高温箱式电阻炉温度控制系统.pdf

昆钢科技
2010年第6期
Kungang Keji
2011年1月
高温箱式电阻炉温度控制系统
李建华
(技术中心)
摘要通过对现有的9000E系统控制软件及其外围电路的重新设计,低成本的实现了对新增高温箱式电阻
炉的自动控制,提高了设备的实用性及低温段的功率因素。
关键词硅钼棒900CE控制器串级控制功率因素
Control System of Box Resistance Reactor
Li Jian-hua
('technical Center
Abstract By redesigning software and cireuit of 9 000E control system, automatic control of box resistance
reactor was achieved, low cost, the device practicality and the power factor under low temperature were
lmprove
Key Words Mosiz heating element: 9 000E coutrol system; cascade control; power factor
从硅棒的特性可以看出,硅钼棒炉特点是:
1前言
1)低温时电阻小,同时工作电流只有高温下的
60%,功率只有最大功率的1/50,因此低温段升温
为了满足生产检验对热处理的要求,技术中心慢、耗时长;2)要提高升温速度,同时又不降低硅
于2008年初购买了一台RX3-40-16型高温箱式电阻钼棒的使用寿命,工作电流必须控制在表1规定的最
炉(以下简称硅钼棒炉),该炉以硅钼棒为电热材大值内
料,工作温度0~1600℃。由于硅钥棒电阻温度系数
较大,其室温电阻与1600℃时相差近15倍,电流范2存在问题及解决方案
用为70~130A,输入电压最高与最低相差20多倍,
在升温过程中电流不能超过表1的范围。
RX-40-16型硅钼棒炉配有RJX-15控温仪组成的
控温装置,其特点是价格低,仪表内装有晶闸管触
表1RX3-40-16型高温电阻妒硅钼棒在不同温度下的电流
of Mosi, Heating Element of RX3-40-
发电路可以直接触发品闸管,配晶闸管即可构成调
16 Box Resistance Reactor of Difterent Temperature
压电路(电路图见图1)。
温度/C0~300300~400400~900>90
电流/A
≤70
≤80
≤130
2010年第6期
李建华:高温箱式电阻炉温度控制系统
A
B
10250A
B分度0-1750°C
①⊙
L11
L13
电源指示
②a⑩9
RS0200A/500V LHI
6L2-200/5A
K3
-o(①のa(⑩
Gl
G3
B
KP300A/1000V
O
N
G4
旋转式警示灯
K2 K4
Oaの
6-1
炉门开
电脑电源
变压器
岓电保护
B1
7-1
输出0-140V180A
接热电偶XWGT-101
红蓝B0~1600℃
高总低的中?相P
L13
1017-18-1
N
图1RX-40-16型高温电阻炉控温装置电路图
Figure 1 Circuit Diagram of RX3-40-16 Box Resistance Reactor
这种控温裝置的电路虽简单,但存在三个问(1.33ms),通过晶闸管的峰值电流为1040A,超过
题
KP300A晶闸管全导通时的额定峰值电流(840A)。
1)RJX-15控温仪表控制的是晶闸管的导通角,
为了解决硅钼棒炉控温装置存在的问题,决定
即输出电压,不能直接控制电流,因此,在升温用技术中心热处理现有的箱式电阻炉控温系统一9
时,为了使电流在允许的范围内,低温段要求手动00控制器来实现上述要求。9000C是美国霍尼韦尔
控制,到900℃左右オ能切换为自动控制,这一过程公司开发的一种开放型、精度高、功能全的小型控
约需20小时,要操作人员24小时值守,每隔几分钟制系统,能控制32回路。技术中心热处理现有的箱
要于动调节仪表输出,实用性较差,操作人员劳动式电阻炉控温系统是以9000E控制器为核心构成的集
强度大。
中控制系统,按同时控制8台电阻炉设计,于1993年
2)功率因素低;交流调压电路功率因素投入使用至今,1994年通过验收。
osψ=VV;(V为变压器输出电压,V=140V),开
对于第一个问题,采用温度一电流串级控制方
始升温时,电压V。=6V,I=70A,cos=0.043。
案解决,温度一电流串级控制是用两个PLD控制回路
3)晶阐管导通角小,峰值电流大:V。=6V,根实现温度,电流的准确控制,它不仅满足了硅钼棒
据Vo=V+(1-cosB)/2得cos日=1-2Vo/V,=24°炉的工作电流控制在规定的范围,还降低了电网的波