Tiristorsko krmiljenje uporovne peči. Avtomatska regulacija temperature v električnih pečicah. Yarov V. M. Viri energije električnih uporovnih peči Vadnica

• A) kontinuiteta regulacije. Tiristorji preklopijo tok v obremenitvi na omrežno frekvenco (50-krat na sekundo), kar vam omogoča vzdrževanje temperature z visoko natančnostjo in hiter odziv na spremembe motečih vplivov;
• B) odsotnost mehanskih kontaktov poveča zanesljivost in zmanjša stroške vzdrževanja in delovanja;
• C) možnost omejevanja začetnih tokov električnih grelnih elementov. Številne peči imajo grelne elemente z nizko odpornostjo proti mrazu, zato so lahko zagonski tokovi 10 ali večkrat večji od nazivnega toka. Začetne tokove je mogoče omejiti le s pomočjo fazno-impulznega krmiljenja tiristorjev.

R Tiristorski regulator moči, ki ga je razvilo podjetje Zvezda-Elektronika LLC, je sodobna večnamenska naprava. Njegov nadzorni sistem temelji na zmogljivem procesorju digitalnih signalov, ki neprekinjeno spremlja veliko število krmilnih signalov v realnem času. To povzroča številne prednosti pred podobno opremo:

• prilagodljiva konfiguracija za katero koli vrsto obremenitve in tehnološkega procesa;
• vizualni prikaz na zaslonu s tekočimi kristali;
• razvit kompleks zaščit in samodiagnostika napak;
• podpora za dva načina krmiljenja tiristorjev - fazno-impulzni in numerični;
• načini natančne stabilizacije ali tokovne omejitve;
• možnost izvedbe večconske regulacije;
• enostavna integracija v sisteme za nadzor procesov.

Zahvaljujoč temu je bilo mogoče razviti več že pripravljenih rešitev za avtomatizacijo. Ker te rešitve temeljijo na izdelkih serijske proizvodnje, bosta nakup in implementacija te opreme stala bistveno manj kot razvoj sistema avtomatizacije po meri.

Primer 1. Avtomatizacija električne peči.

Za avtomatsko krmiljenje peči se uporablja PID regulator TRM210-Shch1.IR. Na njegov univerzalni vhod je priključen temperaturni senzor, katerega občutljivi element se nahaja v notranjosti električne peči. PID regulator meri trenutno temperaturo in deluje na tiristorski regulator z analognim signalom 4..20 mA. Tako je implementiran krmilni sistem z zaprto temperaturno povratno zanko. Relejni izhod PID regulatorja se lahko uporablja za alarme.

Primer 2. Avtomatizacija sušilne komore.

S pomočjo programatorja TPM151-Shch1.IR.09 se izvaja proces sušenja lesa. Naprava deluje na krmilni vhod tiristorskega krmilnika z analognim signalom 4..20 mA in s tem uravnava moč in s tem temperaturo v komori, relejni izhod pa periodično vklaplja ventilator, kar prispeva k enakomernejše sušenje. Programski krmilnik TRM151 vam omogoča izvajanje postopka sušenja v skladu z različnimi programi, ki jih sestavi tehnolog, na primer za različni tipi les - smreka, bor, hrast itd.

Primer 3. Avtomatizacija večconskega ogrevalnega sistema.

Zanimiv primer je nadzorni sistem infrardeči grelci katerih priljubljenost vsako leto narašča. Za to je bil uporabljen večkanalni PID regulator TRM148. Grelniki so povezani po shemi "zvezda" s skupno nevtralno žico, zaradi česar se ustvarijo tri neodvisne krmilne zanke. Vsaka cona ima svoj senzor - D1, D2, D3 - ki odčitava iz katerega PID regulator popravlja krmilne signale 4..20 mA za tiristorski regulator, ki regulira moč posebej v vsakem od grelnih elementov.

Ti primeri seveda niso omejeni na obseg nalog, ki jih je mogoče rešiti s pomočjo tiristorskega krmilnika TPM. Morda na primer avtomatizacija dovodnih prezračevalnih komor, komor za barvanje, avtomatsko krmiljenje električnih kotlov za ogrevanje in oskrbo s toplo vodo in še veliko več.

1 Namen dela

1.1 Seznanite se z napravo električne uporovne peči, električnimi grelci, načinom delovanja električne peči in električnim krmilnim vezjem.

2 Delovni nalog

2.1 Zapišite tehnične (potni list) podatke električne peči in električnega merilni instrumenti.

2.2 Seznanite se z napravo električne uporovne peči in namenom njenih posameznih delov.

2.3 Seznanite se z električnim vezjem za krmiljenje načinov delovanja električne uporovne peči.

2.4 Zberite žični diagram za izvedbo poskusa.

2.5 Izvedite poskus za določitev energijske učinkovitosti električne uporovne peči.

2.6 Sestavite poročilo o opravljenem delu.

3 Opis laboratorijske postavitve

Laboratorijska naprava za seznanitev z napravo, principom delovanja in namenom posameznih delov električne uporovne peči mora biti sestavljena iz električne uporovne peči tip komore Modeli OKB-194A ali modeli H-15 z nikromovimi grelci, namenjeni toplotni obdelavi kovin v individualni in majhni proizvodnji. Poleg tega mora obstajati izvorni material za toplotno obdelavo; za to je priporočljivo pripraviti dele, ki zahtevajo takšno obdelavo. Treba je poznati glavne parametre temperaturnih režimov.

Za nadzor temperature so v električno pečico nameščeni termoelementi. Instalacija mora imeti napravo za avtomatsko regulacijo temperature in imeti nabor merilnih instrumentov in temperaturnih regulatorjev za segrevanje izvornega materiala.

V prostoru, kjer se izvajajo zastoji, naj bodo izobešeni plakati s prikazom električnih peči različne vrste in strukture, sheme električnih tokokrogov za krmiljenje električnih kurilnih naprav električnega ogrevanja z uporom.

4 Kratke teoretične informacije

Uporovne peči, kjer se električna energija pretvarja v toploto skozi tekoča ali trdna telesa, so neposrednega in posrednega delovanja. IN peči direktno delovanje, je segreto telo neposredno povezano z omrežjem (slika 1) in segreva s tokom, ki teče skozenj.

Slika 1 - shema vezja naprave za neposredno segrevanje kovinske gredice: 1 - ogrevana gredica; 2 - transformator

IN peči posredne delovanju se toplota sprošča v posebnih grelnih telesih in prenaša na segreto telo s sevanjem, toplotno prevodnostjo ali konvekcijo. Uporovne peči in naprave za neposredno gretje se uporabljajo za ogrevanje valjastih izdelkov (palic, cevi) in indirektno ogrevanje za toplotno obdelavo izdelkov in materialov, kot tudi za segrevanje surovcev za kovanje in vtiskovanje.

Ogrevanje izvornega materiala v električnih uporovnih pečeh se praviloma izvaja na določeno (nastavljeno) temperaturo. Obdobju ogrevanja sledi čas zadrževanja, potreben za izenačitev temperature. Merjenje temperature ogrevanja in nadzor nad potekom tehnološkega procesa ogrevanja se lahko izvaja vizualno in avtomatsko z avtomatskimi regulatorji po metodi vklop-izklop (periodični vklop in izklop peči).

