硅碳棒爐控溫系統的選定及其操作
對發熱體的溫度控制有很多種控制方式,但對硅碳棒爐來講,使用導通截止控制方式和通電周期的控制方式(即比例型)是不合適的,不僅因為這兩種控制方式波動度大,更主要的是這兩種控制方式,在可控硅導通期間導通角為二。在升溫過程中,由于溫度役有達到給定值時可控硅總是導通的,而硅碳棒爐發熱體的電阻率隨爐膛內溫度升高而減小,最小可達5倍左右,這樣負荷電流在升溫過程中就會上升很大,如果這樣大的負荷電流長時間維持下去,很容易燒毀硅碳棒,同時也加快了硅碳棒的老化。在成套性產品中,為防止過流,在升溫過程中,負荷電壓使用自禍變壓器的最低幾檔。本課題控溫方案是采用連續相互控制方式,是通過控制觸發相互達到控制輸出功率目的。優點是這種方式電壓可以從0-95%連續變化,反應快,可以加反饋,控制精度高,波動度小。缺點是當可控硅導通時,引起電源波形畸變,所用電爐雖然功率不是很大(4千瓦),但由于主試驗機測量控制系統中有測力、測變形、調速、計算機等,電源波形的小量畸變也可能產生影響。解決干擾的辦法有幾種,如串電感可消除或減少干擾,采用零觸發可消除干擾。但本課題采用的是硅碳棒爐,如用零觸發,熱沖擊大不適宜。為減少對電網干擾采用了隔離變壓器,因隔離變壓器對于波形畸變產生的高次諧波有一定的吸收作用。選用的控制儀是DWT-i02,感溫元件是熱電偶,執行元件是可控硅。使用DWr-702在控溫時必須注意,在升溫過程中不能用自動升溫,因為用自動升溫也同樣會出現通電周期控制方式的缺點。所以,必須用手動升溫,因為手動升溫可以適當控制可控硅的導通角,不會造成過流現象。當手動升溫值與設定的溫度值相等時再將開關撥到自動位置,雖然在撥動的瞬間也會有些電流沖擊,但很快就會下降而用小電流維持控制。溫控電路原理方框圖見圖2,溫控主回路圖見圖3。
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