ระบบควบคุมเตาเผาไฟฟ้าอัตโนมัติ Open Library - คลังข้อมูลการศึกษาไทริสเตอร์และความปลอดภัยแบบเปิด

• A) ความต่อเนื่องของกฎระเบียบ ไทริสเตอร์เปลี่ยนกระแสไฟฟ้าในโหลดด้วยความถี่ไฟ (50 ครั้งต่อวินาที) ซึ่งช่วยให้รักษาอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำสูงและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอิทธิพลที่รบกวนได้อย่างรวดเร็ว
• B) การไม่มีหน้าสัมผัสทางกลช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและลดต้นทุนการบำรุงรักษาและการดำเนินงาน
• C) ความเป็นไปได้ในการ จำกัด กระแสเริ่มต้นขององค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า เตาเผาจำนวนมากมีลักษณะความต้านทานต่ำขององค์ประกอบความร้อนในสภาวะเย็นดังนั้นกระแสเริ่มต้นอาจสูงกว่าค่าเล็กน้อย 10 เท่า กระแสไฟเข้าสามารถถูก จำกัด โดยการควบคุมไทริสเตอร์เฟสพัลส์เท่านั้น

R ตัวควบคุมกำลังไฟไทริสเตอร์ที่พัฒนาโดย Zvezda-Elektronika LLC เป็นอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่นที่ทันสมัย ระบบควบคุมของมันขึ้นอยู่กับตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอลที่ทรงพลังซึ่งจะตรวจสอบสัญญาณควบคุมจำนวนมากแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้นำไปสู่ข้อดีหลายประการเหนืออุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกัน:

• การกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นสำหรับโหลดทุกประเภทและ กระบวนการทางเทคโนโลยี;
• การบ่งชี้ที่ชัดเจนบนจอแสดงผลคริสตัลเหลว
• พัฒนาความซับซ้อนของการป้องกันและการวินิจฉัยอัตโนมัติของความผิดปกติ
• สนับสนุนสองวิธีในการควบคุมไทริสเตอร์ - เฟสพัลส์และตัวเลข
• เสถียรภาพที่แม่นยำหรือโหมด จำกัด กระแส
• ความเป็นไปได้ในการดำเนินการตามกฎระเบียบหลายโซน
• รวมเข้ากับ APCS ได้ง่าย

ขอบคุณสิ่งนี้หลาย ๆ โซลูชั่นสำเร็จรูป สำหรับระบบอัตโนมัติ เนื่องจากโซลูชันเหล่านี้ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจำนวนมากการซื้อและการใช้งานอุปกรณ์นี้จึงมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการพัฒนาระบบอัตโนมัติแบบกำหนดเอง

ตัวอย่าง 1. การทำงานอัตโนมัติของเตาไฟฟ้า

สำหรับการควบคุมเตาเผาโดยอัตโนมัติจะใช้ตัวควบคุม TRM210-Shch1.IR PID เซ็นเซอร์อุณหภูมิเชื่อมต่อกับอินพุตสากลซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนซึ่งอยู่ภายในเตาอบไฟฟ้า ตัวควบคุม PID จะวัดอุณหภูมิปัจจุบันและส่งผลต่อตัวควบคุมไทริสเตอร์ด้วยสัญญาณอนาล็อก 4..20 mA ดังนั้นระบบควบคุมอุณหภูมิวงปิดจึงเป็นจริง สามารถใช้เอาต์พุตรีเลย์ของคอนโทรลเลอร์ PID สำหรับสัญญาณเตือนได้

ตัวอย่างที่ 2. ระบบอัตโนมัติของห้องอบแห้ง

ด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์ TPM151-Shch1.IR.09 ทำให้กระบวนการอบไม้เป็นจริง อุปกรณ์ทำหน้าที่ควบคุมอินพุตของตัวควบคุมไทริสเตอร์ด้วยสัญญาณอะนาล็อก 4..20 mA ดังนั้นจึงควบคุมกำลังไฟฟ้าและด้วยเหตุนี้อุณหภูมิภายในห้องในขณะที่เอาต์พุตรีเลย์จะเปิดพัดลมเป็นระยะซึ่งจะช่วยให้การอบแห้งสม่ำเสมอมากขึ้น โปรแกรมเมอร์ TPM151 ช่วยให้คุณสามารถดำเนินการอบแห้งตามโปรแกรมต่างๆที่รวบรวมโดยนักเทคโนโลยีเช่นสำหรับ ประเภทต่างๆ ไม้ - โก้เก๋สนไม้โอ๊ค ฯลฯ

