỡnh hoỏ mỏy tớnh .
H iu chnh cú th dựng khuych i mỏy in , khuych i t , Thyistor ,
thu lc , li hp in t .
II. Chn phng ỏn truyn ng
S iu khin dch cc lũ h quang dựng mỏy in khuych i t
trng ngang .
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
16
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
II. Chn phng ỏn truyn ng
S iu khin dch cc lũ h quang dựng mỏy in khuych i t trng
ngang

7R
1BA
BD
1CL

2CL
in cc
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
II.1 Gii thiu s .
Phn mch lc ca h thng gm cú :
+ ng c mt chiu c cung cp t mỏy in khuych i , cun kớch t
ca ng c c cp in ỏp mt chiu thụng qua in tr 9R mc song song
vi tip im thng h m chm ca rle thi gian Rth gim t thụng
trong trng hp nõng .
+Mỏy in khuych i s dng 3 cun õy khng ch trong ú cun CC1 l
cun ch o ch iu khin t ng , cun CC2 l cun ch o ch
iu khin bng tay , cun CFA l cun ph hi õm in ỏp , h s phn hi
in ỏp khỏc nhau i vi trng hp h v nõng . Cc tớnh ca in ỏp t
nờn ng c khi h (H) v nõng (N) cho trong s .
Do R7 mc song song vi 3CL nờn ta cú h sú phn hi khi h l H =
, khi nõng N = 0,3 .
+ ch iu khin bng tay thỡ in ỏp mt chiu cp cho cun ch o l
CC2 ly t ngun mt chiu .
+ ch iu khin t ng thỡ tớn hiu ch o cp cho cun CC1 l hiu
s ca tớn hiu t l theo dũng v ỏp ca h quang , phn tớn hiu t l theo
dũng c to nờn bi mch vũng MBD (BD) , in tr 1R, MBA v 1BA , b
chnh lu 1CL v b phõn ỏp in tr 5R , mch to ra tớn hiu t l vi in ỏp
h quang nh in tr cú cp 2R , b chnh lu 2CL v b phõn ỏp 4R .
Nguyờn lý hot ng .
ch iu khin bng tay .

chiu quy c ca in ỏp trờn CC1 (Ucd) in ỏp ch o nh hỡnh v .
Ucd =a.Uhq b.Ihq
Nu Ucd = 0 thỡ sc t ng ca cun ch o CC1 = 0 v ng c khụng
quay . in cc s khụng dch chuyn khong cỏch gia in cc v b mt
kim loi trong trng hp ny bng khong cỏch t v giỏ tr in ỏp h
quang cng nh dũng in h quang trong trng hp ny cng c go l
gớa tr t Uhq0 ,Ihq0
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
19
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
a.Uhq0 = b.Ihq0
a.Uhq0 = b.Ihq0 =>
a
b
I
U
Z
ng
hq
hq
==
0
0
0
Thụng thng khi lm vic in cc s mũn dn dn n khong cỏch
gia in cc v kim loi s tng dn nờn dũng in h quang s gim v in
ỏp h quang s tng .
a.Uhq> a.Uhq0 v bIhq > bIhq0 => Ucd dng xut hin sc in
ng ca mỏy in khuych i lm cho ng c quay h in cc . nu sai
lch cng ln thỡ giỏ tr ca in ỏp t lờn cun CC1 cng ln thỡ tc

T cỏc u ,nhc im ca hai phng phỏp iu chnh c nờu ra ta
i n dựng h thng van - ng c dch cc lũ h quang l hp lý hn c
vỡ h thng ny m bo c v kinh t ln k thut .
S cu chỳc mt pha (hỡnh v ) .Tớn hiu t l vi dũng Ihq v in ỏp
Uhq ca mt pha t cỏc bin dũng TI v bin ỏp TU ti cỏc b chnh lu CL1
v CL2 .S mt cõn bng gia cỏc tớn hiu u vo s c a ti khõu vựng
khụng nhy (KN) .T ú n khõu khuych i bỏn dn, tớn hiu s ti khõu
iu ngun khin NK v qua ú s ti khõu xung pha XP1 va XP2 iu
chnh gúc m tiristor cp in chio phn ngs ng c.
Cp in cho cỏc khõu l khi ngun ch in ca lũ h quang tng
ng nh ch t thỡ khi K khụng cú tớn hiu ra , ng c khụng nhy
v khụng dch cc.
Nu ch lm vic sai lch khi ch t(Ihq tngdo ngn mch,Uhq
tng do cha mi hay do t h quang ) m ln tớn hiu sai lch vt quỏ
vựng khụng nhy ca b iu chnh thỡ u ra khi khụng nhy cú tớn hiu qua
K,NK,XP1,XP2.S iu khin m tiristor,cp in cho ng c quay
dch cc .
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
21
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
Khi Uhq tng thỡ ng c h in cc xung.Tc ng c xỏc nh
bi hiu s tớn hiu ra cua khi KN v tớn hiu phn hi õm ỏp.Quy lut iu
chnh h in cc l t l trờn ton gii tớn hiu vo k c khi t h quang .
Khi Ihq tng thỡ ng c nõng in cc lờn. vựng thay i nh ca Ihq
thỡ tc nỏang t l vpớ s gia Ihq (on a1 b1). vựng thay i ln ca Ihq
thỡ tc nõng nhy vt. Ch le t c nh n ỏp 4VD trong mch phn
hi õm in ỏp.
c tớnh nh hỡnh v trờncho kh nng loi tr nhanh ch sai lch
(ngn mch,t h quang ) v trong giai on hon nguyờn,cỏc sai lch nh
khụng cú tỏc ng hoc cú tỏc ng vựng tỏc ng nh do ú loi tr c

- Mch ng lc gm 2 b bin i tiristor mc song song ngc cung cp
nng lng cho ng c mt chiu .
- Khi to xung: Dựng phỏt cỏc xung cú ln gúc pha thớch hp a
n cỏc nhúm van chnh lu v nghch lu.
- Mch bo v:
Cú 2 mch bo v: mch bo v mt in mt pha v mch bo v quỏ ti. Hai
mch ny cú chc nng bo v tỡnh trng in ỏp ngun cung cp cho lũ h
quang v khi ng c quỏ ti ln.
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
23
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp S V: Trần Đại Khoa
Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp
24
U
k
U
kN
U
k
T
Khi phn
hi dũng
in ca
hụ quang
Tng
hp
tớn
hiu
Khi
khụng

ca
ng
c
To
xung
Bo v
mt
pha
Tớn
hiu
in
ỏp 3
pha
Phỏt
xung
ng
c
Mch
ly tớ
hiu
phn hi
in ỏp
h quang

Phỏt
xung
Thun
BBng
c
Bo v

T
9
T
12

T
7
T
10
T
6
T
3
T
1
T
2
T
5