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电炉控制柜采用的技术原理分析叙述
点击次数:210 发布时间:2018-07-17
   电炉控制柜在温度自动控制领域是zui为常见的控制类型之一。温度控制器主要由温度传感器、温度调节仪、电加热器执行装置、被控对象四个部分组成,其系统结构图如图1所示。被控制对象是大容量、大惯性的电热炉温度对象,是典型的多阶容积迟后特性,在工程上往往近似为包含有纯滞后的二阶容积迟后;由于被控对象电容量大,通常采用可控硅作调节器的执行器。
 
  电炉控制柜具备优良的测量和控制性能,特别适合装配高性能的可控硅电炉温度控制柜,由于采用?榛峁,为电炉控制柜设计带来前所未有的方便。例如其输出可配用具备“烧不坏”特性的可控硅触发?,能直接用时间比例过零、周波过零或移相方式触发各种单向、双向可控硅及功率?,节省了可控硅周波调功器或移相调功器,不仅降低成本,而且简化安装并提高可靠性。
 
  电炉控制柜原理
 
  根据炉温对给定温度的偏差,自动接通或断开供给炉子的热源能量,或连续改变热源能量的大小,使炉温稳定有给定温度范围,以满足热处理工艺的需要。温度自动控制常用调节规律有二位式、三位式、比例、比例积分和比例积分微分等几种。电炉控制柜是这样一个反馈调节过程,比较实际炉温和需要炉温得到偏差,通过对偏差的处理获得控制信号,去调节电阻炉的热功率,从而实现对炉温的控制。
 
  1)按照偏差的比例、积分和微分产生控制作用(PID 控制),是过程控制中应用zui广泛的一种控制形式。
 
  2)二位式调节--它只有开、关两种状态,当炉温低于限给定值时执行器全开;当炉温高于给定值时执行器全闭。(执行器一般选用接触器)
 
  3)三位式调节--它有上下限两个给定值,当炉温低于下限给定值时接触器全开;当炉温在上、下限给定值之间时执行器部分开启;当炉温超过上限给定值时执行器全闭。(如管状加热器为加热元件时,可采用三位式调节实现加热与保温功率的不同三、电加热器执行器的特性:
 
  电炉的温度调节是通过调节器(供电能源) 的断续作用,改变电炉丝闭合时间T b 与断开时间T k 的比值α, α=Tb /Tk 。
 
  调节加热炉的温度,在工业上是通过在设定周期范围内,将电路接通几个周波,然后断开几个周波,改变晶闸管在设定周期内通断时间的比例,来调节负载两端交流平均电压即负载功率,这就是通常所说的调功器或周波控制器;电炉控制柜调功器是在电源电压过零时触发晶闸管导通的,所以负载上得到的是完整的正弦波,调节的只是设定周期T c 内导通的电压周波。设周期T c 内导通的周期的波数为n ,每个周波的周期为T ,则调功器的输出功率为P=n×T×Pn /Tc ,P n 为设定周期T c 内电压全通过时装置的输出功率。
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