CC BY
3
Научная статья УДК 621.365.22 DOI: 10.14529/power230305
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМАЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ НЕЛИНЕЙНОГО РЕГУЛЯТОРА ИМПЕДАНСА ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ
A.А. Николаев, [email protected], https://orcid.org/0000-0001-5014-4852 П.Г. Тулупов, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-3058-2406
B.С. Ивекеев, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-0730-8257
C.С. Рыжевол, [email protected], https://orcid.org/0000-0001-8525-279X
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия
Аннотация. В рамках данной статьи приведено описание методики выбора оптимальных коэффициентов нелинейного регулятора импеданса в составе системы управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи (ДСП). В качестве объекта исследования была выбрана дуговая сталеплавильная печь шахтного типа ШП-125 (85 МВА) с системой управления электрическим режимом ARCOS и нелинейным ПИ-регулятором импеданса. Детально рассмотрены этапы применения предлагаемой методики на практике для выбранного объекта исследования. Разработана математическая модель системы управления ARCOS с нелинейным ПИ-регулятором импеданса, которая использовалась для оценки текущей настройки системы управления и вывода о необходимости её оптимизации. На основе разработанной методики определены новые значения коэффициентов нелинейного ПИ-регулятора, которые обеспечивают работу контура регулирования импеданса, близкую к техническому оптимуму. Приведены результаты применения усовершенствованных параметров системы управления ARCOS на объекте исследования, рассчитан технический эффект, сделаны научно-обоснованные выводы об эффективности предлагаемых подходов.
Ключевые слова: дуговая сталеплавильная печь, шахтная печь, система управления электрическим режимом, нелинейный ПИ-регулятор импеданса, электрическая дуга
Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (проект № FZRU-2023-0008).
Для цитирования: Разработка методики оптимальной настройки нелинейного регулятора импеданса дуговой сталеплавильной печи / А.А. Николаев, П.Г. Тулупов, В.С. Ивекеев, С.С. Рыжевол // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2023. Т. 23, № 3. С. 51-61. DOI: 10.14529/power230305
Original article
DOI: 10.14529/power230305
DEVELOPING THE METHOD OF OPTIMAL SETTINGS OF A NONLINEAR IMPEDANCE CONTROLLER OF ARC STEEL MELTING FURNACE
A.A. Nikolaev, [email protected], https://orcid.org/0000-0001-5014-4852 P.G. Tulupov, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-3058-2406 V.S. Ivekeev, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-0730-8257 S.S. Ryzhevol, [email protected], https://orcid.org/0000-0001-8525-279X Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia
Abstract. The paper proposes the methodology for choosing the optimal coefficients of a nonlinear impedance controller as part of the control system for the electric mode of an electric arc furnace (ESF). The focus of the study was an arc steel-smelting furnace of shaft type ShP-125 (85 MVA) with an ARCOS electric mode control system and a nonlinear PI impedance controller. The paper considers in detail the stages of practical application of the proposed methodology. It describes a mathematical model of the ARCOS control system with a non-linear PI impedance controller. The model was used to evaluate the current control system settings and conclude that it needs to be optimized. The developed methodology allowed for determining the new values of the coefficients of the nonlinear PI controller.
© Николаев А.А., Тулупов П.Г., Ивекеев В.С., Рыжевол С.С., 2023
They ensure the operation of the impedance control loop which is close to the technical optimum. The paper presents the results of applying the improved parameters of the ARCOS control system and the calculation of the technical effect. The scientifically based conclusions prove the effectiveness of the proposed approaches.
Keywords: electric arc furnace, shaft furnace, electric mode control system, non-linear PI impedance controller, electric arc
Acknowledgments. The work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Project No. FZRU-2023-0008).
For citation: Nikolaev A.A., Tulupov P.G., Ivekeev V.S., Ryzhevol S.S. Developing the method of optimal settings of a nonlinear impedance controller of arc steel melting furnace. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2023;23(3):51-61. (In Russ.) DOI: 10.14529/power230305
Введение
В современной экономике металлургическая промышленность является одной из наиболее приоритетных для развития и модернизации отраслей. По последним данным, металлургическое производство составляет около 2,4 % от валовой добавленной стоимости в Российской Федерации, 17,8 % в промышленном производстве и 13,5 % в экспорте. При этом предприятия металлургии потребляют около 20 % от общего объема производимой электроэнергии [1].
