通断加热控制

温度控制器通断加热控制 

    箱式电阻炉通断加热控制方式，只有加热电源的接通和断开两种状态，通过间歇的电源接通、断开，改变加热电源功率，达到改变炉子温度的目的。常用的通断控制方式有位式控制方式和时间比例控制方式两种。

电炉温度控制器 位式控制方式

    位式控制方式是最为简单的温度控制方式，是二位控制仪表与接触器结合，适用于只有定值控制的电阻炉中。’控制仪表一般采用动圈式温度控制器，接触器作为加热驱动部件。动圈式温度控制器上有一个红色的温度设定指针，如图一所示，指针的位置与设定温度相对应，用控制器下方的旋钮调节指针的位置。位式控制方式的控制原理可用图二说明，加热接触器KM是否接通，取决于位式温度控制器内的继电器触点K是否接通，而继电器触点K的通与断，又取决于测量指针是否到达了设置指针的位置。为避免接触器在设定值(设置指针的位置)附近频繁动作，可利用仪表回差e所规定的实际温度上下限，上限为Tp+e，下限为Tp-e。在炉子升温过程中，当实际温度Tn小于上限时，继电器触点K总是接通的，加热接触器KM常开触点闭合，电阻炉加热，一旦实际温度达到或超过上限，继电器触点K断开，控制接触器断开加热电源，炉子温度下降。当炉子温度降到低于下限时，继电器触点K闭合，控制接触器接通加热电源，炉子又通电升温，这样周而复始，就可以将炉子温度控制在给定的范围内。

    位式控制方式输人的加热功率，不是“零”就是“最大”，因而温度波动性较大，控制精度也较低，一般都在110℃以上。为了减小温度波动，提高控制精度，对于大功率电阻炉，可采用三位控制方式。此种控制方式除利用了位式控制仪的上、下限设定值外，还把加热电路设计为三角形与星形转换。当温度低于设定值下限时，采用三角形接法，以较大的功率升温;当温度在设定的上、下限之间时，采用星形接法，减小加热功率，保持温度的稳定性;当温度高于设定值上限时，切断加热电源。

    位式控制方式特点是加热功率大、温度波动大、控制精度也不高，但由于控制线路简单、使用设备较少，成本低，在加热工艺没有严格要

求，负荷变化小的场合仍然被广泛采用。

电炉温度控制器时间比例控制方式

    时间比例控制方式常采用固态继电器(SSR)作为加热驱动部件，在小功率电阻炉中替代继电器，能获得较好的控制效果。固态继电器是一种新型的电子开关器件，如图三所示，一端与电热元件相连，另一端与控制信号连接，把弱电控制信号转化为强电信号。图四是固态继电器控制方式，智能电炉温度控制器输出设置为SSR方式，根据测量值与设定值的偏差，在选定的固定控制周期内，产生一个占空比可调的方波，控制固态继电器接通的时间，来控制加热功率，达到控制电阻炉温度的目的。这种控制方式不仅适用于定值控制，而且也可用于程序控制，具有成本低、电源污染小的优蒸。固态继电器一般采用双向晶闸管或者是采用大功率晶体管作电子开关，比起接触器的机械触点，有更好的可靠性，更高频率的通断响应，且使用寿命长，也能获得较好的温度控制精度，在小功率电阻炉的温度控制中得到了广泛应用。 

    控制周期的选择主要取决于炉子系统的热惯性。时间比例周期短，控制输出分辨率高，适合热惯性小的系统，而对于热惯性大的系统，应选择较长的时间比例周期。一般时间比例周期在4~20s之间选择。

电炉温度控制器开关切换控制方式

    开关切换控制方式是把电热元件分成几组，利用刀开关或接触器，改变电热元件的通电组数，达到改变炉子温度的目的，如图3-6所示。通电组数越多，温度也就越高。这种控制方式的缺点是不能连续调节温度，而且也很难保证炉内温度均匀性，因此仅适用于加热工艺不变、工件固定、温度控制精度要求不高的地方。