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高温电炉温控系统的电路原理分析

                          

                           高温电炉温控系统的电路原理分析

       工业高温炉是一种可以进行加热的工业设备,因为炉内会有一些加热元件,所以可以给产品进行加热处理。高温管式炉一般在热处理、新能源等行业中都有着广泛的应用,它的存在,推动了我国工业生产的发展。



另一方面,管式高温电炉电路常在化学实验室用作熔化试样,其功率可达数千瓦,最高温度达1400度。电炉的发热元件是由碳化硅制成的硅碳棒,硅碳棒电阻低于800℃时,电阻值随温度升高而减小,而在高于800℃时,电阻值随温度升高而增大。


为防止电炉通电升温过程中,由于电阻值大幅度变化引起电流大幅度变化造成硅碳棒超负荷烧断或缩短使用寿命,所以配有晶闸管恒流电源,其电路参见《温控器控制电加热炉电路》。



二、管式高温电炉晶闸管恒流源电路原理分析




△管式高温电炉晶闸管恒流源电路


如上图所示,主电路由硅碳棒RL、电流表A、整流二极管VD1~VD4、晶闸管V及电流互感器TA的初级线圈组成。它们串联后接在220V电源上。触发电路由单结晶体管VT2及其有关的电阻电容构成的阻容移相电路。


当硅碳棒电阻RL下降而引起主电路电流增大时,电流互感器TA二次侧负载电阻R1两端电压升高,经VD5、VD6全波整流及电阻R2和电容C1滤波,C1两端直流电压升高,VT1集电极电流增大,电位下降。


因此通过R7向C4提供的充电电流减小,C4充电速度减慢,VT2向晶闸管发出的触发脉冲间隔变大,晶闸管导通角减小,从而主电路电流下降,基本上抵消了硅碳棒电阻减小引起的电流增大。当硅碳棒电阻增大时,自动调节作用与上述相反。

主电路的电流可通过电位器RP来整定,一般应整定在硅碳棒额定电流上。炉温的自动控制是将热电耦温控仪的常闭触点KA串联到触发回路中去。当温度超过设定温度时,KA常闭触点断开触发电路,主电路停止加热,低于设定温度时,KA常闭触点闭合触发电路,主电路开始加热升温。

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