[实用新型]直流电弧炉的电弧模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种直流电弧炉的电弧模拟装置，该电弧模拟装置包括：自上而下设置的多个电路板、控制元件和多个第一灯组；其中，每个电路板上沿周向布设多个第一灯组，且与每个第一灯组电连接；每个第一灯组包括：多个电连接的第一灯珠；控制元件，与各个电路板电连接，用于控制各个电路板上的第一灯珠发光。本实用新型通过控制各个电路板上的灯珠发光，能够形成一个发光的圆柱体，以模拟直流电弧炉产生的电弧，进而控制不同排列、不同数量的灯珠发光，能够模拟不同形状的电弧。

技术领域

本实用新型涉及测试设备领域，尤其涉及一种直流电弧炉的电弧模拟装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本实用新型实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

电弧炉是一种利用电极产生的电弧高温熔炼矿石或金属等冶炼物的电炉。电弧炉分为交流电弧炉和直流电弧炉。交流电弧炉由电网直接供电，由于电弧炉是一种非线性负荷，电弧炉冶炼过程，会给电网带来无功冲击、三相电压不平衡、谐波污染等问题，造成电网电压剧烈波动。而直流电弧炉从电网取电后，会经整流装置将电网的高电压转换为直流电弧炉冶炼所需的低电压(例如，35KV/1.5KV)，电能经短网(水冷电缆及其附件等)和单相电极构成回路，在炉内产生直流电弧电流，用于冶炼金属。可见，与交流电弧炉相比，直流电弧炉的整流装置能够通过快速调节负荷电流的方式，极大抑制直流电弧炉对电网的冲击影响。为了实现快速调节负荷电流的目的，通常需要检测电弧炉短网电感或电极电阻等电气参数。

图1为现有技术中提供的一种直流电弧炉的供电系统示意图，如图1所示，直流电弧炉的整流装置2将电网1的交流电信号转换为直流电信号，经过电弧炉短网5(水冷电缆及其附件等)、顶部电极4(图标4-1所示为R极、图标4-2所示为S极、图标4-3所示为T极)、电弧炉本体3中的冶炼物(例如，废钢7-1或钢水7-2等)后，又回到整流装置2，构成一个完整的电气回路。由液压电极调节系统6控制直流电弧炉的顶部电极4上升或下降，可以调节顶部电极4与炉内冶炼物(废钢7-1或钢水7-2等)之间的距离。当顶部电极4与炉内冶炼物之间存在一定的距离的时候，会产生一个强大的电弧，形成电弧放电过程。电弧放电过程是一个大量释放能量的过程(即电气能量转换为热能的过程)，释放的能量能够对炉内冶炼物进行冶炼(例如，将固态废钢融化，形成液态钢水，实现废钢的冶炼)。

由图1所示的供电系统可以看出，在正常工作模式下，整流装置2输出一个电压信号，随着外部电弧炉短网5、废钢7-1或钢水7-2的不同，会形成不同大小的电流。因而，利用电流检测装置检测回路中的电流，使得整流装置2基于设定的电流值与电流检测装置反馈的电流值之差，调节其输出电压，直到电流检测装置检测到的电流值与设定的电流值相等。需要注意的是，直流电弧炉电气回路中的任何一个设备或装置，都会影响到整流装置2的控制和调节。经研究发现，电弧炉短网5对整流装置2的空控制和调节影响最大，尤其是电弧炉短网的电感值，是影响整流装置2工作的重要参数，直接关系到直流电弧炉是否能够正常生产。

对于电弧炉短网设备的电感值选取，现有技术通常将设备厂商家提供的出厂值，作为冶炼工程使用的电感参考值。由于电弧炉短网设备生产过程中，涉及到了成千上万的元器件，导致最终整体设备参数会发生偏移。设备厂商在设备出厂测试中，通过内部技术手段，将整体设备分为2～5个子设备，采用小信号检测方法，给子设备两端施加一个小电压信号(通常为交流220V或380V电压)，然后检测流过子设备的电流信号，采用简单的除法，计算出子设备的电感值。