ตัวอย่างที่ 3. การทำงานอัตโนมัติของระบบทำความร้อนแบบหลายโซน

ตัวอย่างที่น่าสนใจคือระบบควบคุมสำหรับเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดซึ่งได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นทุกปี สำหรับสิ่งนี้จึงใช้ตัวควบคุม PID หลายช่องสัญญาณ TRM148 เครื่องทำความร้อนเชื่อมต่อแบบดาวกับตัวนำที่เป็นกลางทั่วไปซึ่งจะสร้างลูปควบคุมอิสระสามตัว แต่ละโซนมีเซ็นเซอร์ของตัวเอง - D1, D2, D3 - รับการอ่านซึ่งตัวควบคุม PID จะแก้ไขสัญญาณควบคุม 4..20 mA สำหรับตัวควบคุมไทริสเตอร์ซึ่งควบคุมพลังงานแยกกันในแต่ละองค์ประกอบความร้อน

แน่นอนว่าตัวอย่างเหล่านี้ไม่ จำกัด เฉพาะช่วงของงานที่สามารถแก้ไขได้โดยใช้ตัวควบคุม TPM thyristor บางทีตัวอย่างเช่นระบบอัตโนมัติของห้องระบายอากาศจัดหาห้องย้อมสี การควบคุมอัตโนมัติ หม้อไอน้ำไฟฟ้าสำหรับให้ความร้อนน้ำร้อนและอื่น ๆ อีกมากมาย

พลังของเตาต้านทานไฟฟ้าสมัยใหม่มีตั้งแต่เศษส่วนของกิโลวัตต์ไปจนถึงหลายเมกะวัตต์ เตาเผาที่มีกำลังไฟฟ้ามากกว่า 20 กิโลวัตต์มักเป็นสามเฟสและเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 120, 380, 660 V โดยตรงหรือผ่านหม้อแปลงเตา ตัวประกอบกำลังของเตาต้านทานใกล้เคียงกับ 1 การกระจายของโหลดในเฟสในเตาเผาสามเฟสสม่ำเสมอ

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ใน EPS แบ่งย่อยเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าอุปกรณ์ควบคุมเครื่องมือวัดและอุปกรณ์ไพโรเมตริก

อุปกรณ์ไฟฟ้าประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าแบบลดขั้นตอนลงและควบคุมหม้อแปลงไฟฟ้าอุปกรณ์จ่ายไฟที่ขับเคลื่อนกลไกของไดรฟ์ไฟฟ้าอุปกรณ์สลับและป้องกันไฟฟ้าเบรกเกอร์เซอร์กิตคอนแทคเตอร์สตาร์ทแม่เหล็กเบรกเกอร์และฟิวส์

เตาเผาส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าหลัก: ไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงและตัวเปลี่ยนรูปอัตโนมัติ การใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบ step-down ช่วยให้สามารถเพิ่มกระแสไฟฟ้าและใช้ตัวนำที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่ขึ้นสำหรับการผลิตเครื่องทำความร้อนซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือ

เตาต้านทานอุตสาหกรรมทั้งหมดทำงานในโหมด การควบคุมอัตโนมัติ อุณหภูมิซึ่งทำให้สามารถใช้พลังงานของเตาได้ด้วยระบบอุณหภูมิที่ต้องการและในทางกลับกันจะนำไปสู่การลดลงของการใช้พลังงานเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุมด้วยตนเอง ระเบียบข้อบังคับ อุณหภูมิในการทำงาน ในเตาไฟฟ้าความต้านทานเกิดจากการเปลี่ยนพลังงานที่จ่ายให้กับเตาเผา

การควบคุมกำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเตาควรทำได้หลายวิธี: การตัดการเชื่อมต่อเป็นระยะและการเชื่อมต่อของเตาเข้ากับเครือข่ายอุปทาน (การควบคุมสองตำแหน่ง) การเปลี่ยนเตาจากแบบดาวเป็นเดลต้าหรือจากการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเป็นแบบขนาน (การควบคุมสามตำแหน่ง)

ด้วยการควบคุมตำแหน่งสองตำแหน่ง (รูปที่ 4.40) แผนภาพการทำงานของการเปิดสวิตช์เตาอุณหภูมิและการเปลี่ยนแปลงกำลังจะแสดงขึ้น) อุณหภูมิในพื้นที่ทำงานของ EPS จะถูกควบคุมโดยเทอร์โมคัปเปิลเทอร์มอมิเตอร์ความต้านทานโฟโตเซลล์ เตาอบถูกเปิดโดยตัวควบคุมอุณหภูมิโดยสั่งให้ขดลวดสวิตช์ KV

อุณหภูมิในเตาอบเพิ่มขึ้นเป็นค่าในขณะที่เทอร์โมสตัทปิดเตาอบ

รูป: 4.40 แผนภาพการทำงาน เปิดเตาอบเปลี่ยน

อุณหภูมิและพลังงานพร้อมการควบคุมสองตำแหน่ง:

