电炉温度控制器、温度控制器

地区:天津 天津市
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天津市恒昌隆电炉制造有限公司

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品牌:恒昌隆 型号:KSW-12-12 *大电压:380(V) 功率:12000(W) 额定温度:1200(℃) 主要用途:用于加热元件的控制 产品认证:ISO9000
一、主要特点
1 .可配接多种分度号温度传感器;
2 .具有霍耳过流、短路二重保护功能;
3 .具有声光到温及过流报警提醒功能;
4 .具有 24 小时内任意定时开机功能;
5 .具有开机软启动及自动定时预热功能;
6 .具有二种加热状态,温度波动较小。

二、主要工作原理
电路见附图所示。
U2 双 555 ( NE556 )定时电路与 U3 及外围元件构成主控制电路; U1 (光耦)、 U4 ( TWH8778 )与小型面板数字电子钟一起构成定时开机电路; U5 和压电蜂鸣器等构成声光报警电路;由 U8 、 U9 与两个 U 形磁芯组成磁检测过电流保护电路; U7 提供+ 9V 工作电源。设数显表的下限温度为 T1 (如 800 ) ,上限温度为 T2 (如 806 )。
接通交流电源开关 K0 开机后,直流+ 9V 建立,电源指示灯场点亮,数显表通电工作,在自检完成后,其下限报警开关 ALI 接通、上限报警开关 ALZ 断开。接通面板加热开关 K1 开始加热后,面板指示灯 L1 点亮,电路各部分开始工作。 UZ 左半边 555 构成巧分钟预热定时控制,定时时间由 C1 和 R2 决定。定时开始后,输出(⑤ 脚)为低电平, D1 截止,不起控制作用。 U2 右半边 555 构成受控多谐振荡电路,输出⑨ 脚的高电平(充电)时间由 R5 和 R6 和 C3 决定,低电平(放电)时间由 R6 、 R7 、 C5 、 C3 决定。过*触发器 U3 在 U2 ⑨ 脚为高电平时截止,为低电平时导通。 U3 导通时,绿色电流指示灯 12 点亮,可控硅 SCR 导通工作,电炉通过空气开关 KK 得电加热。 U3 截止时, SCR 关断,加热停止。由于刚开始时 C3 的充电时间长 ( R5 + R6*C3 )、放电时间短( C5 未充电时 R6 / / R 7* C3 ) ,所以电炉得电时间短,断电时间长,电炉以小功率开始预热。随着 CS 的充电, R7 的放电作用逐渐消失, C3 的放电时间( R6*C3 )逐渐增加,使电炉得电时间也逐渐增加,预热功率渐渐*,通过这一过程,电炉就实现了从小功率到*率平稳过渡的软启动。当电炉预热定时时间(巧分)到达之后, U2 左边 555 的输出端⑤ 脚变成高电平, D1 导通,将 U2 ⑧ 、⑩ 脚置为高电平,使得其输出⑨ 脚保持低电平。 U3 导通,使可控硅 SCR 保持在长导通状态,因此,电炉自动定时预热过程结束,进人全功率加热快速升温状态。

当电炉的温度升至下限温度 T1 后,数显表下限报警接点 AL1 断开, U2 ④ 脚失去正电源,通过 Rl 、 R27 变成低电平。⑤ 脚也变为低电平, Dl 截止,解除了对 U2 ⑧ 脚、⑩ 脚的控制, U2 右半边 555 进人多谐振荡状态,电炉也进人间断加热的保温状态(如果此时面板提醒开关 K3 处于接通状态, US 左边两个或非门工作,面板提示灯 L7 闪烁, US 右边两个或非门控制端⑧ 脚通过 D5 得到高电平开始工作,蜂鸣器间断发声提示用户温度已到。如 K3 断开,蜂鸣器停止发声)。如果在该温度点的保温功率不*维持电炉的散热,电炉温度将逐渐下降,当温度低于下限温度 T1 之后, AL1 重新接通,电炉再次进人全功率的加热状态。如果在此温度点的保温功率*大,电炉的温度将会逐渐升高,当*过设定的上限温度*后,上限报警接点 AL2 转人接通状态,此时 U3 的电源因被 AL2 短路处于关断状态,可控硅 SCR 截止,电炉停止加热。