Одним из наиболее энергоемких потребителей электрической энергии является дуговая сталеплавильная печь (ДСП). Современные ДСП характеризуются следующими основными технико-экономическими показателями: удельная мощность печного трансформатора - в диапазоне от 0,7 до 1 МВА/т, продолжительность плавки - около 40-50 мин и масса выплавляемой стали - от 100 до 250 т [2].
В последние десятилетия отмечается устойчивая тенденция внедрения ДСП в производство при освоении новых производственных мощностей и реконструкции старых сталеплавильных цехов. Это обусловлено высокими технико-экономическими, экологическими и эксплуатационными показателями работы этих агрегатов. Однако, несмотря на преимущества, энергопотребление ДСП остается существенным и составляет значительную долю в себестоимости конечного продукта. Поэтому важной задачей становится снижение энергопотребления путем разработки энергоэффективных алгоритмов управления электрическим режимом печи [3].
В современной научно-технической литературе выделены различные подходы к решению этой задачи [4-8]. В качестве примера можно привести исследования, связанные с использованием новых типов регуляторов, диагностику уровня вспененного шлака на поздних стадиях плавки для достижения максимального теплового КПД электрических дуг. В данном исследовании будет рассмотрено направление, связанное с оптимизацией системы управления гидравлическим приводом перемещения электродов в составе системы управления электрическим режимом путем применения более эффективных настроек регулятора.
Опыт выполнения научно-исследовательских работ на ДСП различного класса и мощности показал, что зачастую настройка нелинейного регулятора на производственном объекте не является оптимальной [9]. При этом выбор более оптимальных коэффициентов является нетривиальной задачей, для решения которой силами цеховых специалистов требуется разработка специальной методики. Таким образом, целью данной работы является разработка методики оптимальной настройки регулятора в ДСП, позволяющей решить задачу подбора оптимальных значений коэффициентов нелинейного регулятора и достигнуть режима работы, близкого к техническому оптимуму. Рассмотрим данный вопрос более подробно.
1. Краткая характеристика регулятора в системе ARCOS. Описание проблемы низкого быстродействия регулятора при исходной настройке ШП-125
В качестве объекта исследования в данной работе выступает дуговая сталеплавильная печь шахтного типа ШП-125 (85 МВА) с системой управления электрическим режимом ARCOS и нелинейным ПИ-регулятором импеданса. Функциональные схемы контура регулирования импеданса, а также регулятора приведены на рис.1, 2. Приведем краткое пояснение основных принципов их работы.
Изначально производится расчёт относительной ошибки регулирования импеданса в соответствии со следующей формулой
AZ * = ZЗАД ~ ZOAKT (1)
Z ЗАД
где 2ЗАд - уставка полного импеданса фазы, определяемая в соответствии с профилем плавки; Z®AkT - фактическое значение полного импеданса фазы, рассчитываемое на основе прямых измерений токов дуг и фазных напряжений.
Величина AZ * поступает на входы блоков «proportional part matrix» и «integral part matrix». В данных блоках для каждой из 6 зон, границы которых определены параметрами Zin - Z6n и 2Ш - 12И , задаётся величина коэффициента усиления пропорциональной части KП и постоянная
Гидропривод перемещения электродов
^ЗАД[мОм]
О-
Ui
"ЭЛ.ЗАД %
Нелинейный регулятор импеданса
Б01
^ЭЛ.ЗАД %
зи
Г
J
T*D +1
Фильтр
^2[м0м]
Ком
Б02
Lг
J\
^2мин
Статическая хар-ка эл. контура
FT
+ ^Э Л.МАКС % Тъ "^EL.MAKC %
т
\U
Ко/
ЗИ[с]
V'
ЭЛ.ЗАД [В]
Сервоклапан
БН CK ¡
/ 1
* / —► Tsv р +1
Гидроцилиндр с поршнем и рабочей жидкостью Г"
Электрический контур ДСП RMS1 RMS2
ÖHD [л/мин] ^ГЦ - ^ЭЛ.АКТ [м/с] ^Piston = *$EL [м]
Рукав
электрода
^ í ^ h u2 J1 í ui(t )dt
[Ом]_ U^h
U2
U s
Ч
Säo
_Г 1
1 PL 2 1 1 1
\pLcm\ |^cym|
щ
¿ARC [mm] - $ЭЛ [мм]
¡ alä [мм]
I Случайные ¡ возмущения
/[В/мм] —>
и s
FV
¿"ARC
и Г-
.. .. „т ....