EP - เตาไฟฟ้า B - สวิตช์;

RT - ตัวควบคุมอุณหภูมิ KV - ขดลวดสวิตช์

1 - อุณหภูมิเตาเผา; 2 - อุณหภูมิของร่างกายที่ร้อนขึ้น

3 - การใช้พลังงานโดยเฉลี่ยของเตาอบ

เนื่องจากการดูดซับความร้อนโดยร่างกายที่ร้อนขึ้นและการสูญเสียสู่พื้นที่โดยรอบอุณหภูมิจะลดลงเป็นหลังจากนั้น RT จะให้คำสั่งอีกครั้งเพื่อเชื่อมต่อเตาเข้ากับเครือข่าย

ความลึกของการเต้นของอุณหภูมิขึ้นอยู่กับความไวของ PT ความเฉื่อยของเตาเผาและความไวของเซ็นเซอร์อุณหภูมิ

ด้วยการควบคุมสามตำแหน่งพลังงานที่จ่ายให้กับเตาเผาจะเปลี่ยนไปเมื่อฮีตเตอร์เปลี่ยนจากสตาร์เป็นเดลต้า การควบคุมอุณหภูมิด้วยวิธีนี้ช่วยให้คุณลดพลังงานที่ใช้จากเครือข่าย

จากมุมมองด้านพลังงานวิธีการควบคุมนี้ค่อนข้างมีประสิทธิภาพเนื่องจากไม่มีผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อเครือข่ายอุปทาน

การควบคุมกำลังเตาโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ให้มาควรดำเนินการหลายวิธี:

การประยุกต์ใช้การควบคุมหม้อแปลงและหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติด้วยการควบคุมแบบไม่สัมผัสที่ราบรื่นภายใต้ภาระ

การใช้หน่วยงานกำกับดูแลที่มีศักยภาพ

การรวมความต้านทานเพิ่มเติมในวงจรฮีตเตอร์ในรูปแบบของตัวเค้นและรีโอสแตท

การควบคุมชีพจรโดยใช้ตัวควบคุมไทริสเตอร์

การใช้หม้อแปลงที่มีการควบคุมแบบไม่สัมผัสอย่างราบรื่นภายใต้ภาระตัวแปลงอัตโนมัติและตัวควบคุมที่อาจเกิดขึ้นเกี่ยวข้องกับต้นทุนเงินทุนที่สำคัญการสูญเสียเพิ่มเติมและการใช้พลังงานปฏิกิริยา วิธีนี้ใช้ไม่บ่อยนัก

การรวมความต้านทานอุปนัยหรือแอคทีฟเพิ่มเติมไว้ในวงจรฮีตเตอร์เกี่ยวข้องกับการสูญเสียเพิ่มเติมและการใช้พลังงานปฏิกิริยาซึ่งจะ จำกัด การใช้วิธีการควบคุมนี้ด้วย

การควบคุมพัลส์โดยใช้ตัวควบคุมไทริสเตอร์จะดำเนินการโดยใช้วาล์วเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งความถี่จะถูกเลือกตามความเฉื่อยทางความร้อนของเตาไฟฟ้า

มีสามวิธีพื้นฐานในการควบคุมพัลส์ของพลังงานที่ใช้จากเครือข่าย AC:

1. การควบคุมพัลส์ที่ความถี่สวิตชิ่ง (- ความถี่ของกระแสเครือข่ายอุปทาน) ที่มีการเปลี่ยนแปลงช่วงเวลาการยิงของไทริสเตอร์มักเรียกว่าเฟสพัลส์หรือเฟส (เส้นโค้งก)

2. การควบคุมพัลส์พร้อมความถี่ในการเปลี่ยนที่เพิ่มขึ้น (เส้นโค้ง b)

3. การควบคุมพัลส์ด้วยความถี่ในการเปลี่ยนที่ลดลง (เส้นโค้ง c)

ด้วยวิธีการควบคุมแรงกระตุ้นเป็นไปได้ที่จะได้รับการควบคุมพลังงานที่ราบรื่นในช่วงกว้างโดยแทบจะไม่มีการสูญเสียเพิ่มเติมทำให้มั่นใจได้ว่าพลังงานที่ใช้โดยเตาเผาและพลังงานที่จ่ายจากการจับคู่เครือข่าย

ในรูป 4.41 แสดงแผนภาพของการควบคุมพัลส์ของกำลังเตา

รูป: 4.41 วงจรควบคุมพัลส์ของกำลังเตา:

EP - เตาอบไฟฟ้า; RT - ตัวควบคุมความร้อน UT - ชุดควบคุมตัวควบคุมไทริสเตอร์ TR - ตัวควบคุมไทริสเตอร์

