
電爐變壓器控制方式
變壓器控制方式
在大功率馬弗爐中,特別是加熱過程中電熱元件的電阻變化較大的場合,通常采用電爐變壓器、可控飽和電抗器及磁性調壓器控制方式,下面分別說明其控制原理。
電阻爐變壓器控制方式
電爐變壓器又稱為大電流低電壓變壓器,如圖一所示,其特點是輸出低電壓大電流,二次輸出電壓從幾伏到幾十伏,并要求在較大范圍內調節。二次輸出電流可達數十安到幾千安,有的高達上萬安,一般用在較大功率電阻爐上。采用金屬合金或純金屬電熱元件的大功率電阻爐,基本上都是采用電爐變壓器,作為電熱元件的前級電源。
在電爐變壓器控制方式中,電爐變壓器直接與電熱元件相連,控制電阻爐的加熱功率。采用電爐變壓器有利于克服電熱元件的電阻隨溫度變化,或者是隨時間變化的影響,保持加熱功率的穩定性,延長電熱元件的使用壽命。例如硅碳棒電熱元件在使用過程中易老化,電阻值隨著使用時間的增加而增加,最終將導致爐子工作溫度降低。為了使爐子滿足工作溫度的要求,采用調節變壓器的輸出電壓,調節范圍可達原來電壓的2 -3倍,保證爐子的加熱功率。硅鑰棒電熱元件的電阻爐,開始加熱時,電熱元件的電阻較小,所需電壓較低,約為工作電壓的1/4~1/3,隨溫度升高其電阻值急劇增大,加熱電壓也需要增大,這時可根據硅鑰棒電熱元件的工作電壓及其電阻和溫度的正向特性,調節電爐變壓器的輸出電壓,來滿足電熱元件在不同溫度時需要的工作電壓,達到穩定加熱溫度的目的。
如果電爐變壓器功率較大,自身的能量損耗加大,損耗的能量轉化為熱量,使其自身溫度升高而降低使用壽命或燒壞,除中小容量的變壓器一般采用自然冷卻方式或油浸自冷方式外,大容量的變壓器就必須采用循環水冷卻方式。電爐變壓器的主要技術指標有:變壓器的容m、控制相數、額定輸人電壓、輸出電壓、輸出電流、空載損耗等。
電阻爐變壓器本身不能調節電壓,必須在變壓器的一側連接晶閘管調節器,控制變壓器的輸入電壓,達到改變輸出電壓的目的,如圖二所示。晶閘管調節器的電源輸人為220 V或380V,輸出在此范圍內連續可調,且功率要滿足爐子加熱功率的要求。電路中的電壓表和電流表用來監測加熱電壓和電流,電流表A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。智能溫度控制器把采集到的溫度值與設定值進行比較,根據比較結果輸出控制信號給晶閘管調節器,便可在變壓器的輸出端得到連續可調的爐子加熱電壓。
一些處理特定工件的爐子,由于加熱工藝不變,且溫度控制精度要求不高,從經濟角度考慮,可采用改變變壓器的接線方式來改變爐子的溫度,省去了溫度控制器和晶閘管調節器,圖三所示例子就是通過改變變壓器的接頭方式來改變爐子溫度的。在爐內工件和氣氛一定的條件下,若不考慮電熱元件本身的電阻變化,溫度與加熱電壓存在著對應關系,因而改變變壓器二次抽頭的接線方法,使溫度在不同點上保持恒定。這種控制方式不能使溫度連續調節,僅適用于加熱工藝不變、工件固定、溫度控制精度要求不高的地方。