Slika 2 prikazuje shemo vezja krmiljenja električne peči z on-off regulacijo.

Slika 2 - Shematski prikaz peči z vklopno-izklopno regulacijo

Shema omogoča ročno in avtomatsko krmiljenje. Če stikalo p postaviti v položaj 1 , potem bo vezje nastavljeno na ročno upravljanje in položaj 2 stikalo preklopi tokokrog na samodejno krmiljenje. Vklop in izklop grelnih elementov SV proizvaja termostat TP, katerih kontakti, odvisno od temperature v peči, zapirajo ali odpirajo vezje tuljave kontaktorja L neposredno ali preko vmesnega releja RP. Temperaturo ogrevanja lahko uravnavamo s spreminjanjem moči peči - preklopom grelnikov iz trikotnika v zvezdo (slika 3, a), pri čemer se moč peči zmanjša za trikrat, pri enofaznih pečeh pa s preklopom. od vzporedne povezave grelnikov do serijske (slika 3, b) .

Slika 3 - Električni tokokrog za preklop grelnikov peči: a - od trikotnika do zvezde; b - od vzporednega do serijskega

V električnih uporovnih pečeh se kot grelni elementi uporabljajo materiali z visoko upornostjo. Ti materiali ne smejo oksidirati in oksidi, ki nastanejo na površini, ne smejo počiti in se odbiti zaradi temperaturnih nihanj.

Za ogrevanje surovin se zaradi vsestranskosti najbolj uporabljajo komorne peči, ki so izdelane v obliki pravokotne komore z ognjevarno oblogo in toplotno izolacijo, prekrite s kuriščem in zaprte v kovinskem ohišju. Peči serije H so izdelane s tračnimi ali žičnimi grelci, položenimi na keramične police. Peči tipa OKB-194 (sl. 4 in sl. 5) so izdelane v dveh komorah, zgornja komora je opremljena z grelci iz karborunda, spodnja pa z nikromovimi.

Slika 4 - Komorna električna peč tipa OKB-194: 1 - mehanizem za dviganje vrat zgornje komore; 2 - valji vrat spodnje komore; 3 - toplotna izolacija; 4 - zgornja komora; 5 - spodnja komora; 6 - ognjiščna plošča

Smernice

Tehnični (potni) podatki električne peči, nadzorne in nadzorne opreme ter električnih merilnih instrumentov se zabeležijo v skladu s tabelarnimi podatki opreme. V prihodnosti naj bi se te informacije odražale v poročilu o delu. Tehnični podatki opreme so njihovi nominalni parametri, zato je med delovanjem potrebno upoštevati tok, napetost, moč in druge vrednosti, navedene v potnih listih.

Pri seznanjanju z električno uporovno pečjo bodite pozorni na njeno zasnovo ter razporeditev grelnih elementov in njihovo lokacijo v peči. Priporočljivo je izmeriti upornost grelnih elementov s testerjem. Vzemite skico zagonske naprave, bodite pozorni na njen pogon. Ugotovite, katere temperaturne režime je treba upoštevati pri toplotni obdelavi izhodnega materiala (delov) med poskusom. Določite, kateri instrumenti bodo merili temperaturo ogrevanja, kje bodo nameščeni termoelementi. Shema električne povezave električne peči in merilnih instrumentov za poskus je prikazana na sl. 5.

Dijaki morajo izbrati električne merilne instrumente, krmilno opremo, izvesti potrebne povezave in jih pred zagonom vezja dati v preverjanje vodji razreda.

Slika 5 - Shematski električni diagram peči tipa OKB-194: a - električni diagram; b - diagram delovanja univerzalnega stikala GOR

Po pregledu električne sheme in pridobitvi dovoljenja in navodil vodje pouka za toplotno obdelavo izvornega materiala, študentje vložijo izvorni material (dele) v nakladalno napravo in vključijo peč. Med poskusom je potrebno skrbno opazovati odčitke električnih in toplotnih merilnih instrumentov (ampermeter, voltmeter, vatmeter, sekundarna naprava s termočlenom) in v rednih intervalih beležiti njihove odčitke. Podatke opazovanj in naknadnih izračunov vnesite v tabelo 1. Ko je dosežena mejna temperatura (glede na nalogo) in prisotnost regulatorja, se temperatura regulira. Treba je spremljati delovanje regulatorja in zabeležiti čas izpada električne energije. Na koncu poskusa določite porabo energije in faktor moči napeljave.

Poraba A električna energija se določi z odčitkom števca, v primeru, da je v tokokrogu ni, pa lahko uporabite vrednosti moči R(kot kaže vatmeter) in trajanje t dela:

A = Pt.(1)

Faktor moči namestitve:

cosφ = Р/( uporabniški vmesnik).(2)

Tabela 1 - Eksperimentalni podatki

Poročilo o delu je sestavljeno v obliki, določeni v Dodatku 1. Poročilo mora vsebovati podatke o potnem listu strojne naprave in merilnih instrumentov, na kratko opisati zasnovo električne uporovne peči, način toplotne obdelave izvornega materiala, navedite skico polnilne naprave, lokacijo električnih grelnih elementov, shemo električne povezave naprav in aparatov, uporabljenih v poskusu. Zapišite rezultate opazovanj in izračunov. Opišite metode nadzora temperature med toplotno obdelavo. Odgovori na varnostna vprašanja.

Povzetek disertacije na temo "Izboljšanje učinkovitosti napajalnih sistemov za večconske električne uporovne peči s tiristorskimi krmilniki"

Moskva Ovden Lenin in Ovden OKTOBRSKA REVOLUCIJA Energy Institute

Kot rokopis RAZGONOV YENGSHIY LVOVICH

povečanje učinkovitosti napajalnih sistemov za več območij električne pečice upori s tiristorskimi regulatorji

Posebnosti: 05.09.03 - Zlaktrotehnični kompleksi

in sistemi, vključno z njihovo regulacijo in upravljanjem;

09/05/10 - Eivktregerdache procesi in instalacije

Moskva - 1991

Delo je potekalo na Oddelku za oskrbo z električno energijo industrijskih podjetij Inštituta za elektrotehniko Alya-Atin.

Znanstveni svetnik - doktor tehničnih znanosti, profesor A.V.BOLOTOV

Uradni nasprotniki - doktor tehniških ved,

Profesor V.V.SHEVCHENKO - kandidat za tehnične vede, višji znanstveni sodelavec .Vodja Laboratorija višjega Yu.S.

Vodilno podjetje - keramični obrat Tselinograd

Zagovor disertacije bo "" ^^ 1991. uro v občinstvu. min. za srečanje

Raziskovalni inštitut specializiranega sveta K 053.26.06 moskovskega reda Lenina in reda oktobrske revolucije Inštituta za energetiko.

Povratne informacije (dva izvoda, zapečatena) pošljite na naslov: 105835, GSP, Moskva, B-250, Krasnokazarmennaya 14, Scientist Soveg MPEI.