พารามิเตอร์เตาต้านทาน - แนวคิดและประเภท การจำแนกประเภทและคุณลักษณะของหมวดหมู่ "พารามิเตอร์ของเตาต้านทาน" 2017, 2018

การควบคุมกำลังเตาต้านทาน

มี 2 \u200b\u200bแนวทางที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานในการจัดการพลังงาน:

1) การควบคุมอย่างต่อเนื่องซึ่งสามารถนำพลังงานที่ต้องการเข้าสู่เตาเผาได้

2) การควบคุมขั้นตอนซึ่งสามารถนำพลังเข้าสู่เตาหลอมได้เฉพาะช่วงที่ไม่ต่อเนื่อง

ประการแรกต้องมีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนเครื่องทำความร้อนอย่างราบรื่น กฎระเบียบดังกล่าวสามารถดำเนินการได้โดยใช้เครื่องขยายกำลังประเภทใดก็ได้ (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าวงจรเรียงกระแสไทริสเตอร์ ECU) ในทางปฏิบัติไทริสเตอร์ที่พบมากที่สุด แหล่งจ่ายไฟสร้างขึ้นตามโครงการ TRN ตัวควบคุมดังกล่าวขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับในอนุกรมที่มีความต้านทานแอคทีฟของฮีตเตอร์ แหล่งจ่ายไฟของไทริสเตอร์ประกอบด้วยไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบขนานซึ่งติดตั้ง SPPD

มุมควบคุม a และด้วยเหตุนี้แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพตลอดโหลดจึงขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าภายนอกที่ใช้กับแหล่งกำเนิด สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าเพื่อลดผลกระทบของการตัดการเชื่อมต่อของแรงดันไฟฟ้าที่มีต่อระบบการระบายความร้อนของเตาโดยปกติแล้วอุปกรณ์จ่ายไฟไทริสเตอร์จะได้รับผลตอบรับเชิงลบต่อแรงดันไฟฟ้าขาออก แหล่งจ่ายไฟของไทริสเตอร์มีประสิทธิภาพสูง (มากถึง 98%) ตัวประกอบกำลังขึ้นอยู่กับความลึกของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกเชิงเส้นที่มุมน้อยกว่า 0 ถึง M \u003d 1 ที่ a \u003d 180 °ถึง M \u003d 0 ตัวประกอบกำลังไม่เพียง แต่กำหนดโดยการเปลี่ยนเฟสของแรงดันและฮาร์มอนิกแรกของกระแสเท่านั้น แต่ยังรวมถึงค่าที่สูงกว่าด้วย ฮาร์มอนิกของกระแส ด้วยเหตุนี้การใช้ตัวเก็บประจุแบบชดเชยจึงไม่อนุญาตให้เพิ่มค่า M.

ในวิธีที่สองแรงดันไฟฟ้าของเครื่องทำความร้อนจะเปลี่ยนไปโดยการสลับวงจรกำลังของเตาเผา โดยปกติจะมีแรงดันไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อน 2-3 ขั้นตอน วิธีการควบคุมขั้นตอนสองตำแหน่งที่พบบ่อยที่สุด ด้วยวิธีนี้เตาจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายด้วยกำลังไฟที่กำหนดหรือตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายโดยสิ้นเชิง ค่าที่ต้องการของกำลังไฟฟ้าเฉลี่ยที่นำเข้าสู่เตาเผาได้มาจากการเปลี่ยนอัตราส่วนของเวลาเปิดและปิด

อุณหภูมิเตาเฉลี่ยสอดคล้องกับกำลังไฟฟ้าเข้าสู่เตาเผาโดยเฉลี่ย การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของกำลังไฟฟ้าในทันทีส่งผลให้อุณหภูมิมีความผันผวนโดยประมาณ ขนาดของความผันผวนเหล่านี้พิจารณาจากค่าเบี่ยงเบนของ P MGNOV จากค่าเฉลี่ยและขนาดของความเฉื่อยทางความร้อนของเตาเผา ในเตาเผาอุตสาหกรรมทั่วไปส่วนใหญ่ความเฉื่อยทางความร้อนจะสูงมากจนความผันผวนของอุณหภูมิเนื่องจากการควบคุมขั้นตอนไม่เกินความแม่นยำของอุณหภูมิที่ต้องการ โครงสร้างสามารถควบคุมสองตำแหน่งได้โดยใช้คอนแทคทั่วไปหรือสวิตช์ไทริสเตอร์ สวิตช์ไทริสเตอร์ประกอบด้วยแอนตี้ - ขนาน

นอกจากนี้ยังมีสวิตช์สามเฟส พวกเขาใช้ไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบต่อต้านขนานสองบล็อก วงจรไฟฟ้าของสวิตช์ดังกล่าวถูกสร้างขึ้นดังนี้:

