Automatizácia riadenia elektrických pecí. Open Library - otvorená knižnica vzdelávacích informácií Všeobecné princípy manažmentu

Existujú 2 zásadne odlišné prístupy k regulácii výkonu:

Plynulé riadenie, pri ktorom je možné do pece zaviesť akýkoľvek požadovaný výkon.

Krokové riadenie, pri ktorom je možné do pece zaviesť iba diskrétny rozsah výkonov.

Prvý vyžaduje plynulú reguláciu napätia na ohrievačoch. Takáto regulácia môže byť vykonaná pomocou akéhokoľvek druhu výkonových zosilňovačov (generátor, tyristorový usmerňovač, EMU). V praxi najbežnejší tyristor napájacie zdroje postavené podľa schémy TRN. Takéto regulátory sú založené na vlastnostiach tyristora zahrnutého v obvode. striedavý prúd v sérii s odporom ohrievača. Tyristorové zdroje obsahujú antiparalelne zapojené tyristory vybavené SIFU.

Riadiaci uhol  a tým aj efektívne napätie na záťaži závisí od externého napätia privádzaného do zdroja. Aby sa znížil vplyv výpadku prúdu na tepelný režim pece, tyristorové napájacie zdroje zvyčajne poskytujú negatívnu spätnú väzbu na výstupné napätie. Tyristorové zdroje majú vysokú účinnosť (až 98%). Účiník závisí od hĺbky regulácie výstupného napätia lineárne, pri uhle  menšom ako 0 - k M =1, pri  = 180 k M = 0. Účiník je určený nielen fázovým posunom napätia a prvej harmonickej prúdu, ale aj o veľkosť vyšších harmonických prúdu . Preto použitie kompenzačných kondenzátorov neumožňuje žiadne výrazné zvýšenie M.

Pri druhom spôsobe sa napätie na ohrievači mení zapínaním napájacích obvodov pece. Zvyčajne existujú 2-3 kroky možného napätia a výkonu ohrievača. Najbežnejší dvojpolohový spôsob krokového riadenia. Podľa tejto metódy je pec buď pripojená k sieti pri svojom menovitom výkone, alebo úplne odpojená od siete. Požadovaná hodnota priemerného výkonu zavedeného do pece je zabezpečená zmenou pomeru časov zapnutia a vypnutia.

Priemerná teplota v peci zodpovedá priemernému výkonu zavedenému do pece. Náhle zmeny okamžitého výkonu vedú k teplotným výkyvom okolo priemernej úrovne. Veľkosť týchto výkyvov je určená veľkosťou odchýlok R MGOV od priemernej hodnoty a veľkosťou tepelnej zotrvačnosti pece. Vo väčšine všeobecných priemyselných pecí je tepelná zotrvačnosť taká veľká, že kolísanie teploty v dôsledku krokového riadenia nepresiahne požadovanú hodnotu presnosti udržiavania teploty. Konštrukčne môže byť ovládanie zapnuté-vypnuté buď pomocou bežného stýkača alebo tyristorového spínača. Tyristorový spínač obsahuje antiparalelný s
pripojené tyristory pracujúce s =0.

V prípade, že je nízkoprúdový kontakt S otvorený, riadiaci obvod VS1, VS2 je prerušený, tyristory sú zatvorené, napätie na záťaži je nulové. V prípade, že je S uzavretý, vytvoria sa obvody pre tok riadiacich prúdov. Katóda je kladná, anóda VS1 záporná. V tomto prípade riadiaci prúd preteká obvodovou katódou VS1 - VD1 - R - S - riadiacou elektródou VS2 - katódou VS2. VS2 sa zapne a vedie elektrinu počas celého polcyklu. V ďalšom polcykle sa VS1 zapne rovnakým spôsobom.

OD
existujú aj trojfázové spínače. Používajú dva bloky antiparalelne zapojených tyristorov. Výkonové obvody takýchto spínačov sú zostavené podľa nasledujúcej schémy:

Existujú úpravy tyristorových spínačov, ktoré vôbec nepoužívajú kontakty.

Tyristorové spínače sú spoľahlivejšie ako stykače, sú vo svojej podstate odolné voči výbuchu, sú tiché v prevádzke a sú o niečo drahšie.

Kroková regulácia má účinnosť blízku 1, až M 1.

Výkon moderných elektrických odporových pecí sa pohybuje od stoviek wattov až po niekoľko megawattov.

Pece s výkonom nad 20 kW sú trojfázové s rovnomerným rozložením záťaže na fázy a sú napojené na siete 220, 380, 660 V priamo alebo cez pecné transformátory (alebo autotransformátory).

Elektrické zariadenia používané v elektrických odporových peciach zahŕňajú 3 skupiny: silové elektrické zariadenia, riadiace zariadenia a prístrojové vybavenie (KIP).