Diplomsko delo je na voljo v knjižnici MS.

Znanstveni sekretar Specializiranega sveta K 053.16.06

Kandidat za tehnične vede, izredni profesor ^ AsGeUl t.v.asharova,

" \ SPLOŠNI OPIS DELA

■L „CPU i ®

Pravzaprav ^ t ^ tiste ^. sodobni razvoj Nacionalno gospodarstvo je povezano s povečanjem uporabe elektrotermičnih procesov, ki zagotavljajo izboljšano kakovost materialov in izdelkov, pojav novih naprednih tehnologij, povečanje produktivnosti dela in izboljšanje okoljske situacije. Za sodobne elektrotermalne naprave je značilno povečanje enotne moči, kar prispeva k povečanju produktivnosti ter zmanjšanju proizvodnih stroškov in učinkovitosti.

Povečanje moči in zapletanje samih elektrotermičnih inštalacij, njihovih načinov delovanja in regulacije pa vodi do tega, da le-te kot porabniki električne energije predstavljajo nelinearno obremenitev, ki pomembno vpliva na napajalni sistem. . Pomen vpliva elektrotermalnih naprav na napajalno omrežje postane jasen, saj porabijo približno tretjino vse proizvedene električne energije.

Zaradi tega je zelo pomembno rešiti probleme racionalne organizacije oskrbe z električno energijo močnih elektrotehnoloških naprav, izboljšati kakovost električne energije,

V prispevku so na primeru močnih električnih kontinuiranih uporovnih peči s tiristorskimi regulatorji temperature obravnavani možni načini izboljšanja njihovega napajanja z zmanjšanjem vpliva nelinearnosti obremenitve, kar zagotavljamo z izbiro racionalnih načinov krmiljenja. Vzalizacijo teh bolj subtilnih načinov nadzora večkanalne nelinearne obremenitve je mogoče zagotoviti moderni oder uporabo mikroprocesorjev.

Cilj dela je razviti digitalne krmilne sisteme za napajanje zmogljivih električnih večconskih uporovnih peči s tiristorskimi regulatorji temperature, ki izboljšujejo kakovost električne energije.

anergijo z zmanjšanjem ravni višjih harmonskih komponent.

Za dosego tega cilja so bile pri delu zastavljene in rešene naslednje naloge:

1. Analiza napajalnih vezij za močne večconske električne uporovne peči s tiristorskimi regulatorji

in njihovo identifikacijo kot objekta napajanja.

2. Razvoj matematičnih in fizikalnih modelov za napajanje rakunov z večkanalnim nelinearnim bremenom in določitev energijskih karakteristik in višjih nivojev. harmonične komponente, ki jih generirajo tiristorski regulatorji temperature večconskih električnih uporovnih peči.

3. Razvoj metod za sinhronizirano regulacijo večkanalne obremenitve s fazno-impulzno in impulzno-širinsko regulacijo moči in določanje indikatorjev kakovosti električne energije za deterministično in naključno naravo sprememb obremenitve.

4. Optimizacija smernic delovanja napajalnega sistema večconskih elektrouporovnih peči s sinhronim krmiljenjem.

5. Eksperimentalne študije sistemov napajanja z večconskimi električnimi uporovnimi pečmi pri različne načine nadzor moči z namenom testiranja delovanja razvitih krmilnih sistemov.

6. Razvoj digitalnih krmilnih sistemov napajanja večconskih elektrouporovnih peči, krmilnih algoritmov in strojne izvedbe.

Raziskovalne metode” Metode teorije električna vezja, diferencialna analiza, metode teorije avtomatskega vodenja, numerične metode za reševanje enačb na računalniku, metode fizikalnega modeliranja, metode načrtovanja eksperimentov in regresijska analiza.

Douche novost dela je naslednja:

Razvit je bil poenostavljen matematični model sistema

napajanje večkanalne nelinearne obremenitve, ki omogoča uporabo ZSH za določanje sestave in ravni višjih harmoničnih komponent tokov in napetosti ter skupne moči in integriranih energetskih indikatorjev.

2. Razvit je bil fizični model napajalnega sistema večconskega električnega uporovnega vezja s tiristorskimi regulatorji moči, ki omogoča preučevanje vpliva notranjega upora sistema na kazalnike kakovosti električne energije.

3. Izvedena je bila študija na modelih sestave in ravni višjih harmonskih komponent, ki jih generirajo tiristorsko-kymya regulatorji s fazno impulzno regulacijo in pridobljene so bile odvisnosti, ki omogočajo določitev ravni in sestave višjih harmonikov na napajalniku transformatorske postaje avtobusov in predvidi njihovo spremembo skozi čas.

4. Dobljene so analitične odvisnosti glavnih energijskih indikatorjev in indikatorjev kakovosti za večkanalno aktivno obremenitev, ki jo krmilijo krmilniki moči impulznih širin.

5. Dobljene so analitične odvisnosti glavnih energijskih indikatorjev in indikatorjev kakovosti električne energije za sinhroniziran nadzor večkanalne obremenitve s fazno-impulzno in impulzno širinsko regulacijo moči.

6. Razvite so bile metode za sinhronizirano krmiljenje večconskih električnih uporovnih peči, ki optimizirajo način porabe energije peči po kriteriju minimalne disperzije moči.

7. Dobljeni so bili odnosi, ki so povezali tehnološke in energetske kazalnike elektrouporovnih peči s časovnimi parametri sinhroniziranega krmilnega algoritma, zlasti z diskretno periodo.

Praktična korist dela je v tem, da so predlagane, razvite, eksperimentalno preizkušene in implementirane nove metode in algoritmi za sinhronizirano krmiljenje večconskih elektrouporovnih peči.

na industrijskih pečeh nove digitalne krmilne sisteme, ki znižujejo nivo višjih harmonikov in instalirano moč napajalnih postaj.

Branje rezultatov dela Razvite so bile metode za izračun energijskih indikatorjev nivoja in sestave višjih harmonskih komponent tokov in napetosti v posameznih conah večconske peči in napajalne transformatorske postaje s fazno-impulznim, impulznim širino in sinhronizirano krmiljenje, uporabljeno v CCC za posodobitev napajalne transformatorske postaje. Razvit digitalni sistem za sinhronizirano krmiljenje večconske električne uporovne peči s tiristorskimi regulatorji moči je bil implementiran na peči za žganje keramičnih palic TsKK. Centralni nadzorni komisiji so bila predložena priporočila za implementacijo na podlagi IISE razvitega mikroprocesorskega sistema za integriran nadzor tehnološkega režima in porabe energije večconskih elektrouporovnih peči za žganje keramičnih izdelkov. Pričakovani gospodarski učinek od izvajanja rezultatov dela je približno 30 tisoč rubljev. na leto na enoto.

Delo Drro ^ acir Glavne določbe in rezultati disertacijskega dela so poročali in razpravljali na republiških in vsezveznih znanstvenih in tehničnih konferencah: Alma-Ata (1978 + 1988), Pavlodar (1989). Svepdlovsk, ODyuss (1984.1987) ”Kijev, Černigov (1985), Riga (1987.1988), Talin (1981), pa tudi na številnih znanstvenih in tehničnih seminarjih in srečanjih oddelka AZGUS!Sh (Moskva 1991 .).

