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電爐控制柜采用的技術原理分析敘述
點擊次數:1359 發布時間:2018-07-17
   電爐控制柜在溫度自動控制領域是zui為常見的控制類型之一。溫度控制器主要由溫度傳感器、溫度調節儀、電加熱器執行裝置、被控對象四個部分組成,其系統結構圖如圖1所示。被控制對象是大容量、大慣性的電熱爐溫度對象,是典型的多階容積遲后特性,在工程上往往近似為包含有純滯后的二階容積遲后;由于被控對象電容量大,通常采用可控硅作調節器的執行器。
 
  電爐控制柜具備優良的測量和控制性能,特別適合裝配高性能的可控硅電爐溫度控制柜,由于采用模塊化結構,為電爐控制柜設計帶來的方便。例如其輸出可配用具備“燒不壞”特性的可控硅觸發模塊,能直接用時間比例過零、周波過零或移相方式觸發各種單向、雙向可控硅及功率模塊,節省了可控硅周波調功器或移相調功器,不僅降低成本,而且簡化安裝并提高可靠性。
 
  電爐控制柜原理
 
  根據爐溫對給定溫度的偏差,自動接通或斷開供給爐子的熱源能量,或連續改變熱源能量的大小,使爐溫穩定有給定溫度范圍,以滿足熱處理工藝的需要。溫度自動控制常用調節規律有二位式、三位式、比例、比例積分和比例積分微分等幾種。電爐控制柜是這樣一個反饋調節過程,比較實際爐溫和需要爐溫得到偏差,通過對偏差的處理獲得控制信號,去調節電阻爐的熱功率,從而實現對爐溫的控制。
 
  1)按照偏差的比例、積分和微分產生控制作用(PID 控制),是過程控制中應用zui廣泛的一種控制形式。
 
  2)二位式調節--它只有開、關兩種狀態,當爐溫低于限給定值時執行器全開;當爐溫高于給定值時執行器全閉。(執行器一般選用接觸器)
 
  3)三位式調節--它有上下限兩個給定值,當爐溫低于下限給定值時接觸器全開;當爐溫在上、下限給定值之間時執行器部分開啟;當爐溫超過上限給定值時執行器全閉。(如管狀加熱器為加熱元件時,可采用三位式調節實現加熱與保溫功率的不同三、電加熱器執行器的特性:
 
  電爐的溫度調節是通過調節器(供電能源) 的斷續作用,改變電爐絲閉合時間T b 與斷開時間T k 的比值α, α=Tb /Tk 。
 
  調節加熱爐的溫度,在工業上是通過在設定周期范圍內,將電路接通幾個周波,然后斷開幾個周波,改變晶閘管在設定周期內通斷時間的比例,來調節負載兩端交流平均電壓即負載功率,這就是通常所說的調功器或周波控制器;電爐控制柜調功器是在電源電壓過零時觸發晶閘管導通的,所以負載上得到的是完整的正弦波,調節的只是設定周期T c 內導通的電壓周波。設周期T c 內導通的周期的波數為n ,每個周波的周期為T ,則調功器的輸出功率為P=n×T×Pn /Tc ,P n 為設定周期T c 內電壓全通過時裝置的輸出功率。
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