Energetické vybavenie zahŕňa

Výkonové zostupné transformátory a nastavovacie autotransformátory,

Výkonové elektrické pohony pomocných mechanizmov,

Spínacie a ochranné zariadenia.

Riadiace zariadenie zahŕňa kompletné riadiace stanice so spínacím zariadením. V obvyklom prevedení sa používajú spínače, tlačidlá, relé, koncové spínače, elektromagnetické štartéry, relé.

Prístrojové vybavenie zahŕňa zariadenia (zariadenia) na riadenie, meranie a signalizáciu. Zvyčajne umiestnené na štíte. Každá odporová pec musí byť vybavená pyrometrickými materiálmi. Pre malé, nekritické pece to môže byť termočlánok s indikačným zariadením, vo väčšine priemyselných pecí je automatická regulácia teploty povinná. Vykonáva sa pomocou prístrojov, ktoré zaznamenávajú teplotu pece.

Väčšina elektrických odporových pecí nepotrebuje výkonové transformátory.

Regulačné transformátory a autotransformátory sa používajú, keď je pec vyrobená s vykurovacími prvkami, ktoré menia svoj odpor v závislosti od teploty (volfrám, grafit, molybdén), na napájanie soľných kúpeľov a zariadení s priamym ohrevom.

Všetky priemyselné odporové pece pracujú v režime automatickej regulácie teploty. Regulácia prevádzkovej teploty v elektrickej odporovej peci sa uskutočňuje zmenou príkonu.

Regulácia výkonu dodávaného do pece môže byť diskrétne a spojité.

o diskrétne regulácia je možná nasledujúcimi spôsobmi:

Periodické pripájanie a odpájanie elektrickej odporovej vykurovacej pece k sieti (dvojpolohová regulácia);

Prepínanie vykurovacích telies pece z "hviezdy" do "trojuholníka", alebo zo sériového zapojenia na paralelné (trojpolohová regulácia).

Najpoužívanejšia regulácia zapnutia a vypnutia, pretože metóda je jednoduchá a umožňuje automatizáciu procesu.

Podľa tejto metódy je pec buď pripojená k sieti pri svojom menovitom výkone, alebo úplne odpojená od siete. Požadovaná hodnota priemerného výkonu zavedeného do pece je zabezpečená zmenou pomeru času zapnutých a vypnutých stavov.

Priemerná teplota v peci zodpovedá priemernému výkonu zavedenému do pece. Náhle zmeny okamžitého výkonu vedú k teplotným výkyvom okolo priemernej úrovne. Konštrukčne môže byť ovládanie zapnuté-vypnuté buď pomocou bežného stýkača alebo tyristorového spínača. Tyristorový spínač obsahuje tyristory zapojené v antiparalelnej prevádzke s a=0.

o nepretržitý regulácia, dochádza k plynulej regulácii napätia na ohrievačoch. Takáto regulácia môže byť vykonaná pomocou akéhokoľvek druhu výkonových zosilňovačov. V praxi sú najbežnejšie tyristorové regulátory napätia. Tyristorové zdroje obsahujú antiparalelne zapojené tyristory vybavené SIFU.

Tyristorové zdroje majú vysokú účinnosť (až 98%).

Napájacie bloky

Na riadenie pecí ponúkame rad pohonných jednotiek integrovaných s mikroprocesorovým PID regulátorom teploty

THERMOLUX-011. Napájacie bloky sú dodávané v úplne pripravenej forme, vyžadujú len pripojenie k elektrickej sieti a k ​​peci (ohrievačom). Výkonové bloky sú postavené na báze optotyristorových modulov typu MTOTO alebo tyristorových modulov typu MTT triedy minimálne 10. Riadenie je realizované bez akýchkoľvek prídavných zariadení ako sú bloky FIM, FIM, BUS, VUT - regulátor ihneď prenáša signál do akčného člena (tyristor, triak, optotyristor, optosimistor).

Bloky majú malú veľkosť a hmotnosť, môžu byť inštalované kdekoľvek v blízkosti pece. Bloky sú natreté práškovou farbou, v bloku je osadený chladiaci ventilátor.

Typy napájacích blokov

typ bloku	Fáza 1P/3P	Typ pripojenia záťaže	Maximálny prúd na fázu
1F-25A	1F	Y/A	25A
1F-40A	1F	Y/A	40A
1F-63A	1F	Y/A	63A
1F-80A	1F	Y/A	80A
1F - 125A	1F	Y/A	125A
1F - 160A	1F	Y/A	160A
1F - 250A	1F	Y/A	250A
1F - 400A	1F	Y/A	400A
1F - 630A	1F	Y/A	630A
3F-25A	3F	Y/A	25A
3F-40A	3F	Y/A	40A
3F-63A	3F	Y/A	63A
3F-80A	3F	Y/A	80A
3F - 125A	3F	Y/A	125A
3F - 160A	3F	Y/A	160A
3F - 250A	3F	Y/A	250A
3F - 400A	3F	Y/A	400A
3F - 630A	3F	Y/A	630A

V silových obvodoch je povolené iba pripojenie "otvorený trojuholník". Tiež výkonové bloky môžu byť vyrobené pre dvojfázové zaťaženie v prípadoch ako štandardná veľkosť, a s rozmermi na želanie zákazníka.