Publikacije Na temo disertacije je bilo objavljenih 12 publikacij. Prejeta je bila pozitivna odločba o izdaji avtorskega certifikata za prijavo izumov.

Pot in obseg dela. Disertacija je sestavljena iz uvoda, štirih poglavij, zaključka, bibliografije x prilog. Vsebuje 193 strani osnovnega tipkanega besedila, 36 slik in 12 tabel na 4 6 straneh, bibliografijo 7 7 naslovov.

in aplikacije na straneh.

V uvodu je obravnavano stanje problema, utemeljena je njegova relevantnost in določene so glavne usmeritve raziskovanja.

To poglavje analizira sisteme oskrbe z električno energijo in metode za nadzor temperature kontinuirnih električnih uporovnih peči. Raziskane so lastnosti, električni in tehnološki načini delovanja kontinuirnih elektrouporovnih peči kot objektov krmiljenja in napajanja.

Na primeru električnih uporovnih peči za žganje keramičnih izdelkov Tselinogradskega keramičnega obrata (TsKK) je prikazano, da je učenje značilnosti tehnološkega procesa delovanja peči in električnih načinov delovanja regulatorjev glavni razlog, ki ovira racionalno organizacija oskrbe z električno energijo, kar povzroča zmanjšanje kakovosti električne energije in vodi do nizke učinkovitosti pri uporabi električne opreme .

Dokazano je, da je organizacija napajanja za močne večconske električne uporovne peči (R1S) kompleksen optimizacijski problem, ki vključuje izbiro racionalne lokacije transformatorskih postaj in napetostnih nivojev, shemo napajanja, metodo za nadzor moč, vnesena v peč, in obvezno upoštevanje značilnosti tehnološkega procesa delovanja peči. Kot merila za optimizacijo se predlaga uporaba takšnih kazalnikov, kot so najmanjša disperzija moči, najmanjše izgube moči v sistemu, ki zagotavljajo zahtevane kazalnike kakovosti električne energije, zlasti minimalno raven "višjih harmonskih komponent".

Analiza dela pri organizaciji oskrbe z električno energijo in regulaciji načinov delovanja AL je pokazala, da so tem vprašanjem posvečali veliko pozornosti znanstveniki, polnjenje

mučijo težave z oskrbo z električno energijo in kakovostjo električne energije: Venikov V.A., 1edorov A.A., Hezhelekko I.V., Ševčenko V.V., Kudrin B.I. in drugi, pa tudi znanstveniki na področju nadzora elektrotermičnih naprav: Svenchansky A.D., Altgauzen A.P., Polishchuk Ya.A. in drugi, ki predstavljajo znanstvene šole MPEI in VNIIZGO. Ta dela ne vključujejo rešitve na ključ o izbiri racionalnih shem in metod za krmiljenje večconskih električnih peči, ki zagotavljajo izboljšanje energetske učinkovitosti.

Na podlagi rezultatov analize so v prispevku predstavljene glavne metode upravljanja z več conami<ПС, базирующие на жесткой синхронизации периодов работы каддой зоны. Сформулированы цель и задачи исследования.

Bgdrad g/gava je namenjen preučevanju shem napajanja in kakovosti električne energije, ko se 31C napaja iz tiristorskih pretvornikov s krmiljenjem faznega impulza. Na podlagi analize shem napajanja za večconske uporovne peči za žganje keramičnih izdelkov glede na CCC je prikazano, da je ob upoštevanju nelinearne narave spremenljive obremenitve smotrno preiti s tristopenjskega na dvonivojski sistem z globokim vhodom PO/O.4 kV, s kanaliziranjem moči do tiristorskih regulatorjev s pomočjo vodov ъ z uporabo bloka "busbar-pack". Kot vmesno rešitev se priporoča napajalni sistem s tremi napetostnimi nivoji 110/10/0,4 kV.

Določanje in napovedovanje harmonske sestave in nivoja višjih harmonskih komponent toka in napetosti, ki jih generirajo giristorski napetostni regulatorji, ki napajajo<ПС. Предложена эквивалентная схема замещения многозонной ШС с тиристорными регуляторами и питающей подстанцией, приведенная на рис.1. Показано, что схема рис.1 является инвариантной к способу управления тиристорными регуляторами и определяет многозоннув aiC как объект электроснабжения. Токи и напряжения в элементах схемы рис.1 для любой гармонической составляю-

določa sistem enačb:

Tc \u003d "Uc / Zc; 7Р \u003d Uc / Xcj

Zi -- ($> -W/^Hi ;

on = im/Ha>;

¿/f = £c-I(Zc~£r ; * fx + Ac = ,

kjer je t tok v r "th veji (r" th coni peči), ki ga ustvari prva harmonična komponenta, tj. EMF omrežje Ec i

Ie - prva harmonična komponenta omrežnega toka;

1e - prva harmonična komponenta kapacitivnega toka omrežja;

Uc - napetost (potencial) vozlišča ekvivalentnega vezja, na katero so priključene cone peči; /l" - tok v L -ti veji, ki ga ustvari $ -ta harmonična komponenta) J os - ¡) -ta komponenta omrežnega toka;

1/e - i> -th komponenta kapacitivnega toka omrežja;

Napetost vozlišča za Y-to harmonično komponento.

Sistem (I) omogoča »analitično rešitev, ki določa tokove in napetosti na kateri koli točki v vezju, vendar je smotrno uporabiti numerično rešitev za 2Sh, za katero

program je bil razvit.

Študije sistema rksL na ESH in z uporabo razvitega fizičnega modela, ki ponavlja dejanski napajalni sistem, so pokazale, da je vpliv notranjega upora napajalne postaje na dejanske parametre peči majhen, ne presega 5% * To je omogočilo nadaljnjo analizo na podlagi poenostavljenega ekvivalentnega vezja, v katerem ima napajalna postaja neomejeno zmogljivost.

Harmonska sestava tokov in napetosti v sistemu je določena za fazno krmiljenje tirishornskih regulatorjev. Prikazano je, da v sistemu delujejo samo neparne harmonske komponente, od katerih 3. ne prehaja v napajalno omrežje, najpomembnejše pa so 5., 7. in Cth. Tehnološki način uporovne peči in instalirana moč grelnikov v posamezni coni sta takšna, da tiristorski regulatorji moči v ustaljenem stanju delujejo dolgo časa z regulacijskim kotom d b 010, kar vodi do stopnje navedenih višjih harmonskih komponent več krat višje od vrednosti, ki jih dovoljuje GOST.

Kot rezultat študij, izvedenih na fizičnem modelu sistema, je regresijska enačba oblike

* 0,34- + 0,55 XcU - (2)

Pl x "- 0,05 * sXnSS, Xcd Xtf XM5 ^S

kjer so naslednje vrednosti vzete kot osnovne: ■

Xc$ \u003d 0,158 Ohm, Xn e \u003d 0,282 Ohm, u \u003d 40 °. Dobljeni rezultat potrjuje analitične odvisnosti in

se strinja z rezultati poskusov, izvedenih neposredno na zastoju.