มีการปรับเปลี่ยนสวิตช์ไทริสเตอร์ที่ไม่ใช้หน้าสัมผัสเลย

สวิตช์ไทริสเตอร์มีความน่าเชื่อถือมากกว่าคอนแทคพวกมันมีประกายไฟและป้องกันการระเบิดทำงานเงียบและมีราคาแพงกว่าเล็กน้อย

การควบคุมขั้นตอนมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับ 1 ถึง M "1

มี 2 \u200b\u200bแนวทางที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานในการจัดการพลังงาน:

การควบคุมอย่างต่อเนื่องซึ่งสามารถนำพลังงานที่ต้องการเข้าสู่เตาเผาได้

การควบคุมขั้นตอนซึ่งสามารถนำกำลังเข้าสู่เตาหลอมได้เฉพาะช่วงที่แยกจากกันเท่านั้น

ประการแรกต้องมีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนเครื่องทำความร้อนอย่างราบรื่น กฎระเบียบดังกล่าวสามารถดำเนินการได้โดยใช้เพาเวอร์แอมป์ชนิดใดก็ได้ (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าวงจรเรียงกระแสไทริสเตอร์ ECU) ในทางปฏิบัติอุปกรณ์จ่ายไฟไทริสเตอร์ที่พบมากที่สุดถูกสร้างขึ้นตามวงจร TRN ตัวควบคุมดังกล่าวขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อกับวงจรกระแสสลับในอนุกรมที่มีความต้านทานที่ใช้งานอยู่ของเครื่องทำความร้อน แหล่งจ่ายไฟไทริสเตอร์ประกอบด้วยไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบป้องกันขนานที่ติดตั้ง SPPD

มุมควบคุมและด้วยเหตุนี้แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพในโหลดจึงขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าภายนอกที่ใช้กับแหล่งกำเนิด เพื่อลดผลกระทบของการตัดการเชื่อมต่อของแรงดันไฟฟ้าที่มีต่อระบบการระบายความร้อนของเตาโดยปกติแล้วอุปกรณ์จ่ายไฟไทริสเตอร์จะได้รับผลตอบรับเชิงลบเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าขาออก แหล่งจ่ายไฟของไทริสเตอร์มีประสิทธิภาพสูง (มากถึง 98%) ตัวประกอบกำลังขึ้นอยู่กับความลึกของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกเชิงเส้นที่มุมน้อยกว่า 0 - ถึง M \u003d 1 ที่ \u003d 180ถึง M \u003d 0 ตัวประกอบกำลังไม่เพียงกำหนดโดยการเปลี่ยนเฟสของแรงดันไฟฟ้าและฮาร์มอนิกแรกของกระแสเท่านั้น แต่ยังรวมถึงค่าของฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นด้วย ... ดังนั้นการใช้ตัวเก็บประจุแบบชดเชยจึงไม่อนุญาตให้เพิ่มค่า M.

ในวิธีที่สองแรงดันไฟฟ้าของเครื่องทำความร้อนจะเปลี่ยนไปโดยการสลับวงจรกำลังของเตาเผา โดยปกติจะมีแรงดันไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อน 2-3 ขั้นตอน วิธีการควบคุมขั้นตอนสองตำแหน่งที่พบบ่อยที่สุด ด้วยวิธีนี้เตาจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายด้วยกำลังไฟที่กำหนดหรือตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายโดยสิ้นเชิง ค่าที่ต้องการของกำลังไฟฟ้าเฉลี่ยที่นำเข้าสู่เตาเผาได้มาจากการเปลี่ยนอัตราส่วนของเวลาเปิดและปิด

อุณหภูมิเตาเฉลี่ยสอดคล้องกับกำลังไฟฟ้าเข้าสู่เตาเผาโดยเฉลี่ย การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของกำลังไฟฟ้าในทันทีส่งผลให้อุณหภูมิมีความผันผวนโดยประมาณ ขนาดของความผันผวนเหล่านี้กำหนดโดยขนาดของความเบี่ยงเบนของ P MGNOV จากค่าเฉลี่ยและขนาดของความเฉื่อยทางความร้อนของเตาเผา ในเตาเผาอุตสาหกรรมทั่วไปส่วนใหญ่ความเฉื่อยทางความร้อนจะสูงมากจนความผันผวนของอุณหภูมิเนื่องจากการควบคุมขั้นตอนไม่เกินความแม่นยำของอุณหภูมิที่ต้องการ โครงสร้างสามารถควบคุมสองตำแหน่งได้โดยใช้คอนแทคทั่วไปหรือสวิตช์ไทริสเตอร์ สวิตช์ไทริสเตอร์ประกอบด้วยการต่อต้านขนานกับ
ไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อทำงานด้วย \u003d 0