Mikroprocesorové PID regulátory teploty "Termolux"

Všetky naše elektrotepelné zariadenia sú vybavené regulátorom Thermolux-011 alebo Thermolux-021, pokiaľ sa so zákazníkom zariadenia nedohodneme inak.

Stručná charakteristika a hlavné výhody ovládača "Thermolux" - 011:

Hlavné výhody regulátora Thermolux sú dané tým, že tento regulátor bol vyvinutý ako špecializované zariadenie špeciálne na ovládanie odporových pecí. Zariadenie je určené na prácu s akýmkoľvek typom ohrievačov - ako so statickou závislosťou odporu od teploty (ohrievače drôtu a karbidu kremíka), tak klesajúcim (ohrievače chromitu lantánu) a zvyšujúcim sa (disilicid molybdén, molybdén, volfrám). Zariadenie implementuje fázovo-pulznú metódu riadenia výkonu (PPM) dodávanú do ohrievačov pece, čo umožňuje zvýšiť zdroj ohrievačov o 30% v porovnaní s pulznou šírkovou moduláciou (PWM) metódou regulácie výkonu, ktorá je implementovaná vo všetkých ostatných PID regulátoroch na trhu.

Metóda riadenia FIM umožňuje dosiahnuť plynulé napájanie, eliminujúce prudké kolísanie teploty na samotnom ohrievači a tiež umožňuje presnejšie regulovať teplotu v porovnaní s metódou pulzne šírkovej modulácie (PWM).

Zariadenie Thermolux dodáva energiu do ohrievača 100-krát za sekundu, vďaka čomu sa ohrievač plynule zahrieva a nestihne vychladnúť pred zapnutím ďalšieho prúdu. Súčasne ohrievače nepodliehajú dodatočnému namáhaniu a pracujú vo veľmi mäkkom režime, čo prispieva k zvýšeniu životnosti.

Takmer všetky ostatné programovateľné regulátory pracujú pomocou metódy modulácie šírky impulzov (PWM), v ktorej sa napájanie dodáva podľa schémy „úplne otvorené / úplne zatvorené“; zároveň je do ohrievača okamžite dodávaných 100 % výkonu. V tomto režime prevádzky ohrievače zažívajú zriedkavé silné otrasy, respektíve životnosť ohrievača sa znižuje.

Riadenie je realizované bez akýchkoľvek prídavných zariadení ako sú bloky FIM, FIM, BUS, VUT - regulátor okamžite prenáša signál do aktora (tyristor, sedmistor, optotyristor, optosemistor), bez ohľadu na typ záťaže - jedno alebo trojfázový , schéma zapojenia záťaže „hviezda“ alebo „trojuholník“. Výber typu záťaže vykonáva operátor programovo, z obrazovky ovládača, bez akýchkoľvek fyzických úkonov a bez inštalácie ďalších zariadení.

Zariadenia disponujú výstupom zbernice RS-232 pre pripojenie zariadení k počítaču, čo umožňuje získať na displeji graf priebehu ohrevu a chladenia v reálnom čase.

Zariadenie umožňuje ovládať proces tepelného spracovania cez PC, ukladať dáta, a to v tabuľkovej aj grafickej forme. Tabuľkové údaje je v tomto prípade možné preložiť do formátu EXCEL s možnosťou následnej úpravy.

Graf procesu v reálnom čase

Všetky zariadenia majú možnosť nastaviť obsluhou 16 rôznych programov pre ohrev-udržiavanie-chladenie pece, z ktorých každý (programy) pozostáva z 10 ľubovoľných bodov v časovo-teplotných súradniciach. Zariadenie má adaptívny riadiaci algoritmus - samotné zariadenie v automatickom režime neustále skúma systém pec + zaťaženie a určuje potrebné koeficienty systému bez účasti operátora. Vďaka prítomnosti adaptívneho algoritmu je možné zariadenie použiť na akejkoľvek peci bez rekonfigurácie.