与普通温控器不同的是,本控制器需要同时设定两个温度值( T1 、 T2 ),一般将数显表的上限温度值*设定为高于下限温度值 T1 约 5 - ℃ 。所以,通过对上下限接点 AL1 和 AL2 的控制,可将电炉的温度控制在上下限温度之间,从而实现电炉的单点恒温控制。由于一般箱式电炉的升温时间较长,用户通常在上班以后才能通电开机升温,要等较长时间才能放样做试验,因此有些用户希望电炉能在上班前设定的时间自动开机升温,上班后就可以马上做试验,以节省时间。根据这一要求,可采用一只面板数字钟来实现这一功能。在接通面板上的定时开关 K2 并关断面板加热开关 KI 后,面板定时指示灯 U 点亮加热指示灯 L1 熄灭,只有 U1 、 U4 得电工作。电路中利用数字钟表输出的闹时信号,通过光藕 U1 输出控制无触点开关 U4 工作。设定时间没到时, U1 截止, U4 输出低电平, UZ 、 U3 不工作,电炉不加热;当到达设定时间后, U1 导通, U4 ② 、③ 脚输出高电平,并通过 D4 向电路提供+ 9V 电源,同时通过电阻 R20 实现自锁,从而*启动后十 9V 电源的持续供应。这时,控制电路开始工作,电炉加热升温,直到进人恒温状态。注:面板电子钟*须在校准当前时间和闹时时间后才能正确实现定时启动,因电子钟依靠交流 12V 供电工作,没有另配备用电源,所以定时过程中还*需*交流电源中途没有断电情况发生。

为*负载过电流的发生,电路中采用两只霍尔集成块 U8 、 U9 ,与两个围绕可控硅 SCR 输出线的 U 形磁芯构成的磁路配合,分别检测通过可控硅 SCR 的正负半周电流,平时它们的输出端③ 脚为高电平, D7 、 D9 、 L5 截止,不起控制作用,而一旦通过可控硅 SCR 的电流*过保护值, U8 、 U9 轮流导通,③ 脚变成低电平,一方面使过电流报警指示灯 L5 点亮,同时 D9 导通, U3 截止,关断可控硅 SCR ,实现过电流保护, D7 导通还使 U5 ⑧ 脚变为高电平,使蜂鸣器发出报警声,提示用户。由于 U8 、 U9 的输出具有保持特性,所以这种保护状态可一直持续下去,直到关闭交流电源为止。
由于可控硅 SCR 采用过*触发方式工作,所以本控制器没有使用电流表。但为了指示主回路中电流的有无,使用了一个干簧管作为传感元件,它穿在主线回路中一个五匝空心电流检测线圈内,当电炉电流**值后,干簧管就能吸合,面板绿色电流指示灯 L4 就会点亮。根据 M 的点亮情况就可以了解电炉的工作情况。
本控制器电路在设计之初及实验过程中发现有些部分*干扰能力不足,在分析原因并采取措施后情况得以明显*。主要有: U2 14 脚电源端接人的 R28 、 C5 ;④ 脚接人的 R1 、 C13 ;② 、⑥ 脚的 C14 ; U8 、 U9 ① 脚电源端接人的 R23 、 C12 ; U4 ⑤ 脚接人的 C8 等。三、应用
本控制器主要用于钢铁冶金企业*室中 4kW 箱式电炉、管式电炉及一些非标准电炉的单恒温点温度控制,适用于无电炉变压器的电阻丝式发热体和硅相棒及硅碳管类发热体,可*取代同级别老型号(各种分度号)的系列温度控制器。下面介绍一下其基本使用方法:
接通机箱后部的交流电源开关 K0 ,数显表得电工作,在自检完成后显示当前炉内温度。通过数显表面板设定好上下限报警温度值( T1 、 T2 ),就可以接通前面板的加热开关 K1 开始工作了。如果需要到温提醒功能,可接通提醒开关 K3 。如果需要预设定时,先将电子钟当前时间调准,并算好开机时间设定好报闹时刻,关断加热开关 K1 ,并接通面板定时开关 KZ 就可以了(注意:此时电流灯 L4 *是处于熄灭状态)。再强调一点,就是电炉所使用的热电偶分度号*要与数显表所设定的一致,如果不统一*须调整一致。