[发明专利]一种电弧炉三相电极的解耦控制系统及方法

权利要求书

1.一种电弧炉三相电极解耦控制系统，包括设置有温度变送器的电弧炉，所述电弧炉配置有三相交流电的三根电极探入炉内形成电弧放电，还包括温度控制环、电流控制环、切换模块以及位置伺服模块组成，其中，

所述温度控制环包括PID-0控制器和限幅器，用于根据不同冶炼阶段给出的设定温度和电弧炉的反馈温度通过PID-0控制器输出电流指令，所述电流指令经过限幅后作为各相的设定电流；

所述电流控制环包括三项电流控制环PID-1、PID-2、PID-3，根据各相相应的设定电流和各相相应的反馈电流输出各相相应的高度指令，所述反馈电流由各自的电极上设置的电流变送器提供；

所述切换模块上设置相应的三个切换开关，每个开关包括所述电流控制环的高度指令节点和手动设定高度节点；

所述位置伺服模块包括三个伺服控制器、升降油缸，所述伺服控制器接收切换模块的高度指令作为设定高度，接收来自各相电极的位置传感器的信号作为反馈高度，由所述伺服控制器驱动电控阀控制升降油缸动作，所述升降油缸带动相应的电极进行升高、降低的动作。

2.根据权利要求1所述的一种电弧炉三相电极的解耦控制系统，其特征是，所述电弧炉的反馈温度来自设置在电弧炉温度变送器，所述温度变送器采用基于光谱分析原理的测量仪器。

3.一种电弧炉三相电极的解耦控制方法，采用权利要求1、2所述的任一种一种电弧炉三相电极的解耦控制系统，包括以下步骤：

步骤Ⅰ，根据不同冶炼阶段设定不同的目标温度，温度控制环根据设定温度、反馈温度进行控制，输出的控制量为电流指令；当温度偏低时提高电流指令，当温度偏高时降低电流指令；输出的电流指令经过限幅以后作为A、B、C各相的设定电流；

步骤Ⅱ，根据各相的设定电流、反馈电流进行控制，输出的控制量为高度指令，为反相输出；当A、B、C各相中的某相电流偏小时，减小电极高度指令，增加探入深度，增大导电截面积，增大电流；高度指令经过限幅以后输出到后级；当A、B、C各相中的当相电流偏大时，增大电极高度指令，减小探入深度，减小导电截面积，减小电流；高度指令经过限幅以后输出到后级；

步骤Ⅲ，逻辑开关切换：手动设定高度或控制器给出的设定高度，选择逻辑开关切换；

步骤Ⅳ，采用标准的伺服控制器对电极位置的进行精确控制，伺服控制器的控制信息来自设定高度和反馈的电极实际高度，电极的实际位置(即高度)通过位置传感器反馈到伺服控制器，伺服控制器发出控制量输出到电控阀，由此驱动升降油缸，带动相应的电极进行升高、降低的动作改变升降油缸的位置，从而改变各电极的位置。由于A、B、C各相电极受单独控制，而不是联动，由此实现电弧炉电极的解耦控制。