Regulátor tepelných procesov "Termolux" má nasledujúce vlastnosti:

• diskrétnosť nastavenia teploty - 1? С;
• diskrétne nastavenie času - 1 minúta;
• schopnosť nastaviť neobmedzený čas na udržanie konečnej teploty;
• rozlíšenie merania teploty - 0,1 g C;
• kontrola zlomu termočlánku;
• prítomnosť režimu manuálneho ovládania výkonu;
• možnosť obmedzenia výstupného výkonu;
• schopnosť obmedziť maximálnu teplotu objektu;
• schopnosť pracovať s akýmikoľvek termočlánkami vrátane VR IR v celom rozsahu prevádzkových teplôt termočlánku. Programovateľný prechod z jedného typu termočlánku na druhý z obrazovky prístroja;
• schopnosť pracovať s pyrometrom namiesto termočlánku;
• umiestnenie snímača teplotnej kompenzácie na bloku termočlánkovej šnúry zariadenia, čo umožňuje vyhnúť sa potrebe použitia vodičov teplotnej kompenzácie;
• schopnosť zaznamenávať cyklogramy na PC;
• možnosť nastavenia programu a zmeny parametrov z PC

Ovládač "Thermolux"-021

Pri riadení pecí s ohrievačmi, ktoré majú rastúci charakter závislosti odporu od teploty (disilicid-molybdénové ohrievače, molybdén, volfrám), to znamená s veľmi nízkym odporom pri izbových teplotách, ohrievače pri nízke teploty spotrebujú veľmi veľký prúd, výrazne presahujúci kritická hodnota prúd ohrievača. Ak prúd nie je tak či onak obmedzený, nevyhnutne to povedie k poruche ohrievačov. Vo všeobecnosti je prúd obmedzený inštaláciou ďalších výkonných drahých zariadení na obmedzenie prúdu do riadiacej jednotky pece. zariadenie "Thermolux"-021 vám umožňuje vybudovať systém riadenia vykurovania pre takéto pece bez inštalácie zariadení na obmedzenie prúdu.

Okrem všetkých funkcií ovládača "Thermolux"-011 v ovládači "Thermolux"-021 je implementovaná možnosť kontinuálneho merania prúdu dodávaného do záťaže (organizuje sa prúdová spätná väzba). To vám umožní programovo obmedziť maximálny prúd cez ohrievače. Regulátor „berie do úvahy“ toto obmedzenie pri napájaní ohrievačov a nedovolí, aby prúd prekročil hodnotu nastavenú operátorom, čím zabezpečuje prevádzku ohrievačov v bezpečnom režime. Často však prístroj "Thermolux"-021 vám umožňuje prestať používať transformátory s ručne spínaným vinutím a niekedy dokonca úplne opustiť používanie transformátorov, čo vedie k výraznému zníženiu nákladov na vybavenie.

Zariadenia « Thermolux" - 011 a "Thermolux"-021 certifikovaný Federálnou agentúrou pre technickú kontrolu a metrológiu ako „MEASURER-REGULATOR“ teploty, certifikát RU.C.32.010.A ​​​​N 22994, zaregistrovaný v Štátnom registri meracích prístrojov pod číslom N 30932-06.

Riadiaci systém pece

Celé riadenie technologického procesu vykonáva operátor z dotykovej obrazovky priemyselného počítača.Všetko riadenie pece vykonáva automatický riadiaci systém vybudovaný na báze priemyselného počítača. Priemyselný počítač je vybavený 17-palcovým dotykovým displejom (Touch-Pad Type), ktorý zobrazuje všetky informácie o procese. V hlavnom režime sa na obrazovke zobrazuje mnemotechnická schéma ovládania pece.

Vykurovanie je riadené mikroprocesorovým PID regulátorom "Thermolux-021"

Ovládače « THERMODAT"

Medzi hlavné výhody tohto zariadenia patria:

• prítomnosť veľkej obrazovky;
• vizuálna reprezentácia informácií a technického procesu;
• prítomnosť vstavanej pamäte na archiváciu údajov o technických procesoch;
• viackanálový - schopnosť ovládať niekoľko nezávislých zón pece pomocou jedného zariadenia.

Nevýhody zariadenia zahŕňajú:

• metóda riadenia výkonu - relé alebo PWM (modulácia šírky impulzu);
• potreba inštalovať ďalšie zariadenia do pohonnej jednotky:
• na ovládanie pece metódou FIM je potrebné inštalovať drahé tyristorové regulátory typu Zvel;
• pre riadenie metódy PWM je potrebné nainštalovať medziľahlú tyristorovú riadiacu jednotku typu BUT-3.
• potreba inštalovať dodatočné zariadenie na obmedzenie prúdu do pohonnej jednotky pri práci s pecami s ohrievačmi vyrobenými z disilicidu-molybdénu, molybdénu, volfrámu.

« Thermodat-16E5 » - jednokanálový softvérový PID regulátor teploty a elektronický záznamník s 3,5" grafickým displejom. Zariadenie má univerzálny vstup určený na pripojenie termočlánkov alebo tepelných odporov, ako aj snímačov s prúdovým výstupom. Rozlíšenie 1°С alebo 0,1° С nastavuje užívateľ.Môže ovládať ohrievač aj chladič.Intuitívne ovládanie zabezpečujú 4 tlačidlá v spodnej časti obrazovky.

