- zařízení s vlastnostmi polovodiče, jehož konstrukce je založena na monokrystalovém polovodiči majícím tři a více p-n přechodů.

Jeho provoz předpokládá přítomnost dvou stabilních fází:

• „zavřeno“ (úroveň vodivosti je nízká);
• „otevřený“ (úroveň vodivosti je vysoká).

Tyristory jsou zařízení, která plní funkce výkonových elektronických spínačů. Dalším názvem pro ně jsou jednočinné tyristory. Toto zařízení umožňuje regulovat dopad silných zátěží pomocí drobných impulsů.

Podle charakteristiky proudového napětí tyristoru vyvolá zvýšení proudu v něm pokles napětí, to znamená, že se objeví negativní diferenciální odpor.

Kromě toho mohou tato polovodičová zařízení propojovat obvody s napětím do 5000 voltů a proudem do 5000 ampér (při frekvenci nepřesahující 1000 Hz).

Tyristory se dvěma a třemi vývody jsou vhodné pro provoz se stejnosměrným i střídavým proudem. Nejčastěji je princip jejich činnosti srovnáván s provozem usměrňovací diody a má se za to, že jsou plnohodnotným analogem usměrňovače, v určitém smyslu ještě účinnějším.

Typy tyristorů se od sebe liší:

• Způsob ovládání.
• Vodivost (jednostranná nebo oboustranná).

Obecné principy řízení

Tyristorová struktura má 4 polovodičové vrstvy v sériovém zapojení (p-n-p-n). Kontaktem připojeným k vnější vrstvě p je anoda a kontaktem připojeným k vnější n vrstvě je katoda. Díky tomu může mít tyristor u standardní sestavy maximálně dvě řídicí elektrody, které jsou připevněny k vnitřním vrstvám. Podle připojené vrstvy se vodiče dělí na katodu a anodu podle typu ovládání. Nejčastěji se používá první typ.

Proud v tyristorech teče směrem ke katodě (z anody), takže spojení se zdrojem proudu je provedeno mezi anodou a kladným pólem a také mezi katodou a záporným pólem.

Tyristory s řídicí elektrodou mohou být:

• Uzamykatelné;
• Odemykatelné.

Indikativní vlastností neblokovacích zařízení je jejich nedostatečná odezva na signál z řídicí elektrody. Jediným způsobem, jak je uzavřít, je snížit úroveň proudu, který jimi protéká, tak, aby byl nižší než přídržný proud.

Při ovládání tyristoru je třeba vzít v úvahu některé body. Zařízení tohoto typu mění provozní fáze z „vypnuto“ na „zapnuto“ a zpět skokově a pouze za podmínky vnější vliv: pomocí proudu (manipulace napětí) nebo fotonů (v případech s fototyristorem).

Pro pochopení tohoto bodu si musíte pamatovat, že tyristor má hlavně 3 výstupy (tyristor): anodu, katodu a řídicí elektrodu.

UE (řídící elektroda) je přesně zodpovědná za zapínání a vypínání tyristoru. K otevření tyristoru dochází za podmínky, že přivedené napětí mezi A (anoda) a K (katoda) se rovná nebo překračuje provozní napětí tyristoru. Je pravda, že ve druhém případě bude vyžadováno vystavení pulzu s kladnou polaritou mezi Ue a K.

Při stálém přívodu napájecího napětí může být tyristor otevřen neomezeně dlouho.

Chcete-li jej přepnout do zavřeného stavu, můžete:

• Snižte úroveň napětí mezi A a K na nulu;
• Snižte hodnotu A-proudu tak, aby byla síla přídržného proudu větší;
• Pokud je činnost obvodu založena na působení střídavého proudu, zařízení se vypne bez vnějšího zásahu, když úroveň proudu sama klesne na nulovou hodnotu;
• Přiveďte na UE blokovací napětí (relevantní pouze pro uzamykatelné typy polovodičových zařízení).

Uzavřený stav také trvá neomezeně dlouho, dokud se neobjeví spouštěcí impuls.

