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　　根據(jù)爐溫對(duì)給定溫度的偏差，自動(dòng)接通或斷開(kāi)供給爐子的熱源能量，或連續(xù)改變熱源能量的大小，使?fàn)t溫穩(wěn)定有給定溫度范圍，以滿足熱處理工藝的需要。電爐控制柜常用調(diào)節(jié)規(guī)律有二位式、三位式、比例、比例積分和比例積分微分等幾種。電阻爐爐溫控制是這樣一個(gè)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程，比較實(shí)際爐溫和需要爐溫得到偏差，通過(guò)對(duì)偏差的處理獲得控制信號(hào)，電爐控制柜去調(diào)節(jié)電阻爐的熱功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。

 

　　1、按照偏差的比例、積分和微分產(chǎn)生控制作用（PID控制），是過(guò)程控制中應(yīng)用zui廣泛的一種控制形式。

 

　　2、二位式調(diào)節(jié)--它只有開(kāi)、關(guān)兩種狀態(tài)，當(dāng)爐溫低于限給定值時(shí)執(zhí)行器全開(kāi)；當(dāng)爐溫高于給定值時(shí)執(zhí)行器全閉。

 

　　3、三位式調(diào)節(jié)--它有上下限兩個(gè)給定值，當(dāng)爐溫低于下限給定值時(shí)接觸器全開(kāi)；當(dāng)爐溫在上、下限給定值之間時(shí)執(zhí)行器部分開(kāi)啟；當(dāng)爐溫超過(guò)上限給定值時(shí)執(zhí)行器全閉。如管狀加熱器為加熱元件時(shí)，可采用三位式調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)加熱與保溫功率的不同。

 

　　電爐控制柜采用前后開(kāi)門(mén)式通用控制柜體，儀表和控制開(kāi)關(guān)等直接裝在前門(mén)上，控制電器用支架固定在柜內(nèi)上下方。派生品種在前門(mén)上加裝相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)控制按鈕和指示燈，控制柜安置離墻要留有大于600mm的距離，以方便打開(kāi)控制柜后門(mén)，進(jìn)行維修。

 

　　電爐控制柜系統(tǒng)在溫度自動(dòng)控制領(lǐng)域是為常見(jiàn)的控制類型之一。溫度控制器主要由溫度傳感器、溫度調(diào)節(jié)儀、電加熱器執(zhí)行裝置、被控對(duì)象四個(gè)部分組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。被控制對(duì)象是大容量、大慣性的電熱爐溫度對(duì)象，是典型的多階容積遲后特性，在工程上往往近似為包含有純滯后的二階容積遲后；由于被控對(duì)象電容量大，通常采用可控硅作調(diào)節(jié)器的執(zhí)行器。

 

　　電爐控制柜按熱量產(chǎn)生的方法不同，可分為間接加熱式和直接加熱式二大類。間接加熱式電阻爐，就是在爐子內(nèi)部有的電阻材料做的發(fā)熱元件。電流通過(guò)加熱元件時(shí)產(chǎn)生熱量，再通過(guò)熱的傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射而使放置在爐中的爐料被加熱。直接加熱式電阻爐，電源直接接在所需加熱的材料上，使強(qiáng)大的電流直接流過(guò)所需加熱的材料而使材料自己發(fā)熱達(dá)到加熱效果。工業(yè)電阻爐，大部分是采用間接加熱式的，只有一部分因加熱工藝人的特殊需要而采用直接加熱式。

 

　　使用可控硅電爐控制柜的廠家，應(yīng)該要注重對(duì)可控硅電爐控制柜和電爐做日常的維護(hù)保養(yǎng)，定期對(duì)熱處理控制系統(tǒng)進(jìn)行全面性的檢測(cè)，消除一些潛在隱患，降低設(shè)備的故障率，避免因電爐控制柜和電爐出現(xiàn)故障而造成不必要的損失。

 

　　在電子制作中，運(yùn)用單向或雙向可控硅作為開(kāi)關(guān)、調(diào)壓的執(zhí)行器件是很方便的，而且還可以控制直流、交流電路的負(fù)載功率。但是，目前有些電子制作文章中，對(duì)可控硅控制柜的運(yùn)用常有謬誤之處。可以說(shuō)，此類電子制作稿純粹是杜撰出來(lái)的，不要說(shuō)制作，恐怕作者連起碼的實(shí)驗(yàn)也未做過(guò)，這豈不是造成對(duì)初學(xué)者的誤導(dǎo)嗎？常見(jiàn)的電路設(shè)計(jì)不當(dāng)之處大約有心下幾點(diǎn)

 

　　觸發(fā)電路的問(wèn)題

 

　　若欲使可控硅控制柜觸發(fā)導(dǎo)通，除有足夠的觸發(fā)脈沖幅度和正確的極性以外，觸發(fā)電路和可控硅陰極之間必須有共同的參考點(diǎn)。有些電路從表面看，觸發(fā)脈沖被加到可控硅的觸發(fā)極G，但可控硅的陰極和觸發(fā)信號(hào)卻無(wú)共同參考點(diǎn)，觸發(fā)信號(hào)并未加到可控硅的G－K之間，可控硅不可能被觸發(fā)。

 

　　該文制作者考慮到水井和水塔中的水不能帶市電，故555控制系統(tǒng)用變壓器隔離降壓供電。555第3腳輸出脈沖接入雙向可控硅的G點(diǎn)。

 