w S[B] ¿СУМ[Гн] ^СУМ[Ом] ¿2[Гн] [Ом] &Д0[См] %с]
Рис. 1. Структурная схема контура регулирования импеданса в ДСП Fig. 1. Structural circuit of the circuit regulation in chipboard
Пропорциональная часть
L
Рис. 2. Функциональная схема нелинейного ПИ-регулятора импеданса в системе ARCOS Fig. 2. Functional diagram of a non-linear impedance PI-regulator in the Arcos system
TO p p + ICToP+1
2Ф, MOM ' ' 7. . .. / А
(Г)
á i А2ЗАД' д
—i / A- IV
-Д2ГЗАд
/......\
О
10
15 20
25
30 35
40
45 L с
Рис. 3. Реакция системы управления ШП-125 на ступенчатое изменение управляющего воздействия по ¿ЗАд Fig. 3. SPp-125 control system reaction to a step change of control exposure via Z3Afl
времени интегральной части ГИ. Отметим, что нелинейная характеристика для каждого сочетания ступени печного трансформатора NTP и номера рабочей кривой NPK является индивидуальной. На основе известных значений Kn и ?И. формируются предварительные сигналы задания на сер-воклапан пропорциональной и интегральной части Vn и ^И, а также результирующее значение V = Vn + УИ. Далее сигнал V проходит через задат-чик интенсивности, блок ограничения, а также корректируется сигналом компенсации зоны нечувствительности и смещения нуля AV и сигналом компенсации утечек в гидравлической системе AV2. На выходе регулятора в системе ARCOS формируется окончательный сигнал задания на сервоклапан V3^, который поступает в модель
гидравлического контура. Данная модель представлена блоком нелинейной характеристики сер-воклапана, отражающей зависимость скорости перемещения электрода от сигнала задания V^ = f ^здд) , апериодическим звеном, а также интегральным звеном для расчёта величины длины дуги .
Для проверки качества настройки регулятора, как правило, проводят анализ реакции системы на управляющее воздействие в виде ступенчатого изменения величины уставки 23Дд . Результат подобного эксперимента для одной ступени печного трансформатора на ШП-125 приведён на рис. 3. Как видно, переходные процессы существенно замедлены и не соответствуют техническому оптимуму, что говорит о неоптимальной настройке регулятора.
Для решения данной проблемы, а также аналогичных проблем на других производственных объектах предлагается использовать методику оп-
тимальной настройки нелинейного регулятора дуговой сталеплавильной печи, подробное описание которой будет изложена далее.
2. Разработка методики оптимальной
настройки нелинейного регулятора
дуговой сталеплавильной печи
В первую очередь, для работы новой методики необходимо применение математической модели электрического контура печи с системой управления электрическим режимом. Основные принципы формирования модели достаточно подробно изложены в [10-13], поэтому детально в данной работе они рассматриваться не будут.
Отметим, что для параметризации модели нелинейного регулятора, реализованного в среде МА^АВ Simulink в соответствии со схемой на рис. 1, были использованы настройки, сведённые в табл. 1 и полученные непосредственно на действующем объекте. Параметры электрического контура были взяты из основной технической документации печи. Характеристика сервоклапана была получена экспериментально с помощью нанесения искусственной разметки на колонны элек-трододержателей (рис. 4, 5) с последующей видеофиксацией скоростей их перемещения при различной величине сигнала задания на сервоклапан.
Ранее обозначенная математическая модель необходима для осуществления выбора оптимальной настройки регулятора в соответствии со следующим алгоритмом, лежащим в основе новой методики, разработка которой является целью данного исследования.
1. Путём анализа реакции системы на ступенчатое изменение величины уставки параметра регулирования различной амплитуды определяются зоны, в которых величина коэффициента усиления не является оптимальной.