Specifické metody řízení

• Amplituda .

Představuje dodávku kladného napětí různé velikosti do Ue. K otevření tyristoru dochází, když je hodnota napětí dostatečná k proražení řídicího přechodu usměrňovacího proudu (Irect). Změnou napětí na UE je možné změnit dobu otevření tyristoru.

Hlavní nevýhodou této metody je silný vliv teplotního faktoru. Kromě toho bude každý typ tyristoru vyžadovat jiný typ odporu. Tento bod nepřidává snadnost použití. Navíc dobu otevření tyristoru lze nastavit pouze po dobu první 1/2 kladného půlcyklu sítě.

• Fáze.

Spočívá ve změně fáze Ucontrol (ve vztahu k napětí na anodě). V tomto případě se používá můstek fázového posuvu. Hlavní nevýhodou je nízká strmost Ucontrolu, takže je možné stabilizovat otevírací moment tyristoru jen krátkodobě.

• Pulzní fáze .

Navrženo k překonání nedostatků fázové metody. Za tímto účelem je na Ue přiveden napěťový impuls se strmou hranou. Tento přístup je v současnosti nejrozšířenější.

Tyristory a bezpečnost

Vzhledem k impulsní povaze jejich působení a přítomnosti zpětného zotavovacího proudu tyristory značně zvyšují riziko přepětí při provozu zařízení. Kromě toho je nebezpečí přepětí v polovodičové zóně vysoké, pokud v ostatních částech obvodu není žádné napětí.

Proto, aby se předešlo negativním důsledkům, je obvyklé používat schémata CFTP. Zabraňují vzniku a zachování kritických hodnot napětí.

Dvoutranzistorový tyristorový model

Ze dvou tranzistorů je docela možné sestavit dinistor (tyristor se dvěma svorkami) nebo trinistor (tyristor se třemi svorkami). K tomu musí mít jeden z nich vodivost p-n-p, druhý - vodivost n-p-n. Tranzistory mohou být vyrobeny buď z křemíku nebo germania.

Spojení mezi nimi se provádí dvěma kanály:

• Anoda z 2. tranzistoru + Řídící elektroda z 1. tranzistoru;
• Katoda z 1. tranzistoru + Řídící elektroda z 2. tranzistoru.

Pokud se obejdete bez použití řídicích elektrod, pak bude výstup dinistor.

Kompatibilita vybraných tranzistorů je dána stejným výkonem. V tomto případě musí být hodnoty proudu a napětí nutně vyšší než hodnoty potřebné pro normální fungování zařízení. Údaje o průrazném napětí a přídržném proudu závisí na konkrétních vlastnostech použitých tranzistorů.

Pište komentáře, doplnění článku, možná mi něco uniklo. Podívejte se, budu rád, když na tom mém najdete ještě něco užitečného.

Yarov V. M.
Napájecí zdroje pro elektrické odporové pece
Tutorial

Publikováno rozhodnutím redakční a vydavatelské rady Chuvash státní univerzita pojmenované po I. I. Uljanovovi

Čuvašská státní univerzita
1982

Učebnice je určena studentům oboru "Elektrotermické instalace", kteří vykonávají ročníková práce v předmětu „Automatické řízení elektrotepelných instalací“ a diplomový projekt s hloubkovým studiem zdrojů energie pro odporové elektrické pece.

Příručka analyzuje provozní vlastnosti tyristorových regulátorů střídavého napětí při provozu při různé zátěži. Je popsán princip činnosti magnetických zesilovačů a parametrických zdrojů proudu. Je uveden popis konkrétních řídicích obvodů napájení.

Rep. redaktor: dr. tech. vědy; Profesor Yu. M. MIRONOV.