Obremenitev, ki je večconska zanka z giristorskimi regulatorji temperature, je časovno naključna. Zato so bile v delu izvedene študije verjetnostnih obremenitev in ravni višjih harmonskih komponent. Tudi te študije so bile izvedene na fizikalnem modelu z metodami eksperimentalnega načrtovanja, rezultati pa so predstavljeni v obliki regresijskih enačb.

V tretjem poglavju so raziskane glavne lastnosti predlaganega sistema sinhroniziranega krmiljenja napajanja za večconske zanke z giristorskimi krmilniki.

Sinhronizirano krmiljenje večconskih peči s tiristorskimi temperaturnimi regulatorji se lahko uporablja tako s fazno-impulzno kot impulzno-širinsko regulacijo napetosti.S takšnim krmiljenjem so kanali večkanalne obremenitve priključeni na napajalno omrežje ne istočasno, ampak zaporedno. po določenih skupinah (sl. 2).Možnost takšne organizacije večkanalne regulacije obremenitve je posledica dejstva, da v uporovnih pečeh rezerva moči večconskih peči s tiristorskimi regulatorji omogoča izključitev "bostonskih" pavz v napajalnem omrežju in s tem izravnati krivuljo obremenitve ter zmanjšati nivo višjih harmonskih komponent.

Pri sinhroniziranem krmiljenju tiristorskih krmilnikov s fazno-impulznim krmiljenjem krmilni kot

oC v ustaljenem stanju se lahko zmanjša s cA* na = ¿¡r. kjer je Y število ciklov, na

Kar razčleni preklopno obdobje vsake cone peči. Priporočljivo je izbrati število ^ sorazmerno s številom območij peči, vendar ne manj kot 10. V tem primeru prehod s preprostega fazno-impulznega krmiljenja na sinhronizirano vodi do zmanjšanja krmilnega kota na vrednost

vrednost * , pri kateri se koeficient nesinusoidalnosti zmanjša od 22 do 5 % (tj. ne preseže do

dovoljeno z vrednostmi GOST), faktor moči pa se poveča z 0,7 na 0,95. Iz zgornje primerjave izhaja, da prehod na sinhronizirano krmiljenje večplinskih uporovnih peči s tiristorskimi krmilniki s fazno-impulznim krmiljenjem omogoča zmanjšanje instalirane moči električne opreme za približno 25 % in opustitev uporabe fširokokompenzacijskih naprav. na trafopostaji.

Poleg tega uporaba sinhroniziranega krmiljenja omogoča izravnavo grafa porabe energije z izbiro števila in moči sočasno vklopljenih območij peči.

V prispevku so pridobljene odvisnosti, ki določajo glavne energetske karakteristike, skupno moč, nivo višjih harmonskih komponent za deterministično in naključno obremenitev s sinhroniziranim krmiljenjem večconskih uporovnih peči s tiristorskimi krmilniki, opremljenimi s fazno-impulznim krmiljenjem.

V prispevku je prikazano, da najboljšo energijsko učinkovitost in kakovost električne energije zagotavljata uporaba sinhroniziranega krmiljenja v kombinaciji s pulzno-uravnoteženim krmiljenjem tiristorjev. Na podlagi znanih razmerij, ki določajo energijske značilnosti enega regulatorja izmenični tok s pulzno-širinsko regulacijo so bile v prispevku pridobljene odvisnosti za energijske karakteristike, skupno porabo električne energije pri deterministični in naključni obremenitvi, ki jo ustvarjajo večconske uporovne peči s sinhrono consko regulacijo, pri katerih je uporabljena impulzno-širinska regulacija tiristorjev.

Pri pulznoširinskem in sinhroniziranem krmiljenju uporovnih peči je pomembna izbira kvantizacijske dobe. Neposredno je povezana z analizo tehnološkega procesa, v katerem se uporovna peč uporablja, in z njenimi dinamičnimi karakteristikami kot objektom temperaturnega nadzora. V službi:. z-

zdi se, da dopustna časovna kvantizacijska doba, tj. preklopna doba območja kaldaoy peči mora zadostiti neenakosti

",eG s-i-s/r* n t-SJaj * o)

kjer je Tc časovna konstanta peči; 8 - natančnost nadzora temperature; j> - presežek instalirane moči peči Pnoy nad povprečno močjo Rav, potrebno za vzdrževanje nastavljene vrednosti temperature. Pokazalo se je, da je kvantizacijska doba T za peči obravnavanega razreda manjša od 30 min.

V četrtem razdelku je obravnavana implementacija predlaganih metod za sinhronizirano regulacijo večconskih uporovnih peči s tiristorskimi temperaturnimi regulatorji, predstavljena metodologija in rezultati eksperimentalnih študij napajalnih sistemov s fazno-impulznim in impulzno-širinskim krmiljenjem tiristorjev v industriji. večconske peči. Značilnost metodologije za eksperimentalno določanje ravni in sestave višjih harmonskih komponent tokov in napetosti v različnih delih napajalnega sistema je oscilografsko in magnetno snemanje napetostnih in tokovnih krivulj. Poleg teh metod so bili uporabljeni analizatorji, ki dajejo integralno oceno kakovosti električne energije - koeficient nesinusoidalnosti.

Na sliki 3 so prikazani spektrogrami tokov in napetosti na zatičih transformatorske postaje, ki napaja večconsko uporovno peč, dobljeni, ko tiristorski krmilniki delujejo v fazno-pulznem načinu krmiljenja. Na sl. Slika 4 prikazuje histograme koeficienta nesinusoidalnosti Kns, posnete pod enakimi pogoji hkrati s spektrogrami. Eksperimentalne študije potrjujejo rezultate teoretičnih študij in fizičnega modeliranja z natančnostjo merilne napake, ki ne presega 2$. IN

ali r 4 b r im

o g 4 b a (o / b / s

5 £ 7,0 $,2 9,4 ¿0,5 4

con n / e i e r

■ Zlasti je bila eksperimentalno potrjena veljavnost predpostavke iz poglavja P, da se upor napajalne postaje ne sme upoštevati pri analizi kakovosti električne energije in se lahko moč sistema šteje za neomejeno.

Eksperimentalne študije so potrdile visoko verjetnost pojava komponente konstantnega toka v napajalnem omrežju z nepravilno (asimetrično) nastavitvijo impulzno-faznega tiristorskega krmilnega sistema.

Eksperimentalne študije sinhroniziranega krmilnega sistema za večconsko peč s tiristorskimi krmilniki, krmiljenimi iz fazno-impulznega sistema, so bile izvedene v CCC, kjer so krmilnike peči dopolnili s posebno zasnovano enoto. Prehod na sinhronizirano krmiljenje izboljša energetsko učinkovitost napajalnega sistema. na primer polna moč, ki jo je porabila peč, se je zmanjšala s 1660 kVA na 1170 kVA, aktivna moč 980 kW je ostala praktično nespremenjena, faktor moči pa se je povečal z 0,51 na 0,85. Višji harmonski tok se je zmanjšal s 500 A na povprečno vrednost 200.A. To omogoča opustitev namestitve filtrsko-hladilnih naprav in znatno zmanjšanje moči kondenzatorskih bank. Eksperimenti so pokazali, da časovna kvantizacija nima opaznega vpliva na natančnost nadzora temperature v conah peči.