2. Для выявленных зон производится итерационное изменение величины коэффициента усиления
Таблица 1
Параметры регулятора в системе управления ARCOS ШП-125
Table 1
Regulator parameters in the control system ARCOS SPP-125
Параметр Диапазон
< -0,2 -0,2..-0,1 -0,1.0,0 0,0.0,1 0,1.0,2 > 0,2
Коэффициент усиления П-части KП 55,00 70,00 150,00 75,00 35,00 30,00
Постоянная времени И-части TИ 0,10 0,03 0,02 0,02 0,05 0,12
Постоянная времени ЗИ 0,20
Компенсационный сигнал А V], % 5,00
Компенсационный сигнал А V2, % 2,5
Верхняя граница блока ограничения ^МАКС, % 100,00
Нижняя граница блока ограничения ^МАКС % -100,00
Рис. 4: а - искусственная разметка на колоннах фаз «1»-«3», используемая для определения скорости перемещения электродов при изменении выходного сигнала задания системы управления ARCOS; b - общий вид сервоклапана Fig. 4: a - artificial marking on the phases "i"-"3", used to determine the speed of moving the electrodes when changing the output signal of the ARCOS control system task; b - general view of servoclapan
Рис. 5. Регулировочные характеристики сервоклапанов в фазах «1»-«3», полученные на ШП-125 (85 МВА) Fig. 5. Adjusting characteristics of Servoclapans in phases "1"-"3" obtained on SP-125 (85 MVA)
пропорциональной части до достижения формы переходного процесса, близкой к техническому оптимуму.
3. С учётом нового сочетания коэффициентов усиления пропорциональной части производится оценка реакции системы на управляющее воздействие в различных диапазонах рабочих длин дуг и возмущающее воздействие в виде мгновенного изменения длины дуги в одной фазе. В случае если переходные процессы близки к техническому оптимуму, новая настройка принимается для экспериментальной апробации. В ином случае необходимо повторить алгоритм, адаптировав коэффициенты интегральной части.
4. В случае если оптимальное сочетание не найдено, необходимо пересмотреть границы зон регулятора, что является более сложным случаем и предметом отдельного исследования.
Обозначенный алгоритм был применён для всех рабочих ступеней печного трансформатора ШП-125 (85 МВА). В качестве примера на рис. 6, 7 приведены временные характеристики, полученные с использованием математической модели, которые демонстрируют улучшение качества пе-
реходных процессов для ЖТР = 8 . Отметим, что в
данном случае изменению подверглись только коэффициенты усиления пропорциональной части в зоне положительных ошибок, поскольку при опускании электрода переходные процессы были близки к оптимальным и в коррекции не нуждаются. Новые значения коэффициентов составили Km = 120; K5n = 56; KOT = 48.
Исходя из анализа временных зависимостей на рис. 6, 7, можно сделать вывод о том, что применение новых коэффициентов позволило существенно увеличить быстродействие регулятора в зоне положительных ошибок. Теперь в качестве заключительного шага необходимо подтвердить эффективность новой настройки на действующем объекте.
Таким образом, новое сочетание коэффициентов нелинейного регулятора было внедрено на действующей системе управления электрическим режимом ARCOS ШП-125 (85 МВА). Для оценки технического эффекта от внедрения были получены осциллограммы действующего значения тока дуги в трёх фазах при исходной и новой настройке
Z, мОм
а)
b)
Рис. 6. Результаты математического моделирования реакции системы ARCOS на ступенчатое изменение величины Z3Aa при исходной настройке регулятора (а); ступенчатое изменение
величины Z3Aa при новой настройке регулятора (b) Fig. 6. The results of the mathematical modeling of the ARCOS system reaction to step change in the size of the Z3Aa during the initial adjustment of the regulator (а); step-up change of Z3Afl with a new adjustment of the regulator (b)
Фаза «1»
Фаза «2»
Фаза «3»
Рис. 7. Результаты математического моделирования реакции системы ARCOS на возмущающее воздействие в виде мгновенного изменения дуги в первой фазе для исходной и новой
настройки регулятора: а - фазы «1»; b - фазы «2»; c - фазы «3» Fig. 7. The results of the mathematical modeling of the reaction of the Arcos system on the disturbing effect in the form of instant changes in the arc in the first phase for the original and new adjustment of the regulator: а - phase "1"; b - phases "2"; c - phases "3"
регулятора (рис. 8). Результаты сравнительного анализа стандартных отклонений и коэффициентов Ку вариации токов дуг при исходной и новой настройке, полученные с использованием данных осциллограмм, сведены в табл. 2.
