
可控飽和電抗器和磁性調壓器控制方式
可控飽和電抗器控制方式
在電阻爐溢度控制中,可控飽和電抗器是一種執行器,如圖一所示,用來調節電熱元件的輸人電流和輸人功率。可控飽和電抗器的工作原理是根據鐵磁材料的飽和現象,在交直流同時磁化的情況下,可以使其輸出電壓連續可控。在電阻爐加熱控制中,可控飽和電抗器與電熱元件串聯,如圖二所示。可控飽和電抗器有兩個線圈:工作線圈和控制線圈。當一個直流控制信號輸人到飽和電抗器的直流控制線圈時,其鐵芯的交流有效磁導率就隨之改變,交流工作線圈的有效電抗值也就發生變化,這樣就能引起交流工作線圈上的電壓降及其通過的電流發生變化,控制電阻爐的加熱功率,達到連續調節電阻爐溫度的目的。
在圖二所示的單相飽和電抗器溫度控制電路中,直流控制電流由可控整流電路獲得,電流表Al用來指示直流控制電流的大小,電流表A2通過電流互感器測量加熱電流,電壓表V測量加熱電壓的大小。直流控制電流增大時,電抗器的交流磁導率降低,有效電抗值減小,交流工作線圈電壓降減小,加熱工作電流增大,這樣就加大了爐子的輸人功率,使爐溫升高。若圖中可控整流電路的控制信號由智能溫度控制器產生時,可實現溫度控制自動化。這種溫度控制方式不需要大功率晶閘管調節器,是一種小電流控制大功率的工作方式。
磁性調壓器控制方式
磁性調壓器又名可控變壓器,采用低電壓大電流控制電熱元件的加熱功率,與電爐變壓器不同的是,它本身就可以調節加熱功率,是一種沒有機械傳動、無觸點的調壓器。采用直流電流控制磁性調壓器的電流輸出,同樣是一種小電流控制大功率的電阻爐前級電源,適用于大功率電阻爐。磁性調壓器還具有負載平滑調壓、操作方便、節能效果理想、系統穩定性好、抗干擾能力強等特點。在溫度控制領域可以開環手動控制,也可實現閉環自動化控制,是目前大功率電阻爐溫度控制中應用較廣的控制方式。磁性調壓器分為干式和油浸式兩種,前者適用于中小功率電阻爐,后者適用于大功率電阻爐,圖三。是一種干式磁性調壓器。
磁性調壓器是變壓器與飽和電抗器的有機結合,兩者之間既有電的聯系,又有磁的聯系,通過改變控制繞組直流勵磁電流,改變飽和電抗器鐵芯的磁導率,使電抗繞組的電抗值發生變化,從而改變電抗繞組與變壓器二次繞組的電壓分布,達到調節輸出電壓的目的。當直流控制電流為零時,鐵芯不飽和,其磁導率很大,此時電抗值也為最大,電源電壓大部分降在電抗器的工作繞組上,變壓器繞組輸出電壓最小;當直流控制電流加大時,鐵芯飽和程度加大,磁導率減小,電抗值相應變小,此時電抗器繞組上的壓降減小,變壓器繞組輸出電壓增大,從而達到調節負載電壓的目的。
磁性調壓器除了調壓作用外,還有變帳器的作用,能將高電壓輸人轉變為低壓大電流輸出,特別適用于電阻爐的溫度控制。由于磁性調壓中包含有飽和電抗器的作用,電抗繞組具有限流作用,因而獲得較好的下墜外的特性,可以用作恒流負載的電源變壓器,特別是負載容易短路的場合。磁性調壓器的主要技術指標有:調壓器的容量,控制相數,額定輸入電壓,輸出范圍,輸出電流,空載損耗,直流控制功率,直流(勵磁)控制電流等。
圖四是單相磁性調壓器的典型應用,與飽和電抗器不同的是,磁性調壓器并不是串聯在加熱電爐中,電熱元件接在變壓器的輸出端。控制電流由可控整流電路獲得,電流表Al用來指示控制電流的大小,電流表A2通過電流互感器測量加熱電流,電壓表V測量加熱電壓的大小。當直流控制電壓增大時,加熱電流增大,加大了爐子的輸入功率,使爐溫升高。若圖中可控整流電路的控制信號來自智能溫度控制器,可實現溫度控制自動化。