电炉变压器控制方式

变压器控制方式

    在大功率马弗炉中，特别是加热过程中电热元件的电阻变化较大的场合，通常采用电炉变压器、可控饱和电抗器及磁性调压器控制方式，下面分别说明其控制原理。

电阻炉变压器控制方式

    电炉变压器又称为大电流低电压变压器，如图一所示，其特点是输出低电压大电流，二次输出电压从几伏到几十伏，并要求在较大范围内调节。二次输出电流可达数十安到几千安，有的高达上万安，一般用在较大功率电阻炉上。采用金属合金或纯金属电热元件的大功率电阻炉，基本上都是采用电炉变压器，作为电热元件的前级电源。

    在电炉变压器控制方式中，电炉变压器直接与电热元件相连，控制电阻炉的加热功率。采用电炉变压器有利于克服电热元件的电阻随温度变化，或者是随时间变化的影响，保持加热功率的稳定性，延长电热元件的使用寿命。例如硅碳棒电热元件在使用过程中易老化，电阻值随着使用时间的增加而增加，最终将导致炉子工作温度降低。为了使炉子满足工作温度的要求，采用调节变压器的输出电压，调节范围可达原来电压的2 -3倍，保证炉子的加热功率。硅钥棒电热元件的电阻炉，开始加热时，电热元件的电阻较小，所需电压较低，约为工作电压的1/4~1/3，随温度升高其电阻值急剧增大，加热电压也需要增大，这时可根据硅钥棒电热元件的工作电压及其电阻和温度的正向特性，调节电炉变压器的输出电压，来满足电热元件在不同温度时需要的工作电压，达到稳定加热温度的目的。

    如果电炉变压器功率较大，自身的能量损耗加大，损耗的能量转化为热量，使其自身温度升高而降低使用寿命或烧坏，除中小容量的变压器一般采用自然冷却方式或油浸自冷方式外，大容量的变压器就必须采用循环水冷却方式。电炉变压器的主要技术指标有:变压器的容m、控制相数、额定输人电压、输出电压、输出电流、空载损耗等。

    电阻炉变压器本身不能调节电压，必须在变压器的一侧连接晶闸管调节器，控制变压器的输入电压，达到改变输出电压的目的，如图二所示。晶闸管调节器的电源输人为220 V或380V，输出在此范围内连续可调，且功率要满足炉子加热功率的要求。电路中的电压表和电流表用来监测加热电压和电流，电流表A通过电流互感器测量加热电流，电压表V测量加热电压的大小。智能温度控制器把采集到的温度值与设定值进行比较，根据比较结果输出控制信号给晶闸管调节器，便可在变压器的输出端得到连续可调的炉子加热电压。

    一些处理特定工件的炉子，由于加热工艺不变，且温度控制精度要求不高，从经济角度考虑，可采用改变变压器的接线方式来改变炉子的温度，省去了温度控制器和晶闸管调节器，图三所示例子就是通过改变变压器的接头方式来改变炉子温度的。在炉内工件和气氛一定的条件下，若不考虑电热元件本身的电阻变化，温度与加热电压存在着对应关系，因而改变变压器二次抽头的接线方法，使温度在不同点上保持恒定。这种控制方式不能使温度连续调节，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。