Результаты расчёта показали, что оптимизация настройки регулятора позволила уменьшить
величину коэффициента вариации более чем на 50 % на стадии проплавления колодцев и более чем на 30 % - на начальной стадии расплавления шихты, что оказывает положительное влияние на основные технико-экономические показатели печной установки [14, 15].
Рис. 8. Сравнительный анализ колебаний токов при проплавлении колодцев (стадия 1) и начальной стадии расплавления шихты (стадия 2) при использовании различной настройки нелинейного ПИ-регулятора импеданса системы ARCOS для фазы «1» (а); фазы «2» (b); фазы «3» Fig. 8. A comparative analysis of current fluctuations in the repayment of wells (stage 1) and the initial stage of melting the screen (stage 2) when using various settings of the nonlinear Pi-regulator of the impedance of the Arcos system for phase "1" (а); phases "2" (b); phases "3" (c)
Таблица 2
Сравнительный анализ сигналов действующих значений токов дуг в фазах «1»-«3» ШП-125 мощностью 85 МВА при исходной и новой настройке регулятора
Table 2
Comparative analysis of the signals of the current values of the arc currents in the phases "i"-"3" ShP-125 with a capacity of 85 MVA with the original and new adjustment of the regulator
Исходная настройка Новая настройка
Стадия 1 (ЖТР = 6) Стадия 2 (ЖТР = 8) Стадия 1 (ЖТР = 6) Стадия 2 (ЖТР = 8)
3 t f) о <С t о 3 <С о <С <С о
о
о о о о
Фаза «1»
43,9 10,4 0,24 44,5 11,4 0,26 46,3 3,3 0,07 48,9 6,1 0,12
Фаза «2»
48,20 9,90 0,21 50,40 6,50 0,13 48,10 3,50 0,07 51,80 4,00 0,08
Фаза «3»
32,30 17,60 0,55 42,50 5,40 0,13 34,20 8,60 0,25 40,80 3,60 0,09
Заключение
1. Разработана методика оптимальной настройки регулятора импеданса в системе управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи. В основе данной методики лежит итерационная оценка эффективности различных сочетаний коэффициентов усиления нелинейного регулятора с применением имитационной математической модели. Несмотря на то, что в данной работе рассмотрен частный пример для нелинейного ПИ-регулятора системы ARCOS, общий подход является универсальным и может быть адаптирован к любой современной системе управления.
2. Новая методика апробирована на дуговой сталеплавильной печи шахтного типа ШП-125 (85 МВА). Разработана математическая модель системы управления гидравлическим приводом перемещения электродов ARCOS с адаптивным ПИ-регулятором импеданса. Адекватность разработанной модели подтверждена с использованием
временных характеристик, полученных на реальном оборудовании. Сформированы предложения по новой, более оптимальной настройке регулятора, которая увеличит быстродействие системы.
3. Новая настройка регулятора была внедрена на действующем объекте. Для начальной стадии плавки, которая характеризуется наиболее сильными возмущениями, получены осциллограммы действующих значений токов дуг при исходной и новой настройке регулятора. Анализ осциллограмм показал, что оптимизация настройки регулятора в зоне положительных ошибок позволила достигнуть технического эффекта в виде уменьшения величины коэффициента вариации сигнала действующего значения тока электрической дуги более чем на 50 % на стадии проплавления колодцев и более чем на 30 % - на начальной стадии расплавления шихты, что, в свою очередь, окажет благотворное влияние на технико-экономические показатели печной установки, а также сокращение себестоимости конечного продукта.
Список литературы
1. Миронов Ю.М. Особенности дуговых сталеплавильных печей как приемников электрической энергии // Электрометаллургия. 2020. № 9. С. 2-8. DOI: 10.31044/1684-5781-2020-0-9-2-8
2. Энергосбережение в современной дуговой сталеплавильной печи ДСП-120 / И.В. Глухов, Д.В. Мех-ряков, Г.В. Воронов и др. // Сталь. 2020. № 5. С. 21-23.