Izvedba metode sinhroniziranega krmiljenja večconskega EOS, predlaganega v delu v obliki zgoraj omenjene dodatne enote, ki preklaplja nastavitve tiristorskih regulatorjev s fazno impulznim krmiljenjem, je primerna samo za delujoče peči, opremljene s faznim regulatorji impulza. Pri novo zasnovanih pečeh je priporočljiva uporaba enostavnejših in zanesljivejših tiristorskih krmilnikov s širinsko sinhroniziranim krmiljenjem. Shemo takega krmilnega sistema za večkanalno električno uporovno peč je razvil avtor in analiziral v delu.

Na podlagi zakona teh študij je ugotovljeno, da

Zamisel o sinhroniziranem krmiljenju večconskega "PS neprekinjenega delovanja" je mogoče v celoti uresničiti v mikroprocesorskem sistemu integriranega nadzora tehnološkega procesa, v katerem se uporablja peč. Na sliki 5 je prikazana funkcionalna shema razvitega sistema za integrirano vodenje tehnološkega procesa žganja keramičnih izdelkov.

V delu so bili razviti naslednji algoritmi krmiljenja podsistemov:

Pisarna električni način po merilu kakovosti električne energije;

Regulacija hitrosti podajalnega transporterja keramične ploščice;

Nadzor nastavljenih temperatur v conah pečice.

Na podlagi analize računskih operacij razvitih algoritmov in potrebnega časa za njihovo implementacijo je prikazano, da je integrirani krmilni sistem mogoče implementirati na osnovi mikroprocesorskega kompleksa IISE (informacijsko-merilni napajalni sistem), zgrajen na osnovi Mikroprocesor K580. Ta kompleks trenutno ni primeren za povečanje nalog upravljanja z električno energijo in zagotavlja samo merjenje, vmesno obdelavo in registracijo električnih parametrov. Vendar pa je, kot je prikazano v delu, njegovo funkcionalnost mogoče razširiti za reševanje težav s krmiljenjem

z izboljšavo programske in strojne opreme za komunikacijo z nadzornim objektom.

GLAVNI SKLEPI O DELU

1. Na podlagi analitičnih študij, fizikalnega modeliranja in eksperimentov je prikazano, da krmilniki moči thyris-mountain s fazno-pulzno regulacijo v sistemih za nadzor temperature večconskih električnih uporovnih peči ustvarjajo višje harmonične tokovne in napetostne komponente v napajalnih transformatorskih postajah z napetostjo 0,4 kV, koeficient nesusoidalnosti

za tok je najmanj 0,25, za napetost manj kot 0,1, kar vodi do zmanjšanja faktorja moči na 0,7 in povečanja instalirane moči električne opreme za 20 + 30%.

2. Ugotovljeno je bilo, da prenos krmilnikov moči žiroskopov s fazno-impulznega na rotorsko-impulzno avtonomno krmiljenje praktično odpravi pojav višjih harmoničnih komponent toka in napetosti v napajalnem omrežju, vendar vodi do pojava subharmoničnih nihanj in ne izboljšanje energetske učinkovitosti napajalnega sistema.

3. Analitično in eksperimentalno na industrijski večconski peči je bila dokazana smotrnost uporabe razvite metode in sistema za sinhronizirano krmiljenje giristorskih temperaturnih regulatorjev večconskih elektrouporovnih peči tako za fazno-impulzni kot za schrotno-Ishul krmiljenje, v zvezi s slednjim pa lahko višje harmonike toka popolnoma izključimo iz napajalnega omrežja in napetosti.

4. Določeni so optimalni krmilni algoritmi za večkanalno nelinearno vodenje po kriteriju minimalne disperzije moči. obremenitve, ki so šogo-conske elektrouporovne peči, in njihovih časovnih parametrov, odvisno od tehnoloških in energetskih značilnosti posameznih con peči.

5. Na osnovi IISE je bil razvit mikroprocesorski sistem za integriran nadzor tehnološkega procesa žganja keramičnih ploščic in porabe energije večconske elektrouporovne peči, ki zagotavlja povečanje kakovosti električne energije, zmanjšanje pri porabi energije in inštalirani moči električne opreme, povečanju kakovosti keramičnih ploščic in produktivnosti vgradnje.

6. Glede na rezultate dela je bila sprejeta pozitivna odločitev.

Glavne določbe disertacije se odražajo v naslednjih publikacijah.

1. Razgonov E.L. Izdelava algoritma in programa za izračun stopenj višjih harmonikov v električna omrežja na podlagi metod načrtovanja eksperimentov // Delovni procesi in izboljšanje toplotnotehničnih naprav in električni sistemi. Alma-Ata: KazPTI. 1979. Meduniverzitetna zbirka znanstvenih člankov. strani 16-20.

2. Rossman D.M., Razgonov E.L., Trofimov G.G.

Vrednotenje napake pri napovedovanju ravni višjih harmonikov v električnih omrežjih // Delovni procesi in izboljšanje toplotnotehničnih naprav in električnih sistemov. Alma-Ata: KazPTI. 1979. Meduniverzitetna zbirka znanstvenih člankov. strani 20-26.

3. Razgonov E.JI., Trofimov G.G. Spreminjanje vezja tiristorskega regulatorja napetosti, da bi zmanjšali višje harmonike in izboljšali tehnične in ekonomske kazalnike // Elektrofizika, elektromehanika in uporabna elektrotehnika. Alma-Ata: KazPTI. 1980. Meduniverzitetna zbirka znanstvenih člankov. S. 173179.

4. Trofimov G.G., Vagonov V.L. Metoda za izračun in napovedovanje ravni višjih harmonikov v električnih omrežjih z ventilskimi pretvorniki // Zmanjšanje popačenj v vezjih z močnostnimi polprevodniškimi pretvorniki. Talin: Inštitut za toplotno fiziko in elektrofiziko. 2981. S. 33-40,

5. Kats A.M., Razgonov E.L., Gatsenko H.A. Izboljšanje zanesljivosti in kakovosti električne energije v sistemu oskrbe z električno energijo keramične tovarne // Izboljšanje zanesljivosti in kakovosti oskrbe z električno energijo in toploto / M. : ShchShP. IS83.

6. Uporaba teorije načrtovanja poskusov za reševanje vprašanj izboljšanja kakovosti električne energije / Trofimov G.G., Razgonov E.L., Markus A.S. in drugi // Alma-Ata: KazPTI. 1964. Meduniverzitetna zbirka znanstvenih člankov. strani 89-92.

7. Trofimov GG, Razgonov EL Napovedovanje ravni višjih harmonikov v električnih omrežjih z močnostnimi pretvorniki. M.g MPEI. .¿985. Tr. MPEI. Izdaja 59 S. 8895.