Charakteristika:

• PID regulátor
• Elektronický záznamník
• Grafický displej
• Regulácia programu
• Zákon regulácie PID, automatické nastavenie zisku
• Univerzálny vstup
• Logický (diskrétny) vstup
• Výstupy: relé, triak, tranzistor, analóg
• Rozhranie pre komunikáciu s počítačom RS485
• Alarm
• Robustné kovové puzdro, veľkosť 1/4 DIN (96x96x82mm)

Vytvorené pre:

• Náhrada za zastarané rekordéry
• Regulácia teploty podľa daného programu
• Meranie a registrácia teploty
• núdzový alarm

Okrem vyššie popísaných ovládacích zariadení Vám na základe pokynov zákazníka nainštalujeme akékoľvek Vami požadované zariadenie.

pyrometre

Ide o ideálne zariadenie na bezkontaktné meranie teploty v priemysle, doprave a komunálnych službách. Pyrometre "Kelvin" poskytujú vysoko presnú prevádzkovú reguláciu teploty, ako aj schopnosť ovládať pece na tento signál v rozsahu od -40 do 2200 ° C v miestach, kde je inštalácia termočlánku z nejakého dôvodu náročná, ako aj v teplotnom rozsahu, ktorý presahuje merania termočlánkov, ťažko dostupných miest.

Technické údaje:

• Rozsah merania teploty: -40…+2200°С
• Rozsah prevádzkových teplôt: -40°…+70°С
• Chyba merania: 1 % + 1 °C
• Čas merania: 0,15 sek
• Rozlíšenie: 1 °C
• Pomer pohľadov: 1:200
• Rozsah nastavenia emisivity: 0,01 ... 1,00
• Spektrálny rozsah: 1,0 - 1,6 um
• Výstupné digitálne rozhranie: RS232 9600 baud
• Štandardná dĺžka komunikačného vedenia snímač-ovládač: 3 m (maximálna dĺžka: 20 m)
• Rozmery diaľkového ovládača: 120x120x60mm
• Stupeň ochrany proti prachu a vlhkosti: IP65

Ampérmetre « OMIX »

Séria jednofázových/trojfázových ampérmetrov Omix je vyrobená v kvalitnom plastovom kufríku, s jedným alebo tromi LED indikátormi pre zobrazenie nameraných hodnôt prúdu.

Vlastnosti zariadenia:

Priame pripojenie - 0 ... 10 A

Cez štandardný CT - 0…1 MA

• Presnosť merania

0,5 % + 1 u.m.r.

• Rýchlosť merania

3 meas/s.

• Napájacie napätie

U domáceho maznáčika. = 220 V

Prevádzkové podmienky-15…+50 o С

Voltmetre « OMIX »

Séria jednofázových/trojfázových voltmetrov Omix je vyrobená v kvalitnom plastovom kufríku, s jedným alebo tromi LED indikátormi pre zobrazenie nameraných hodnôt napätia.

Vlastnosti zariadenia:

• Rozsah merania napätia

Priame pripojenie - 0…500 V

Cez štandardné VT – 0…380 kV

• Presnosť merania

0,5 % + 1 u.m.r.

• Rýchlosť merania

3 meas/s

• Napájacie napätie

U domáceho maznáčika. = 220 V

• Prevádzkové podmienky

15…+50 o С

Tyristorové regulátory napätia "ZVEL"

Určené na inštaláciu do elektrických skríň. Rad regulátorov je určený pre trojfázové zaťaženie s prúdom do 1000 A. Má jednofázové / trojfázové prevedenie.

Funkčnosť regulátorov ZVEL sa vyznačuje prítomnosťou servisných funkcií:

• displej z tekutých kryštálov s indikáciou záťažových prúdov, nastavovacieho signálu a chybových kódov;
• funkcia obmedzenia prúdu;
• klávesnica na programovanie nastavení;
• elektronická ochrana proti skratu, preťaženiu a prehriatiu;
• autodiagnostika rozpadu tyristorov;
• kontrola pripojenia záťaže;
• ochrana pred poškodením v záťaži (prúdová nerovnováha);
• strata fázy alebo „zlepenie“ fáz;
• metódy riadenia výkonu - fázový impulz alebo preskakovanie periód (programovateľné);

Zosilňovač "U13M"

Navrhnuté na riadenie výkonu elektrickej záťaže v jednofázových striedavých obvodoch (na trojfázovú záťaž sú potrebné tri zariadenia) vďaka modulácii fázových impulzov (PPM) z analógových vstupných signálov. Zariadenie má spätnú väzbu na sieťové napätie, čo umožňuje obzvlášť presné nastavenie výkonu pri záťaži.

Charakteristika:

• Prevod vstupného jednosmerného signálu (jednosmerné napätie) na výstupný výkon (fázovo-pulzné riadenie);
• Vytvorenie režimu zákazu zapínania tyristorov;
• Zabezpečenie lineárnej závislosti hodnoty výstupného výkonu prideleného záťaži od hodnoty vstupného signálu. Pre riadenie vysokého výkonu je možné pripojiť externý blok výkonných tyristorov;
• Galvanické oddelenie vstupných a výstupných signálov

Termočlánky

Termoelektrické meniče (termočlánky) - zariadenie na meranie teploty v komore pece. Predstavuje 2 spájkované dohromady z jedného konca drôtu rôznych chemické zloženie. V tomto prípade by nespájkované konce mali byť mimo komory (v studenej zónee), ale križovatka v komore (v horúcej zóne).