3. Повышение эффективности электродуговых печей за счет усовершенствованных алгоритмов управления электрическими режимами / А.А. Николаев, Г.П. Корнилов, П.Г. Тулупов, Г.В. Никифоров // Черные металлы. 2020. № 12. С. 10-16. DOI: 10.17580/chm.2020.12.02
4. Корнилов Г.П., Николаев А.А., Якимов И.А. Перспективы и средства повышения эффективности дуговых сталеплавильных печей за счет силового электрооборудования // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2009. № 15 (148). С. 32-38.
5. Mees H., Hohl J., Krüger K. Dynamic Condition-Based Scrap Melt Control: Results of the Application at Thyssenkrupp Nirosta in Bochum // 10th European Electric Steelmaking Conference. Graz, 25-28 Sep., 2012.
6. Способы управления электрическим режимом электродуговых печей / Ю.П. Журавлев, Г.П. Корнилов, Т.Р. Храмшин и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2006. № 4. С. 76-80.
7. Тулуевский Ю.Н., Зинуров И.Ю. Инновации для дуговых сталеплавильных печей: научные основы выбора: моногр. Новосибирск: Изд-во Новосибирского гос. техн. ун-та, 2010. 347 с. (Современные электротехнологии: серия монографий. Т. 12).
8. Dorndorf M., Wiehert W., Schubert M. Holistic Control of EAF's Energy and Material Flows // 3rd International Steel Conference on Developments in Metallurgical Process Technologies. Düsseldorf, June 11-15, 2007. P. 513-520.
9. Экспериментальное исследование гармонического состава токов дуг для дуговых сталеплавильных печей различной мощности / А.А. Николаев, Ж.Ж. Руссо, В. Сцымански, П.Г. Тулупов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2016. № 3. С. 106-120. DOI: 10.18503/1995-2732-2016-14-3-106-120
10. Николаев А.А. Повышение эффективности работы дуговых сталеплавильных печей и установок ковш-печь за счет применения усовершенствованных алгоритмов управления электрическими режимами: моногр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. техн. ун-та, 2015. 161 с.
11. Миронов Ю.М. Закономерности электрических режимов дуговых сталеплавильных печей // Электричество. 2006. № 6. С. 56-62.
12. Bowman В., Krüger K. Arc Furnace Physics. Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, 2009. 268 p.
13. Cassie A.M. Nouvelle théorie des arcs de rupture et rigidité du circuit (New theory of breaker arcs and circuit rigidity) // CIGRE Report. 1939. No. 102.
14. Макаров А.Н. Законы теплообмена электрической дуги и факела в металлургических печах и энергетических установках. Тверь: Изд-во Тверского гос. техн. ун-та, 2012. 164 с.
15. Электрические промышленные печи: Дуговые печи и установки специального нагрева: учеб. для вузов / А.Д. Свенчанский, И.Т. Жердев, А.М. Кручинин [и др.]; под общ. ред. А.Д. Свенчанского. М.: Энергоиздат, 1981. 296 с.
References
1. Mironov Yu.M. Mironov Yu.M. Features of arc steel-making furnaces as receivers of electric power. Electrometallurgy. 2020;9:2-8. (In Russ.) DOI: 10.31044/1684-5781-2020-0-9-2-8
2. Glukhov I.V., Mekhriakov D.V., Voronov G.V., Vdovin K.M., Rybak A.A., Taranov V.V. Power managing in the modern EAF DSP-120. Steel. 2020;5:21-23. (In Russ.)
3. Nikolaev A.A., Kornilov G.P., Tulupov P.G., Nikiforov G.V. Improving the efficiency of electric arc furnaces through improved control algorithms for electrical modes. Stahl und eisen. 2020;12:10-16. (In Russ.) DOI: 10.17580/chm.2020.12.02
4. Kornilov G.P., Nikolaev A.A., Yakimov I.A. Methods to increase the effectiveness of the electric arc furnaces by means of power electrical equipments. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2009;15(148):32-38. (In Russ.)
5. Mees H., Hohl J., Krüger K. Dynamic Condition-Based Scrap Melt Control: Results of the Application at Thyssenkrupp Nirosta in Bochum. In: 10th European Electric Steelmaking Conference. Graz, 25-28 Sep., 2012.