ในกรณีที่หน้าสัมผัสกระแสต่ำ S เปิดอยู่วงจรควบคุม VS1, VS2 เปิดอยู่ไทริสเตอร์จะปิดแรงดันไฟฟ้าทั่วโหลดจะเป็นศูนย์ ในกรณีที่ S ปิดวงจรจะถูกสร้างขึ้นสำหรับการไหลของกระแสควบคุม แคโทดเป็นบวกขั้วบวก VS1 เป็นลบ ในกรณีนี้กระแสควบคุมจะไหลผ่านแคโทดของวงจร VS1 - VD1 - R - S - อิเล็กโทรดควบคุม VS2 - แคโทด VS2 VS2 เปิดและนำกระแสไฟฟ้าตลอดครึ่งรอบ ในครึ่งรอบถัดไป VS1 จะเปิดในทำนองเดียวกัน

จาก
นอกจากนี้ยังมีสวิตช์สามเฟส พวกเขาใช้ไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบต่อต้านขนานสองบล็อก วงจรไฟฟ้าของสวิตช์ดังกล่าวสร้างขึ้นตามรูปแบบต่อไปนี้:

มีการปรับเปลี่ยนสวิตช์ไทริสเตอร์ที่ไม่ใช้หน้าสัมผัสเลย

สวิตช์ไทริสเตอร์มีความน่าเชื่อถือมากกว่าคอนแทคพวกมันมีประกายไฟและป้องกันการระเบิดทำงานเงียบและมีราคาแพงกว่าเล็กน้อย

การควบคุมขั้นตอนมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับ 1 ถึง M 1

1 วัตถุประสงค์ของงาน

1.1 ทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์ของเตาต้านทานไฟฟ้าเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าโหมดการทำงานของเตาไฟฟ้าและวงจรควบคุมไฟฟ้า

2 ใบสั่งงาน

2.1 เขียนข้อมูลทางเทคนิค (หนังสือเดินทาง) ของเตาไฟฟ้าและเครื่องมือวัดไฟฟ้า

2.2 ทำความคุ้นเคยกับการออกแบบเตาต้านทานไฟฟ้าและวัตถุประสงค์ของแต่ละชิ้นส่วน

2.3 ทำความคุ้นเคยกับวงจรไฟฟ้าเพื่อควบคุมโหมดการทำงานของเตาต้านทานไฟฟ้า

2.4 ประกอบวงจรไฟฟ้าสำหรับการทดลอง

2.5 ทำการทดลองเพื่อหาประสิทธิภาพพลังงานของเตาต้านทานไฟฟ้า

2.6 จัดทำรายงานเกี่ยวกับงานที่ทำ

3 คำอธิบายของการตั้งค่าห้องปฏิบัติการ

การติดตั้งในห้องปฏิบัติการเพื่อทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์หลักการทำงานและวัตถุประสงค์ของแต่ละส่วนของเตาต้านทานไฟฟ้าควรประกอบด้วยเตาต้านทานไฟฟ้าประเภทห้องรุ่น OKB-194A หรือรุ่น N-15 พร้อมเครื่องทำความร้อนแบบนิโครมที่มีไว้สำหรับการอบชุบโลหะด้วยความร้อนในการผลิตแต่ละชิ้นและขนาดเล็ก นอกจากนี้ต้องมีวัสดุเริ่มต้นสำหรับการบำบัดความร้อน สำหรับสิ่งนี้ขอแนะนำให้เตรียมชิ้นส่วนที่ต้องการการประมวลผลดังกล่าว ต้องทราบพารามิเตอร์หลักของระบบอุณหภูมิ

เตาอบไฟฟ้าติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลเพื่อควบคุมอุณหภูมิ การติดตั้งควรมีอุปกรณ์สำหรับควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติและมีชุดเครื่องมือวัดและตัวควบคุมอุณหภูมิสำหรับให้ความร้อนแก่วัตถุดิบ

ในห้องที่มีการติดขัดควรแขวนโปสเตอร์ที่มีรูปของเตาไฟฟ้าประเภทต่างๆและการออกแบบแผนผังไฟฟ้าสำหรับการควบคุมการติดตั้งเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าความต้านทานไฟฟ้า

4 สรุปข้อมูลทางทฤษฎี

เตาต้านทานไฟฟ้าซึ่งพลังงานไฟฟ้าถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนผ่านของเหลวหรือของแข็งเป็นการกระทำทั้งทางตรงและทางอ้อม ใน เตาอบโดยตรง การกระทำตัวทำความร้อนเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่าย (รูปที่ 1) และถูกทำให้ร้อนโดยกระแสที่ไหลผ่าน

ภาพที่ 1 - แผนภาพ การติดตั้งเพื่อให้ความร้อนโดยตรงกับชิ้นงานโลหะ: 1 - ชิ้นงานอุ่น 2 - หม้อแปลงไฟฟ้า

