0 引 言
電機制造和維修時,定子繞組浸漆后烘干過程中對定子烘干的溫度和恒溫時間的控制,直接影響著電機的絕緣強度,進而對電機的壽命有著極大的影響。隨著現代電子技術的發展,將具有智能模糊控制功能的溫度顯示控制儀和功率控制器(調功器)結合起來,對電機生產中的溫控設備進行控溫,可以收到非常好的效果。在生產正常運行時,可將溫度控制精度控制在±0.5℃以內,同時可使爐子的電加熱器的使用壽命延長1~2倍左右,并且大大的降低了能耗。由于其具有良好的恒溫特性,使產品質量的穩定性也得到大幅提升。
1 晶閘管交流調功器主回路設計
由周波控制器、雙向晶閘管(或反并聯晶閘管)、溫度顯示控制儀組成基本控溫系統,如圖1。
圖1 晶閘管交流調功器控溫主回路框圖
Fig.1 the crystal thyratron alternating power regulator to control the warm
main return route diagram
2 控溫原理
溫度顯示控制儀輸出直流信號(例如4―20mA),周波控制器則根據這個信號,確定每一個運行周期晶閘管輸出的周波數。如果實際爐溫遠離設定溫度,溫度顯示控制儀輸出控制信號將最大,周波控制器接受這個信號后則使晶閘管全部導通,電爐以最大功率升溫。
如果爐溫接近設定溫度,溫度顯示控制儀輸出電流便減小,例如減小到12 mA時,周波控制器將使晶閘管在運行周期里導通50%。圖2為定周期輸出波形,圖3為變周期輸出波形。
若設定周期為1秒,1秒內50個周波。則定周期在1秒內導通25周波,關斷25周波。變周期則導通1周波,關斷1周波(周期為2周波)。越接近設定溫度,溫度顯示控制儀輸出電流越小,周波控制器將使晶閘管在運行的周期里導通的波數越小,關斷的越多。在恒溫時加熱功率只補充電爐散失的熱量,使爐溫保持在設定溫度。總之,周波控制器以控制周期內導通周波數的多少達到加熱功率的目。
圖2 定周期波形
Fig.2 decides the cyclical profile
圖3 變周期波形
Fig.3 Variable period profile
3 晶閘管交流調功器的特點
(1) 定周期晶閘管交流調功器是以晶閘管零電壓無觸點開關、在固定的周期T內(例如1秒),以改變輸出交流電周波數達到控制輸出功率的目的。既輸出功率隨周期內波群數的變化而變化,如圖2。
(2) 變周期晶閘管交流調功器輸出的波形是均勻分布的,又叫間隔式調功器,其重復周期以最小波形間隔安排。當最小周期是40毫秒是,導通一個周波,關斷一個周波,這時輸出功率為50%。當輸出功率99.9%時,周期為20秒,則導通999個周波,關斷一個周波。
這種改變周期內周波數的連續控溫方式,精度高,溫度波動小,是一種新型的 控溫方式。
(3) 晶閘管交流調功器采用正弦波過零觸發方式,輸出為完整的正弦波,因而其輻射、傳導干擾、和負載電流的瞬態浪涌也最小。
(4) 晶閘管交流調功器運行時無噪音,壽命長,效率高,功率因數高,有利于節約電能。
4 應用效果
經過實際生產運行的檢驗,在電機繞組烘干過中,采用晶閘管交流調功器控制爐溫,工藝參數穩定,產品質量明顯提高。收到另人十分滿意的效果。
5 展望
隨著當今電力電子技術的高速發展。用高密度可編程邏輯器件HDPLD設計的晶閘管全周波調功器已處于實驗階段。它能更好的抗無線電射頻干擾,瞬態和浪涌電流更小,連續導通和連續不導通時輸出電壓更加均勻。相信晶閘管調功器對未來的工業控制會做出更大貢獻。對其詳細原理這里不在贅述。
6 結語
晶閘管交流調功器控溫品質好,對周圍環境影響小,而且控制線路簡單、故障率底、成本低廉、易于維護。