DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.3.04

РОЗВИТОК МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ КОМП’ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ РЕЖИМІВ ДУГОВОЇ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЇ ПЕЧІ

O. Y. Lozynskyi, Y. S. Paranchuk, R. Y. Paranchuk, F. D. Matico

Анотація


Мета. Метою статті є створення трифазної у миттєвих координатах комп’ютерної Simulink-моделі системи живлення та системи автоматичного регулювання (САР) координат електричного режиму (ЕР) дугової сталеплавильної печі типу ДСП-200, яка має зручний інтерфейс для зміни структури та параметрів системи живлення трифазних дуг, структури системи та законів керування електричним режимом, а також стохастичних характеристик параметричних та координатних збурень. Методика. Для проведення досліджень використовувалися положення теорії електричних кіл, експериментальні дослідження і математичне та комп’ютерне моделювання в додатку Simulink пакету Маtlab. Результати. Створено високоточну комп’ютерну у миттєвих координатах Simulink-модель системи живлення та САР координат ЕР ДСП-200 та з її використанням проведено дослідження ЕР та отримано оцінки показників функціонування дугової печі у різних технологічних періодах плавлення та за різних структур системи автоматичного керування (САК). Наукова новизна. Вперше на основі поєднання елементів бібліотеки додатку Simulink та типових бібліотечних блоків SimPowerSystems програми Matlab складено трифазну у миттєвих координатах повну модель системи живлення та САК ЕР дугової печі ДСП-200, яка має значні переваги по точності, швидкодії та функціональних можливостях у порівнянні з відомими моделями. Практична цінність. Можливість виконання на створеній Simulink-моделі математичних експериментів з дослідження показників динаміки регулювання координат ЕР та показників електромагнітної сумісності режимів ДСП та електромережі при дії детермінованих і випадкових збурень.

Ключові слова


дугова сталеплавильна піч; комп’ютерна Simulink-модель; система живлення; система автоматичного регулювання; електричний режим; регулятор; динамічна вольт-амперна характеристика дуги; електромеханічний контур

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF UKR

Посилання


1. Wang Y., Mao Z., Tian H., Li Y., Yuan P. Modeling of electrode system for three-phase electric arc furnace. Journal of Central South University of Technology, 2010, vol.17, no.3, pp. 560-565. doi: 10.1007/s11771-010-0523-3.

2. Paranchuk Y.S. Modeling and research of electric arc furnace current regulation system modes. Bulletin of Lviv Polytechnic National University. Series: «Electrical and electromechanical systems», 2000, no.403, pp. 126-133. (Ukr).

3. Lozynskyy O.Y., Paranchuk Y.S., Lozynskyy A.O., Maruschak Y.Y. Mathematical model of power supply system and modes control of the EAF-PSN electrotechnology complex. Scientific Bulletin of the National Mining University, 2004, no.3, pp. 8-15. (Ukr).

4. Varetsky Y., Lozynsky O., Paranchuk Y. A new design of SVC thyristor controlled reactor. Proceedings of the International Conference EPQU’03: «Electrical Power Quality and Utilization». Krakow, Poland, 2003, pp. 353-360.

5. Balan R., Maties V., Hancu O., Stan S., Lapusan C. Simulation of an electric arc furnace electrode position system. Available at: http://www.freepatentsonline.com/article/Annals-DAAAM-Proceedings/177174488.html (accessed 02 May 2017).

6. Balan R., Maties V., Hancu O., Stan S., Ciprian L. Modeling and control of an electric arc furnace. 2007 Mediterranean Conference on Control & Automation, Jun. 2007. doi: 10.1109/med.2007.4433737.

7. Rahmatollah Hooshmand, Mahdi Banejad, Mahdi Torabian Esfahanj. A new time domain model for electric arc furnace. Journal of Electrical Engineering, 2008, vol.59, no.4, pp. 195-202.

8. Mahmood Moghadasian, Emad AlNasser. Modelling and control of electrode system for an electric arc furnace. 2nd International Conference on Research in Science, Engineering and Technology (ICRSET’2014), March 21-22, 2014 Dubai (UAE), рр. 129-133. doi: 10.15242/iie.e0314558.

9. Paranchuk Y.S. Modeling of the arcs characteristics and processes in arc steelmaking furnace. Bulletin of Lviv Polytechnic National University. Series: «Electrical and electromechanical systems», 2003, no.487, pp. 108-116. (Ukr).

10. Gaydyshev I. Analiz i obrabotka dannykh: spetsial'nyi spravochnik [Analysis and processing of data: special reference book]. Saint Petersburg, Piter Publ., 2001. 752 p. (Rus).

11. Paranchuk Y.S. Investigation of the two-level reactive power compensation system in networks with arc steelmaking furnaces. Technical electrodynamics. Thematic issue «Power electronics & energy efficiency», 2004, part 2, pp. 73-78. (Ukr).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Wang Y., Mao Z., Tian H., Li Y., Yuan P. Modeling of electrode system for three-phase electric arc furnace // Journal of Central South University of Technology. – 2010. – vol.17. – no.3. – pp. 560-565. doi: 10.1007/s11771-010-0523-3.
2.     Паранчук Я.С. Моделювання та дослідження режи­мів електричної системи регулювання струмів дуг дугової сталеплавильної печі // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: «Електроенергетичні та електромеханічні системи». – 2000. – №403. – С. 126-133.
3.     Лозинський О.Ю., Паранчук Я.С., Лозинський А.О., Марущак Я.Ю. Математична модель системи живлення та регулювання режимів електротехнологічного комплексу ДСП-ЕПМ // Науковий вісник Національного гірничого уні­верситету. – 2004. – №3. – С. 8-15.
4.     Varetsky Y., Lozynsky O., Paranchuk Y. A new design of SVC thyristor controlled reactor // Proceedings of the International Conference EPQU’03: «Electrical Power Quality and Utilization». – Krakow, Poland. – 2003. – pp. 353-360.
5.     Balan R., Maties V., Hancu O., Stan S., Lapusan C. Simulation of an electric arc furnace electrode position system. Режим доступу: http://www.freepatentsonline.com/article/Annals-DAAAM-Proceedings/177174488.html.
6.     Balan R., Maties V., Hancu O., Stan S., Ciprian L. Modeling and control of an electric arc furnace // 2007 Mediterranean Conference on Control & Automation, Jun. 2007. doi: 10.1109/med.2007.4433737.
7.     Rahmatollah Hooshmand, Mahdi Banejad, Mahdi Torabian Esfahanj. A new time domain model for electric arc furnace // Journal of Electrical Engineering. – 2008. – vol.59. – no.4. – pp. 195-202.
8.     Mahmood Moghadasian, Emad AlNasser. Modelling and control of electrode system for an electric arc furnace // 2nd International Conference on Research in Science, Engineering and Technology (ICRSET’2014), March 21-22, 2014 Dubai (UAE), рр. 129-133. doi: 10.15242/iie.e0314558.
9.     Паранчук Я.С. Моделювання характеристик та процесів дуг дугової сталеплавильної печі // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: «Електроенергетичні та електромеханічні системи». – 2003. – №487. – С. 108-116.
10.  Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник. – СПб: Питер, 2001. – 752 с.
11.  Паранчук Я.С. Дослідження дворівневої системи компенсації реактивної потужності в мережах з дуговими сталеплавильними печами // Технічна електродинаміка. Тем. випуск «Силова електроніка та енергоефективність». – 2004. – Ч.2. – С. 73-78.




Copyright (c) 2018 O. Y. Lozynskyi, Y. S. Paranchuk, R. Y. Paranchuk, F. D. Matico


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)