Spoločnosť vyrába termokeramikutermočlánky rôznych dĺžok týchto typov:

• THA - chromel alumel
• TVR - volfrám-rénium
• CCI - platina-platina
• TPR - platinarodium-platinarodium

značka	Typ	Materiál 1	Materiál 2	Teplota aplikácie, o C	Poznámka
THA 0292	Komu	Zliatina Chromel (Ni-90,5, Cr-9,5%)	Zliatina Alumel (Ni-94,5, Al-5,5, Si, Mn, Co)	0-1300
CCI 0392	S	Zliatina Platina-Rhodium (Pt-87%, Rh-13%)	platina (Pt)	0-1400
TPR 0392	AT	Zliatina Platina-Rhodium (Pt-70%, Rh-30%)	Zliatina platina-ródium (Pt-94%, Rh-6%)	600-1800
TVR 0392	A1	Zliatina Tungsten-Rhenium (W-95%, Re-5%)	Zliatina volfrám-rénium (W-80%, Re-20%)	0-2200 v neoxidačnom prostredí Kompenzačné vodiče (termočlánkové vodiče, termočlánkové vodiče) sa používajú na pripojenie termoelektrických meničov (termočlánkov) k meracím prístrojom a prevodníkom za účelom zníženia chyby merania. Keďže termočlánkové vodiče sa používajú na predĺženie vodičov termoelektrických meničov (termočlánkov), nazývajú sa termoelektródové predlžovacie vodiče. Vodivé lankové vodiče zo zliatiny "XA" - chromel-alumel PVC izolácia I40-13A PVC plášť I40-13A Obrazovka

Existujú 2 zásadne odlišné prístupy k regulácii výkonu:

1) Nepretržité riadenie, pri ktorom je možné do pece zaviesť akýkoľvek požadovaný výkon.

2) Kroková regulácia, pri ktorej je možné do pece zaviesť iba diskrétny rozsah výkonov.

Prvý vyžaduje plynulú reguláciu napätia na ohrievačoch. Takáto regulácia môže byť vykonaná pomocou akéhokoľvek druhu výkonových zosilňovačov (generátor, tyristorový usmerňovač, EMU). V praxi sú najbežnejšie tyristorové napájacie zdroje postavené podľa schémy TRN. Takéto regulátory sú založené na vlastnostiach tyristora zapojeného do obvodu striedavého prúdu v sérii s aktívnym odporom ohrievača. Tyristorové zdroje obsahujú antiparalelne zapojené tyristory vybavené SIFU.

Riadiaci uhol a, a teda aj efektívne napätie na záťaži, závisí od externého napätia aplikovaného na zdroj. Aby sa znížil vplyv výpadku prúdu na tepelný režim pece, tyristorové napájacie zdroje zvyčajne poskytujú negatívnu spätnú väzbu na výstupné napätie. Tyristorové zdroje majú vysokú účinnosť (až 98%). Účiník závisí od hĺbky regulácie výstupného napätia lineárne, pod uhlom a menším ako 0 - až M = 1, pri a = 180° až M = 0. Účiník je určený nielen fázovým posunom napätia a prvej harmonickej prúdu, ale aj o veľkosť vyšších harmonických prúdu . Preto použitie kompenzačných kondenzátorov neumožňuje žiadne výrazné zvýšenie M.

Pri druhom spôsobe sa napätie na ohrievači mení zapínaním napájacích obvodov pece. Zvyčajne existujú 2-3 kroky možného napätia a výkonu ohrievača. Najbežnejší dvojpolohový spôsob krokového riadenia. Podľa tejto metódy je pec buď pripojená k sieti pri svojom menovitom výkone, alebo úplne odpojená od siete. Požadovaná hodnota priemerného výkonu zavedeného do pece je zabezpečená zmenou pomeru času zapnutých a vypnutých stavov.

Priemerná teplota v peci zodpovedá priemernému výkonu zavedenému do pece. Náhle zmeny okamžitého výkonu vedú k teplotným výkyvom okolo priemernej úrovne. Veľkosť týchto výkyvov je určená veľkosťou odchýlok R MGOV od priemernej hodnoty a veľkosťou tepelnej zotrvačnosti pece. Vo väčšine všeobecných priemyselných pecí je tepelná zotrvačnosť taká veľká, že kolísanie teploty v dôsledku krokového riadenia nepresiahne požadovanú hodnotu presnosti udržiavania teploty. Konštrukčne môže byť ovládanie zapnuté-vypnuté buď pomocou bežného stýkača alebo tyristorového spínača. Tyristorový spínač obsahuje antiparalelný

Existujú aj trojfázové spínače. Používajú dva bloky antiparalelne zapojených tyristorov. Výkonové obvody takýchto spínačov sú zostavené podľa nasledujúcej schémy:

Existujú úpravy tyristorových spínačov, ktoré vôbec nepoužívajú kontakty.