ใน เตาอบทางอ้อมการกระทำความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในองค์ประกอบความร้อนพิเศษและถูกถ่ายเทไปยังร่างกายที่ร้อนโดยการแผ่รังสีการนำความร้อนหรือการพาความร้อน เตาต้านทานและอุปกรณ์ทำความร้อนโดยตรงใช้เพื่อให้ความร้อนกับผลิตภัณฑ์ทรงกระบอก (แท่งท่อ) และ ความร้อนทางอ้อม สำหรับการรักษาความร้อนของผลิตภัณฑ์และวัสดุตลอดจนช่องว่างความร้อนสำหรับการปลอมและการปั๊ม

การทำความร้อนของวัสดุเริ่มต้นในเตาต้านทานไฟฟ้าตามกฎจะดำเนินการถึงอุณหภูมิที่กำหนด (ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า) ระยะเวลาการทำความร้อนจะตามมาด้วยระยะเวลาการกักเก็บที่จำเป็นเพื่อปรับอุณหภูมิให้เท่ากัน การวัดอุณหภูมิความร้อนและการตรวจสอบความคืบหน้าของกระบวนการทำความร้อนสามารถทำได้ด้วยสายตาและอัตโนมัติโดยใช้ตัวควบคุมอัตโนมัติตามวิธีการสองตำแหน่ง (การเปิดและปิดเตาเป็นระยะ)

รูปที่ 2 แสดงแผนผังของการควบคุมเตาไฟฟ้าพร้อมการควบคุมสองตำแหน่ง

รูปที่ 2 - แผนผังไฟฟ้าของเตาเผาพร้อมการควบคุมสองตำแหน่ง

โครงร่างมีไว้สำหรับการควบคุมด้วยตนเองและอัตโนมัติ ถ้าสวิตช์ P วางในตำแหน่ง 1 จากนั้นวงจรจะถูกตั้งค่าสำหรับการควบคุมด้วยตนเองและตำแหน่ง 2 สวิตช์โอนวงจรไปยังการควบคุมอัตโนมัติ การเปิดและปิดองค์ประกอบความร้อน ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ผลิตโดยเทอร์โมสตัท TPซึ่งมีหน้าสัมผัสขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในเตาเผาให้ปิดหรือเปิดวงจรคอยล์คอนแทค L โดยตรงหรือผ่านรีเลย์กลาง RP... อุณหภูมิความร้อนสามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนกำลังของเตา - โดยการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนจากรูปสามเหลี่ยมเป็นรูปดาว (รูปที่ 3, a) ในขณะที่กำลังของเตาจะลดลงสามเท่าและสำหรับเตาหลอมเฟสเดียวโดยการเปลี่ยนจาก การเชื่อมต่อแบบขนาน เครื่องทำความร้อนแบบอนุกรม (รูปที่ 3, b)

รูปที่ 3 - วงจรไฟฟ้าสำหรับการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนเตา: a - จากรูปสามเหลี่ยมถึงดาว b - จากขนานกับอนุกรม

ในเตาต้านทานไฟฟ้าจะใช้วัสดุที่มีความต้านทานสูงเป็นองค์ประกอบความร้อน วัสดุเหล่านี้ไม่ควรออกซิไดซ์และออกไซด์ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวไม่ควรระเบิดและกระเด็นในช่วงอุณหภูมิที่ผันผวน

เตาเผาแบบห้องใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเมื่อให้ความร้อนแก่วัตถุดิบเนื่องจากความเก่งกาจพวกเขาทำในรูปแบบของห้องสี่เหลี่ยมที่มีซับในวัสดุทนไฟและฉนวนกันความร้อนหุ้มด้วยเตาไฟและล้อมรอบด้วยปลอกโลหะ เตาเผาซีรีส์ H ทำด้วยเทปหรือลวดฮีตเตอร์วางบนชั้นวางเซรามิก เตาเผาประเภท OKB-194 (รูปที่ 4 และรูปที่ 5) ผลิตขึ้นในสองห้องห้องด้านบนติดตั้งเครื่องทำความร้อน carborundum และห้องล่างมีเครื่องทำความร้อนแบบนิโครม

รูปที่ 4 - เตาไฟฟ้าในห้องประเภท OKB-194: 1 - กลไกในการยกประตูห้องบน 2 - ลูกกลิ้งของประตูห้องล่าง 3 - ฉนวนกันความร้อน 4 - ห้องชั้นบน; 5 - ห้องล่าง; 6 - แผ่นด้านล่าง

