電爐控制柜采用的技術原理分析敘述

更新時間：2018-07-17

點擊次數：2870

　　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。