8. Razgonov E.L. Izkušnje z vezavo, implementacijo in delovanjem

Gadia avtomatiziranih sistemov za obračun porabe električne energije v industrijskih podjetjih // Kakovost in izgube električne energije v električnih omrežjih. / Alma-Ata: KazPTI. 1986. Meduniverzitetna zbirka znanstvenih člankov. strani 12-17.

E.Vazgonov E.L. .Gadenko H.A. Avtomatizacija obračunavanja in nadzora porabe električne energije // Steklo in keramika. 1986. št. 8. S. 25.

Yu.Dvornikov N.I., Kruchinin S.N., Razgonov E.D. Kompleks IISE - Elektronika za modeliranje načinov električnega pono veslanja // Modeliranje elektroenergetskih sistemov. Riga: Tr. IX Vsezvezna znanstvena konferenca. 1987, str. 405-406.

P.Dzhaparova R.K., Markus A.S., Razgonov E.JI. Avtomatizacija električnih pogrebnih in krmilnih načinov tehnološki procesi temelji na kompleksu IISE-ECM. // Dejanske težave inženiring. Alma-Ata: Znanost. 1989. S. 16-17.

12. Uporaba kompleksa ShZE-8VM za nadzor elektrotermičnih naprav / Dzhaparova R.K., Markus A.S., Razgonov E.L. itd.// Tr.Mosk.ekergin-t. 1991. Izd. 634. S. 104-109.

Podpisan za zdravljenje L-"

N.h l /Jó Obtok /SO 3at¡u Ü9Q

Tya#*g)t4>mi M/>il, Xf)4rMoha.Mß.cHHa..

• Podobna dela
  

  • Izboljšanje učinkovitosti napajalnih sistemov za keramična podjetja v industriji gradbenih materialov
  • Izboljšanje učinkovitosti napajalnih sistemov za keramična podjetja v industriji gradbenih materialov
  • Elektrofizikalne instalacije in superprevodne električne naprave

- naprava z lastnostmi polprevodnika, katere zasnova temelji na enokristalnem polprevodniku s tremi ali več p-n spoji.

Njegovo delo pomeni prisotnost dveh stabilnih faz:

• "zaprto" (stopnja prevodnosti je nizka);
• "odprto" (stopnje prevodnosti so visoke).

Tiristorji so naprave, ki opravljajo funkcije močnostnih elektronskih stikal. Njihovo drugo ime so enodelni tiristorji. Ta naprava vam omogoča uravnavanje vpliva močnih bremen s pomočjo manjših impulzov.

Glede na tokovno-napetostno karakteristiko tiristorja bo povečanje jakosti toka v njem povzročilo zmanjšanje napetosti, kar pomeni, da se bo pojavil negativni diferencialni upor.

Poleg tega lahko te polprevodniške naprave združujejo vezja z napetostmi do 5000 voltov in tokovi do 5000 amperov (pri frekvenci največ 1000 Hz).

Tiristorji z dvema in tremi izhodi so primerni za delovanje na enosmerni in izmenični tok. Najpogosteje se načelo njihovega delovanja primerja z delovanjem usmerniške diode in se domneva, da so polnopravni analog usmernika, v nekem smislu še bolj učinkovit.

Sorte tiristorjev se med seboj razlikujejo:

• Način upravljanja.
• Prevodnost (enostranska ali dvostranska).

Splošna načela upravljanja

Struktura tiristorja ima 4 polprevodniške plasti v zaporedni povezavi (p-n-p-n). Kontakt, povezan z zunanjo p-plastjo, je anoda, kontakt, povezan z zunanjo n-plastjo, pa je katoda. Zaradi tega ima lahko tiristor pri standardni sestavi največ dve krmilni elektrodi, ki sta pritrjeni na notranje plasti. Glede na vezano plast delimo vodnike po vrsti krmiljenja na katodne in anodne naprave. Prva vrsta se pogosteje uporablja.

Tok v tiristorjih teče proti katodi (od anode), zato je povezava s tokovnim virom vzpostavljena med anodo in pozitivnim polom, pa tudi med katodo in negativnim polom.

Tiristorji s krmilno elektrodo so lahko:

• možnost zaklepanja;
• Odklepanje.

Značilna lastnost naprav, ki jih ni mogoče zakleniti, je pomanjkanje odziva na signal krmilne elektrode. Edini način, da jih zaprete, je, da zmanjšate raven toka, ki teče skozi njih, tako da je nižja od moči zadrževalnega toka.

Pri krmiljenju tiristorja je treba upoštevati nekatere točke. Naprava te vrste spreminja faze delovanja iz "izklopa" v "vklop" in nazaj nenadoma in samo pod pogojem zunanjega vpliva: z uporabo toka (manipulacija napetosti) ali fotonov (v primerih s fototiristorjem).

Da bi razumeli to točko, je treba zapomniti, da ima tiristor večinoma 3 izhode (trinistor): anodo, katodo in krmilno elektrodo.

Ue (kontrolna elektroda) je enaka in je odgovorna za vklop in izklop tiristorja. Odpiranje tiristorja se zgodi pod pogojem, da napetost med A (anodo) in K (katodo) postane enaka ali preseže napetostni volumen trinistorja. Res je, da bo v drugem primeru potreben vpliv impulza pozitivne polarnosti med Ue in K.

S konstantno napetostjo lahko tiristor odprete za nedoločen čas.

Če ga želite postaviti v zaprto stanje, lahko:

• Zmanjšajte nivo napetosti med A in K na nič;
• Zmanjšajte vrednost A-toka, tako da bodo vrednosti zadrževalnega toka večje;
• Če je vezje zgrajeno na delovanju izmeničnega toka, se bo naprava izklopila brez zunanjih motenj, ko bo tok padel na nič;
• Uporabite blokirno napetost na Ue (ustrezno samo za različice polprevodniških naprav, ki jih je mogoče zakleniti).

Tudi zaprto stanje traja neomejeno dolgo, dokler ne pride do prožilnega impulza.

Posebne metode nadzora

• Amplituda .

Predstavlja dovod pozitivne napetosti različnih velikosti do Ue. Odpiranje tiristorja se zgodi, ko je napetost zadostna za preboj krmilnega prehoda usmerniškega toka (Isp.). S spreminjanjem vrednosti napetosti na Ue je mogoče spremeniti odpiralni čas tiristorja.

Glavna pomanjkljivost te metode je močan vpliv temperaturnega faktorja. Poleg tega bo vsak tip tiristorja zahteval drugačen tip upora. Ta trenutek ne dodaja udobja pri delovanju. Poleg tega se odpiralni čas tiristorja lahko korigira le, dokler traja prva 1/2 pozitivnega polcikla omrežja.

• Faza.

Sestoji iz spreminjanja faze Ucontrol (glede na napetost na anodi). V tem primeru se uporablja fazni premični most. Glavna pomanjkljivost je nizka strmina Ucontrol, zato je mogoče stabilizirati moment odpiranja tiristorja le za kratek čas.

• Fazni impulz .

Zasnovan za premagovanje pomanjkljivosti fazne metode. V ta namen se na Ue uporabi napetostni impulz s strmo fronto. Ta pristop je trenutno najpogostejši.