6. Zhuravlev Yu.P., Kornilov G.P., Khramshin T.R., Nikolaev A.A., Agapitov E.B. [Ways to control the electric mode of electric arc furnaces]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Elektromekhanika = Russian electro-mechanics. 2006;4:76-80. (In Russ.)
7. Tuluevskiy Yu.N., Zinurov I.Yu. Innovatsii dlya dugovykh staleplavil'nykh pechey: nauchnye osnovy vybora: monogr. [Innovation in electric arc furnaces: scientific basis for selection. Monograph]. Novosibirsk: Novosibirsk State Technical University Publ.; 2010. 347 p. (Modern electrical technologies: a series of monographs. Vol. 12). (In Russ.)
8. Dorndorf M., Wichert W., Schubert M. Holistic Control of EAF's Energy and Material Flows. In: 3rd International Steel Conference on Developments in Metallurgical Process Technologies. Düsseldorf, June 11-15, 2007. P. 513-520.
9. Nikolaev A.A., Rousseau J.-J., Szymanski V., Tulupov P.G. An experimental study of electric arc current harmonics in electric arc furnaces with different power characteristics. Vestnik of Nosov Magnitogorsk state technical university. 2016;14(3):106-120. (In Russ.) DOI: 10.18503/1995-2732-2016-14-3-106-120
10. Nikolaev A.A. Povyshenie effektivnosti raboty dugovykh staleplavil'nykh pechey i ustanovok kovsh-pech' za schet primeneniya usovershenstvovannykh algoritmov upravleniya elektricheskimi rezhimami: monogr. [Improving the efficiency of arc steel-smelting furnaces and ladle-furnace installations through the use of improved algorithms for controlling electrical modes. Monograph]. Magnitogorsk: Nosov Magnitogorsk state technical university Publ.; 2015. 161 p. (In Russ.)
11. Mironov Yu.M. The laws of electric operating conditions of steel-smelting electric arc furnaces. Elektrichestvo. 2006;6:56-62. (In Russ.)
12. Bowman В., Krüger K. Arc Furnace Physics. Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf; 2009. 268 p.
13. Cassie A.M. Nouvelle théorie des arcs de rupture et rigidité du circuit (New theory of breaker arcs and circuit rigidity). CIGRE Report. 1939;102.
14. Makarov, A.N. Zakony teploobmena elektricheskoy dugi i fakela v metallurgicheskikh pechakh i energeti-cheskikh ustanovkakh [Laws of heat transfer of an electric arc and a torch in metallurgical furnaces and power plants]. Tver: Tver State Technical University Publ.; 2012. 164 p. (In Russ.)
15. Svenchanskiy A.D., Zherdev I.T., Kruchinin A.M. et al. Elektricheskie promyshlennye pechi: Dugovye pechi i ustanovki spetsial'nogo nagreva: ucheb. dlya vuzov [Electric industrial furnaces: Arc furnaces and special heating installations. Textbook for universities]. Moscow: Energoizdat; 1981. 296 p. (In Russ.)
Информация об авторах
Николаев Александр Аркадьевич, канд. техн. наук, доц., заведующий кафедрой автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия; [email protected].
Тулупов Платон Гарриевич, канд. техн. наук, старший научный сотрудник кафедры автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия; [email protected].
Ивекеев Владимир Сергеевич, канд. техн. наук, старший научный сотрудник кафедры автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия; [email protected].
Рыжевол Сергей Сергеевич, младший научный сотрудник кафедры автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия; [email protected].
Information about the authors
Alexander A. Nikolaev, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Head of the Department of Automated Electric Drive and Mechatronic, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia; [email protected].
Platon G. Tulupov, Cand. Sci. (Eng.), Senior Scientist of the Department of Automated Electric Drive and Mechatronic, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia; [email protected].
Vladimir S. Ivekeev, Cand. Sci. (Eng.), Senior Scientist of the Department of Automated Electric Drive and Mechatronic, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia; [email protected].
Sergey S. Ryzhevol, Junior Scientist of the Department of Automated Electric Drive and Mechatronic, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia; [email protected].
Статья поступила в редакцию 30.06.2023; одобрена после рецензирования 01.09.2023; принята к публикации 01.09.2023.
The article was submitted 30.06.2023; approved after review 01.09.2023; accepted for publication 01.09.2023.