Tyristorové spínače sú spoľahlivejšie ako stykače, sú vo svojej podstate odolné voči výbuchu, sú tiché v prevádzke a sú o niečo drahšie.

Kroková regulácia má účinnosť blízku 1, až M »1.

1 Účel práce

1.1 Oboznámte sa so zariadením elektrickej odporovej pece, elektrickými ohrievačmi, prevádzkovým režimom elektrickej pece a elektrickým riadiacim obvodom.

2 Pracovný poriadok

2.1 Zapíšte si technické (pasové) údaje elektrickej pece a el meracie prístroje.

2.2 Oboznámte sa so zariadením elektrickej odporovej pece a účelom jej jednotlivých častí.

2.3 Oboznámte sa s elektrickým obvodom na ovládanie prevádzkových režimov elektrickej odporovej pece.

2.4 Zhromažďovať elektrické schéma vykonať experiment.

2.5 Vykonajte experiment na určenie energetickej účinnosti elektrickej odporovej pece.

2.6 Zostavte správu o vykonanej práci.

3 Popis usporiadania laboratória

Laboratórna inštalácia na oboznámenie sa so zariadením, princípom činnosti a účelom jednotlivých častí elektrickej odporovej pece by mala pozostávať z elektrickej odporovej pece komorový typ Modely OKB-194A alebo modely N-15 s nichrómovými ohrievačmi určené na tepelné spracovanie kovov v individuálnej a malosériovej výrobe. Okrem toho musí existovať zdrojový materiál na tepelné spracovanie; na tento účel sa odporúča pripraviť diely, ktoré vyžadujú takéto spracovanie. Hlavné parametre teplotných režimov by mali byť známe.

Na reguláciu teploty sú v elektrickej rúre umiestnené termočlánky. Zariadenie musí mať zariadenie na automatickú reguláciu teploty a mať sadu meracích prístrojov a regulátorov teploty na ohrev východiskového materiálu.

V miestnosti, kde sa džemy vykonávajú, by mali byť zavesené plagáty zobrazujúce elektrické pece rôzne druhy a štruktúry, schémy elektrických obvodov na ovládanie elektrických pecných inštalácií elektrického vykurovania s odporom.

4 Stručné teoretické informácie

Elektrické odporové pece, kde sa elektrická energia premieňa na teplo prostredníctvom kvapalných alebo pevných telies, majú priamy a nepriamy účinok. AT pece priamo pôsobením, je ohrievané teleso priamo pripojené k sieti (obr. 1) a ohrievané prúdom, ktorý ním preteká.

Obrázok 1 - schému zapojenia zariadenia na priamy ohrev kovového predvalku: 1 - vyhrievaný predvalok; 2 - transformátor

AT pece nepriame pôsobením sa teplo uvoľňuje v špeciálnych vykurovacích telesách a odovzdáva sa ohrievanému telesu sálaním, vedením tepla alebo konvekciou. Odporové pece a priame vykurovacie zariadenia sa používajú na ohrev valcových výrobkov (tyče, rúry) a nepriame vykurovanie na tepelné spracovanie výrobkov a materiálov, ako aj na ohrev polotovarov na kovanie a razenie.

Ohrev východiskového materiálu v elektrických odporových peciach sa spravidla uskutočňuje na určitú (nastavenú) teplotu. Po zahrievacej perióde nasleduje doba zdržania potrebná na vyrovnanie teploty. Meranie teploty vykurovania a riadenie zdvihu technologický postup ohrev je možné vykonávať vizuálne a automaticky pomocou automatických regulátorov podľa metódy on-off (periodické zapínanie a vypínanie pece).

Obrázok 2 ukazuje schému zapojenia riadenia elektrická rúra s dvojpolohovým ovládaním.

Obrázok 2 - Schéma pece s reguláciou zapnutia a vypnutia

Schéma zabezpečuje ručné a automatické ovládanie. Ak prepínač P dať do pozície 1 , potom sa okruh nastaví na manuálne ovládanie a do polohy 2 spínač prepne okruh do automatického ovládania. Zapínanie a vypínanie vykurovacích telies NE vyrobené termostatom TP, ktorého kontakty v závislosti od teploty v peci uzatvárajú alebo otvárajú obvod cievky stykača L priamo alebo cez medziľahlé relé RP. Teplotu ohrevu je možné regulovať zmenou výkonu pece - prepnutím ohrievačov z trojuholníka na hviezdu (obr. 3, a), pričom výkon pece sa zníži trojnásobne a pri jednofázových peciach prepnutím z paralelného zapojenia ohrievačov do sériového (obr. 3, b) .