　　由于可控硅控制柜T1對(duì)控制電路是懸空的，555第3腳輸出脈沖根本不能形成觸發(fā)電流，可控硅控制柜不可能導(dǎo)通。再者，該電路雖采用隔離市電的低壓供電，但控制電路仍然通過(guò)G、T1極與市電相連，當(dāng)220V輸端B為火線時(shí)，井水和水塔供水將代有市電電壓，這是絕不允許的！

 

　　上述電路因設(shè)計(jì)考慮不周，出現(xiàn)了不該有的低級(jí)錯(cuò)誤。但類似水塔供水控制系統(tǒng)與市電不隔離的設(shè)計(jì)，卻常出現(xiàn)在電子書(shū)刊中。

 

　　觸發(fā)電路設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)牡诙€(gè)例子常見(jiàn)于電子制作稿中，圖中對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化。其實(shí)，無(wú)論控制系統(tǒng)完成何種控制，無(wú)論是單向還是雙向可控硅，圖2的觸發(fā)電路是不能正常工作的。

 

　　其問(wèn)題在于，可控硅控制柜發(fā)出觸發(fā)信號(hào)UG，其參考點(diǎn)是共地，而可控硅T1或T2的參考點(diǎn)是負(fù)載熱端。實(shí)實(shí)上，加到可控硅的觸發(fā)電壓UG是與負(fù)載端電壓UZ相串聯(lián)的。雙向可控硅究竟是T1還是T2為觸發(fā)參考點(diǎn)，視觸發(fā)信號(hào)的相對(duì)極性來(lái)決定的。如按圖2中標(biāo)注，T1在下，T2在上，則UC相對(duì)于T1必須是正極性的，且與T1的電壓同參考電位。但無(wú)論T1還是T2作參考點(diǎn)，按圖2的接法，可控硅導(dǎo)通時(shí)，UZ常近似等于Uin，如此高電壓加到觸發(fā)極G和T1之間，將立即使觸發(fā)極被擊穿，可控硅被損壞。

 

　　改進(jìn)此電路的方法之一是，可控硅控制柜采用觸發(fā)變壓器隔離控制系統(tǒng)的參考點(diǎn)，觸發(fā)信號(hào)可以由BT33組成鋸齒波發(fā)生器受控于控制系統(tǒng)（矩形波也可以），這樣，不受初級(jí)參考點(diǎn)的影響，觸發(fā)變壓器次級(jí)可直接接在G與T1之間，與負(fù)載上電壓無(wú)關(guān)。

 

　　電爐控制柜原理

 

　　根據(jù)爐溫對(duì)給定溫度的偏差，自動(dòng)接通或斷開(kāi)供給爐子的熱源能量，或連續(xù)改變熱源能量的大小，使?fàn)t溫穩(wěn)定有給定溫度范圍，以滿足熱處理工藝的需要。溫度自動(dòng)控制常用調(diào)節(jié)規(guī)律有二位式、三位式、比例、比例積分和比例積分微分等幾種。電爐控制柜是這樣一個(gè)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程，比較實(shí)際爐溫和需要爐溫得到偏差，通過(guò)對(duì)偏差的處理獲得控制信號(hào)，去調(diào)節(jié)電阻爐的熱功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。

 

　　1）按照偏差的比例、積分和微分產(chǎn)生控制作用（PID 控制），是過(guò)程控制中應(yīng)用zui廣泛的一種控制形式。

 

　　2）二位式調(diào)節(jié)--它只有開(kāi)、關(guān)兩種狀態(tài)，當(dāng)爐溫低于限給定值時(shí)執(zhí)行器全開(kāi)；當(dāng)爐溫高于給定值時(shí)執(zhí)行器全閉。（執(zhí)行器一般選用接觸器）

 

　　3）三位式調(diào)節(jié)--它有上下限兩個(gè)給定值，當(dāng)爐溫低于下限給定值時(shí)接觸器全開(kāi)；當(dāng)爐溫在上、下限給定值之間時(shí)執(zhí)行器部分開(kāi)啟；當(dāng)爐溫超過(guò)上限給定值時(shí)執(zhí)行器全閉。（如管狀加熱器為加熱元件時(shí)，可采用三位式調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)加熱與保溫功率的不同三、電加熱器執(zhí)行器的特性：

 

　　電爐的溫度調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)節(jié)器（供電能源） 的斷續(xù)作用，改變電爐絲閉合時(shí)間T b 與斷開(kāi)時(shí)間T k 的比值α， α=Tb /Tk 。

 

　　調(diào)節(jié)加熱爐的溫度，在工業(yè)上是通過(guò)在設(shè)定周期范圍內(nèi)，將電路接通幾個(gè)周波，然后斷開(kāi)幾個(gè)周波，改變晶閘管在設(shè)定周期內(nèi)通斷時(shí)間的比例，來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載兩端交流平均電壓即負(fù)載功率，這就是通常所說(shuō)的調(diào)功器或周波控制器；調(diào)功器是在電源電壓過(guò)零時(shí)觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通的，所以負(fù)載上得到的是完整的正弦波，調(diào)節(jié)的只是設(shè)定周期T c 內(nèi)導(dǎo)通的電壓周波。設(shè)周期T c 內(nèi)導(dǎo)通的周期的波數(shù)為n ，每個(gè)周波的周期為T(mén) ，則調(diào)功器的輸出功率為P=n×T×Pn /Tc ，P n 為設(shè)定周期T c 內(nèi)電壓全通過(guò)時(shí)裝置的輸出功率。