电炉变压器控制方式

变压器控制方式

在大功率马弗炉中,特别是加热过程中电热元件的电阻变化较大的场合,通常采用电炉变压器、可控饱和电抗器及磁性调压器控制方式,下面分别说明其控制原理。

电阻炉变压器控制方式

电炉变压器又称为大电流低电压变压器,如图一所示,其特点是输出低电压大电流,二次输出电压从几伏到几十伏,并要求在较大范围内调节。二次输出电流可达数十安到几千安,有的高达上万安,一般用在较大功率电阻炉上。采用金属合金或纯金属电热元件的大功率电阻炉,基本上都是采用电炉变压器,作为电热元件的前级电源。

在电炉变压器控制方式中,电炉变压器直接与电热元件相连,控制电阻炉的加热功率。采用电炉变压器有利于克服电热元件的电阻随温度变化,或者是随时间变化的影响,保持加热功率的稳定性,延长电热元件的使用寿命。例如硅碳棒电热元件在使用过程中易老化,电阻值随着使用时间的增加而增加,最终将导致炉子工作温度降低。为了使炉子满足工作温度的要求,采用调节变压器的输出电压,调节范围可达原来电压的2 -3倍,保证炉子的加热功率。硅钥棒电热元件的电阻炉,开始加热时,电热元件的电阻较小,所需电压较低,约为工作电压的1/4~1/3,随温度升高其电阻值急剧增大,加热电压也需要增大,这时可根据硅钥棒电热元件的工作电压及其电阻和温度的正向特性,调节电炉变压器的输出电压,来满足电热元件在不同温度时需要的工作电压,达到稳定加热温度的目的。

如果电炉变压器功率较大,自身的能量损耗加大,损耗的能量转化为热量,使其自身温度升高而降低使用寿命或烧坏,除中小容量的变压器一般采用自然冷却方式或油浸自冷方式外,大容量的变压器就必须采用循环水冷却方式。电炉变压器的主要技术指标有:变压器的容m、控制相数、额定输人电压、输出电压、输出电流、空载损耗等。

高温箱式电阻炉变压器本身不能调节电压,必须在变压器的一侧连接晶闸管调节器,控制变压器的输入电压,达到改变输出电压的目的,如图二所示。晶闸管调节器的电源输人为220 V或380V,输出在此范围内连续可调,且功率要满足炉子加热功率的要求。电路中的电压表和电流表用来监测加热电压和电流,电流表A通过电流互感器测量加热电流,电压表V测量加热电压的大小。智能温度控制器把采集到的温度值与设定值进行比较,根据比较结果输出控制信号给晶闸管调节器,便可在变压器的输出端得到连续可调的炉子加热电压。

一些处理特定工件的炉子,由于加热工艺不变,且温度控制精度要求不高,从经济角度考虑,可采用改变变压器的接线方式来改变炉子的温度,省去了温度控制器和晶闸管调节器,图三所示例子就是通过改变变压器的接头方式来改变炉子温度的。在炉内工件和气氛一定的条件下,若不考虑电热元件本身的电阻变化,温度与加热电压存在着对应关系,因而改变变压器二次抽头的接线方法,使温度在不同点上保持恒定。这种控制方式不能使温度连续调节,仅适用于加热工艺不变、工件固定、温度控制精度要求不高的地方。

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