Obrázok 3 - Elektrický obvod na spínanie ohrievačov pece: a - z trojuholníka do hviezdy; b - od paralelného k sériovému

V elektrických odporových peciach sa ako vykurovacie telesá používajú materiály s vysokým odporom. Tieto materiály by nemali oxidovať a oxidy vytvorené na povrchu by nemali praskať a odrážať sa pri kolísaní teploty.

Komorové pece sú pre svoju všestrannosť najrozšírenejšie pri ohreve surovín, vyrábajú sa vo forme pravouhlej komory so žiaruvzdornou výmurovkou a tepelnou izoláciou, zakryté ohniskom a uzavreté v kovovom plášti. Pece série H sa vyrábajú s páskovými alebo drôtenými ohrievačmi uloženými na keramických poličkách. Pece typu OKB-194 (obr. 4 a obr. 5) sú vyrobené v dvoch komorách, horná komora je vybavená karborundovými ohrievačmi a spodná nichrómovými.

Obrázok 4 - Komorová elektrická pec typ OKB-194: 1 - mechanizmus na zdvíhanie dvierok hornej komory; 2 - valčeky dverí spodnej komory; 3 - tepelná izolácia; 4 - horná komora; 5 - spodná komora; 6 - ohnisková doska

Smernice

Technické (pasové) údaje elektrickej pece, kontrolného a monitorovacieho zariadenia a elektrických meracích prístrojov sa zaznamenávajú podľa tabuľkových údajov zariadenia. V budúcnosti by sa tieto informácie mali premietnuť do správy o vykonaných prácach. Technické údaje zariadenia sú ich nominálne parametre, preto je počas prevádzky potrebné dodržiavať prúd, napätie, výkon a ďalšie hodnoty uvedené v pasoch.

Pri oboznamovaní sa s elektrickou odporovou pecou by ste mali venovať pozornosť jej dizajnu a usporiadaniu vykurovacích telies a ich umiestneniu v peci. Odporúča sa merať odpor vykurovacích telies testerom. Urobte si náčrt zavádzacieho zariadenia, venujte pozornosť jeho jednotke. Zistite, aké teplotné režimy je potrebné dodržiavať pri tepelnom spracovaní východiskového materiálu (dielov) počas experimentu. Uveďte, ktoré prístroje budú merať teplotu ohrevu, kde budú nainštalované termočlánky. Schéma elektrického zapojenia elektrickej pece a meracích prístrojov pre experiment je na obr. 5.

Žiaci musia vybrať elektrické meracie prístroje, ovládacie zariadenia, vykonať potrebné zapojenia a pred uvedením obvodu do prevádzky odovzdať vedúcemu triedy na overenie.

Obrázok 5 - Schematická elektrická schéma pece typu OKB-194: a - elektrická schéma; b - schéma činnosti univerzálneho spínača UP

Po skontrolovaní schémy elektrického zapojenia a získaní povolenia a pokynov od vedúceho vyučovacej hodiny na tepelné spracovanie východiskového materiálu žiaci vložia východiskový materiál (diely) do nakladacieho zariadenia a zapnú pec. Počas experimentu je potrebné pozorne sledovať údaje elektrických a teplomeracích prístrojov (ampérmeter, voltmeter, wattmeter, sekundárny termočlánkový prístroj) a v pravidelných intervaloch zaznamenávať ich hodnoty. Údaje pozorovaní a následných výpočtov zapíšte do tabuľky 1. Pri dosiahnutí limitnej teploty (podľa úlohy) a prítomnosti regulátora dôjde k regulácii teploty. Je potrebné sledovať, ako regulátor pracuje a všímať si čas výpadku prúdu. Na konci experimentu určite spotrebu energie a účinník inštalácie.

Spotreba ALE elektrická energia je určená údajom merača av prípade, že v obvode chýba, môžete použiť hodnoty výkonu R(podľa wattmetra) a trvanie t Tvorba:

A = Pt.(1)

Inštalačný účinník:

cosφ = Р/( UI).(2)

Tabuľka 1 - Experimentálne údaje

Protokol o vykonaní práce sa vyhotovuje vo forme uvedenej v prílohe č. 1. Protokol musí obsahovať pasové údaje strojného aparátu a meracích prístrojov, stručne opísať konštrukciu elektrickej odporovej pece, spôsob tepelného spracovania východiskového materiálu, spôsob tepelného spracovania východiskového materiálu, technickú spôsobilosť a technickú spôsobilosť. poskytnite náčrt nakladacieho zariadenia, umiestnenie elektrických vykurovacích telies, schému elektrického zapojenia zariadení a prístrojov použitých v experimente. Zaznamenajte si výsledky pozorovaní a výpočtov. Popíšte, ako regulovať teplotné podmienky počas procesu tepelného spracovania. Odpovedzte na bezpečnostné otázky.