คำแนะนำที่เป็นระเบียบ

ข้อมูลทางเทคนิค (หนังสือเดินทาง) ของเตาไฟฟ้าอุปกรณ์ควบคุมและตรวจสอบและเครื่องมือวัดไฟฟ้าจะถูกบันทึกตามข้อมูลตารางของอุปกรณ์ ในอนาคตข้อมูลนี้ควรจะแสดงในรายงานเกี่ยวกับงาน ข้อมูลทางเทคนิคของอุปกรณ์เป็นพารามิเตอร์ที่ระบุดังนั้นในระหว่างการใช้งานจำเป็นต้องปฏิบัติตามค่าของกระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าและค่าอื่น ๆ ที่ระบุไว้ในหนังสือเดินทาง

เมื่อทำความคุ้นเคยกับเตาต้านทานไฟฟ้าคุณควรใส่ใจกับการออกแบบและการจัดวางองค์ประกอบความร้อนและตำแหน่งในเตาเผา ขอแนะนำให้วัดความต้านทานขององค์ประกอบความร้อนด้วยเครื่องทดสอบ ลบภาพร่างของอุปกรณ์โหลดให้ใส่ใจกับไดรฟ์ ค้นหาว่าควรสังเกตสภาวะอุณหภูมิใดในระหว่างการอบชุบวัสดุเริ่มต้น (ชิ้นส่วน) ในระหว่างการทดลอง ชี้แจงว่าอุปกรณ์ใดจะวัดอุณหภูมิความร้อนที่จะติดตั้งเทอร์โมคัปเปิล แผนภาพไฟฟ้าของการเชื่อมต่อของเตาไฟฟ้าและเครื่องมือวัดสำหรับการทดลองแสดงในรูปที่ ห้า.

นักเรียนควรเลือกเครื่องมือวัดไฟฟ้าอุปกรณ์ควบคุมทำการเชื่อมต่อที่จำเป็นและก่อนที่จะนำวงจรไปใช้งานให้สอนบทเรียนสำหรับการตรวจสอบแก่ครู

รูปที่ 5 - แผนผังทางไฟฟ้าของเตาประเภท OKB-194: a - วงจรไฟฟ้า; b - แผนภาพการทำงานของสวิตช์สากล UP

หลังจากตรวจสอบแผนผังการเดินสายไฟฟ้าและได้รับอนุญาตและงานมอบหมายจากหัวหน้าบทเรียนสำหรับการบำบัดความร้อนของวัสดุต้นทางนักเรียนใส่วัสดุต้นทาง (ชิ้นส่วน) ลงในอุปกรณ์โหลดและเปิดเตาอบ ในระหว่างการทดลองจำเป็นต้องสังเกตการอ่านค่าของอุปกรณ์วัดไฟฟ้าและความร้อนอย่างระมัดระวัง (แอมป์มิเตอร์โวลต์มิเตอร์วัตต์มิเตอร์อุปกรณ์เทอร์โมคัปเปิลรอง) และบันทึกการอ่านในช่วงเวลาปกติ ควรป้อนข้อมูลการสังเกตและการคำนวณในภายหลังในตารางที่ 1 เมื่อถึงอุณหภูมิสูงสุด (ตามงาน) และการมีตัวควบคุมอุณหภูมิจะถูกควบคุม จำเป็นต้องสังเกตว่าเครื่องควบคุมทำงานอย่างไรและสังเกตเวลาไฟดับ ในตอนท้ายของการทดสอบให้ตรวจสอบการใช้พลังงานและตัวประกอบกำลังของการติดตั้ง

การบริโภค และ พลังงานไฟฟ้าถูกกำหนดโดยการอ่านมิเตอร์และในกรณีที่ไม่มีอยู่ในวงจรคุณสามารถใช้ค่ากำลังไฟฟ้าได้ R (ตามข้อบ่งชี้ของวัตต์มิเตอร์) และระยะเวลา เสื้อ งาน:

A \u003d Pt.(1)

ปัจจัยอำนาจในการติดตั้ง:

cosφ \u003d P / ( UI)(2)

ตารางที่ 1 - ข้อมูลการทดลอง

รายงานเกี่ยวกับงานจัดทำขึ้นตามแบบที่ระบุไว้ในภาคผนวก 1 รายงานจะต้องให้ข้อมูลหนังสือเดินทางของเครื่องจักรของเครื่องมือและเครื่องมือวัดอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับการออกแบบเตาต้านทานไฟฟ้าโหมดการบำบัดความร้อนของวัสดุต้นทางให้ภาพร่างของอุปกรณ์โหลดตำแหน่งขององค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าแผนภาพไฟฟ้าของการเชื่อมต่อของอุปกรณ์และ อุปกรณ์ที่ใช้ในระหว่างการทดลอง บันทึกผลการสังเกตและการคำนวณ อธิบายวิธีการควบคุม ระบบอุณหภูมิ ในกระบวนการบำบัดความร้อน ตอบคำถามเพื่อความปลอดภัย