Tiristorji in varnost

Zaradi impulzivnosti njihovega delovanja in prisotnosti povratnega povratnega toka tiristorji močno povečajo tveganje prenapetosti pri delovanju naprave. Poleg tega je nevarnost prenapetosti v območju polprevodnikov velika, če v drugih delih tokokroga sploh ni napetosti.

Zato, da bi se izognili negativne posledice Običajna je uporaba shem CFTP. Preprečujejo nastanek in zadrževanje kritične vrednosti Napetost.

Dvotranzistorski tiristorski model

Iz dveh tranzistorjev je povsem mogoče sestaviti dinistor (tiristor z dvema vodnikoma) ali trinistor (tiristor s tremi vodili). Da bi to naredili, mora imeti eden od njih p-n-p prevodnost, drugi - n-p-n-prevodnost. Tranzistorji so lahko izdelani iz silicija in germanija.

Povezava med njima poteka po dveh kanalih:

• Anoda iz 2. tranzistorja + Krmilna elektroda iz 1. tranzistorja;
• Katoda iz 1. tranzistorja + Krmilna elektroda iz 2. tranzistorja.

Če to storite brez uporabe krmilnih elektrod, bo izhod dinistor.

Združljivost izbranih tranzistorjev določa enaka moč. V tem primeru morajo biti odčitki toka in napetosti nujno večji od zahtevanih normalno delovanje napravo. Podatki o prebojni napetosti in zadrževalnem toku so odvisni od posebnih lastnosti uporabljenih tranzistorjev.

Napišite komentarje, dodatke k članku, morda sem kaj zamudil. Poglejte , vesel bom, če boste našli še kaj uporabnega pri meni.

Moč sodobnih elektrouporovnih peči se giblje od delcev kilovata do več megavatov. Peči z močjo nad 20 kW so običajno trifazne in priključene na omrežja z napetostjo 120, 380, 660 V neposredno ali prek transformatorjev peči. Faktor moči uporovnih peči je blizu 1, porazdelitev obremenitve po fazah v trifaznih pečeh je enakomerna.

Električna oprema, ki se uporablja v EPS, je razdeljena na močnostno, krmilno, merilno in pirometrično opremo.

Energetska oprema vključuje transformatorje, znižane in nastavitvene avtotransformatorje, napajalnike, ki poganjajo mehanizme električnih pogonov, močnostno stikalno in zaščitno opremo, odklopnike, kontaktorje, magnetne zaganjalnike, odklopniki in varovalke.

Večina peči deluje na omrežno napetost: ne potrebujejo transformatorjev in avtotransformatorjev. Uporaba padajočih transformatorjev peči omogoča povečanje delovnih tokov in uporabo večjih prevodnikov za izdelavo grelnikov, kar poveča njihovo moč in zanesljivost,

Vse industrijske uporovne peči delujejo v načinu avtomatske regulacije temperature, kar omogoča pogon moči peči z zahtevanim temperaturnim režimom, kar posledično vodi do zmanjšanja specifične porabe energije v primerjavi z ročnim krmiljenjem. Regulacija delovne temperature pri elektrouporovnih pečeh se izvaja s spreminjanjem moči, ki se dovaja v peč.

Regulacija dovedene moči v peč mora biti izvedena na več načinov: občasna zaustavitev in priključitev peči na električno omrežje (dvostopenjska regulacija); preklop peči iz zvezde v trikot ali iz serije v paralelo (tristopenjska regulacija).

Z dvopozicijskim pozicijskim nadzorom (slika 4.40) je prikazan funkcionalni diagram vklopa peči, sprememba temperature in moči), temperaturo v delovnem prostoru EPS nadzirajo termoelementi, uporovni termometri in fotocelice. . Pečico vklopi temperaturni regulator s pošiljanjem ukaza na tuljavo KV stikala.

Temperatura v peči se dvigne na vrednost ta trenutek Termostat izklopi pečico.

riž. 4.40. Funkcionalni diagram vključitve peči, sprememba

temperatura in moč z vklopom in izklopom:

EP - električna peč; B - stikalo;

RT - regulator temperature; KV - tuljava odklopnika;

1 - temperatura peči; 2 - temperatura segretega telesa;

3 - povprečna moč, ki jo porabi peč

Zaradi absorpcije toplote pri segretem telesu in izgub v okolico se temperatura zniža na , nakar RT ponovno da ukaz za priključitev peči na omrežje.

Globina temperaturnih pulzov je odvisna od občutljivosti RT, vztrajnosti peči in občutljivosti temperaturnega senzorja.

S tristopenjskim krmiljenjem se moč, ki se dovaja v peč, spremeni, ko grelnike preklopimo iz zvezde v trikot. Regulacija temperature s to metodo omogoča zmanjšanje porabe energije iz omrežja.

Z energetskega vidika je ta način regulacije zelo učinkovit, saj nima škodljivega vpliva na napajalno omrežje.

Regulacijo moči peči s spreminjanjem vhodne napetosti je treba izvesti na več načinov:

Uporaba regulacijskih transformatorjev in avtotransformatorjev z gladko brezkontaktno regulacijo pod obremenitvijo;

Uporaba potencialnih regulatorjev;

Vključitev dodatnih uporov v obliki dušilk in reostatov v grelni krog;

Regulacija impulzov s pomočjo tiristorskih regulatorjev.

Uporaba transformatorjev z gladko brezkontaktno regulacijo pod obremenitvijo, avtotransformatorji in potencialnimi regulatorji je povezana s pomembnimi kapitalskimi stroški, prisotnostjo dodatnih izgub in porabo jalove moči. Ta metoda se redko uporablja.

Vključitev dodatnega induktivnega ali aktivnega upora v grelni tokokrog je povezana z dodatnimi izgubami in porabo jalove moči, kar tudi omejuje uporabo te regulacijske metode.

Regulacija impulzov na osnovi tiristorskih regulatorjev se izvaja s pomočjo polprevodniških ventilov, katerih frekvenca je izbrana glede na toplotno vztrajnost električne peči.

Obstajajo trije osnovni načini impulznega nadzora porabljene moči iz omrežja AC:

1. Regulacija impulza pri preklopni frekvenci ( - frekvenca toka napajalnega omrežja) s spremembo trenutka odklepanja tiristorja se običajno imenuje fazni impulz ali faza (krivulje a).

2. Impulzna regulacija s povečano preklopno frekvenco (krivulje b).

3. Impulzna regulacija z zmanjšano preklopno frekvenco (krivulje c).

S pulzno regulacijo je mogoče doseči nemoteno regulacijo moči v širokem razponu skoraj brez dodatnih izgub, pri čemer je zagotovljeno ujemanje moči, ki jo porabi peč, in moči, dobavljene iz omrežja.

Na sl. 4.41 prikazuje diagram impulzne regulacije moči peči.

riž. 4.41. Shema impulzne regulacije moči peči:

EP - električna peč; RT - regulator toplote; UT - krmilna enota tiristorskega regulatorja; TR - tiristorski regulator

Parametri uporovnih peči - koncept in vrste. Razvrstitev in značilnosti kategorije "Parametri uporovnih peči" 2017, 2018.