Úvod

Kapitola I. Principy regulace výkonu elektrických odporových pecí
1.1. Charakteristika elektrické odporové pece jako zátěže zdroje energie
1.2. Způsoby regulace výkonu elektrické odporové pece
1.2.1. Regulace napájecího napětí
1.2.2. Spínací ohřívače pecí
1.23. Regulovaný výkon pece změnou tvaru křivky proudu

Kapitola 2. Magnetické zesilovače s vlastním sycením
2.1. Práce s aktivní zátěží
2.2. Provoz magnetického zesilovače na aktivní indukční střídavé zátěži

Kapitola 3. Parametrický zdroj proudu
3.1. Princip fungování
3.2. Metody regulace zatěžovacího proudu

Kapitola 4. Fázový pulzní regulátor střídavého napětí
4.1. Princip činnosti regulátoru
4.2. Aktivní regulátor zatížení
4.3. Analýza s aktivní indukční zátěží
4.4. Zdroj fázových impulsů s transformátorovou zátěží
4.5. Třífázové regulátory střídavého napětí
4.6. Řídicí systémy pro jednofázové fázové pulzní zdroje
4.6.1. Funkční schématařídicí systémy
4.6.2. Vícekanálové řídicí systémy
4.6.3. Jednokanálové řídicí systémy
4.7 Systém řízení třífázového napájení

Kapitola 5. Napájecí zdroje s pulzním řízením
5.1. Elektrický režim zdroj s aktivní zátěží
5.2. Procesy v transformátoru při periodickém zapínání
5.3. Způsoby spínání zátěže transformátoru bez magnetizačních proudových rázů
5.4. Vlastnosti zapínání třífázového transformátoru
5.5. Řídicí systémy spínacích regulátorů
5.5.1. Požadavky na řídicí systémy
5.5.2. Řídicí systémy pro jednofázové spínací regulátory
5.5.3. Řídicí systém pulzně šířkového regulátoru s transformátorovou zátěží
5.5.4. Řídicí systém třífázového regulátoru

Kapitola 6. Vliv regulovaných zdrojů střídavého napětí na napájecí síť
6.1. Porovnání metod regulace střídavého napětí
6.2. Skupinový režim činnosti regulátorů jako způsob zlepšení energetické náročnosti
6.3. Optimalizace metod řízení pro pulsně šířkové regulátory při skupinovém zatížení
6.4. Řídicí systém pro skupinu pulzně šířkových regulátorů s intervalovým spínáním
6.5. Zvýšení koeficientu, výkon v jediném regulátoru střídavého napětí

Úvod

Pro udržení stálé teploty v peci nebo pro její změnu podle daného zákona je nutné mít možnost měnit její výkon v širokém rozsahu. Požadavky na přesnost regulace v závislosti na tom, co se v peci provádí technologický postup velice se lišit. Například při tavení kovů a jejich zahřívání pro plastickou deformaci jsou nízké - jsou přijatelné teplotní výkyvy ±25-50 ° C; při tepelném zpracování se tyto požadavky zpřísňují, dosahují ±10-±5° C. Tuto kvalitu regulace lze zajistit dvou a třípolohovou regulací.

Technologický postup výroby polovodičových součástek, monokrystaly různé materiály, tepelné zpracování skla apod. klade přísné požadavky na kvalitu kontroly teploty. Zajištění takto vysokých požadavků (±0,5-±3°C) na úrovni 1000-1500°C je možné pouze při použití řízených bezkontaktních zdrojů na bázi magnetických nebo tyristorových zesilovačů.

Různorodost technologických postupů určuje i různorodost zdrojů materiálu. Magnetické zesilovače byly prakticky nahrazeny transformátorovými zesilovači, protože ty mají vyšší účinnost, lepší dynamické vlastnosti a ukazatele hmotnosti a velikosti.

V instalacích kontaktního vytápění se používají parametrické zdroje proudu, jejichž princip činnosti je založen na jevu rezonance v třífázové síti.

Výkon v současnosti používaných tyristorových zdrojů se pohybuje od stovek wattů do stovek kilowattů. Manuál poskytuje srovnání metod řízení tyristorů a hodnotí oblasti jejich použití.

Cheboksary, nakladatelství ChuvGU, 1982

Existují 2 zásadně odlišné přístupy k řízení výkonu:

1) Průběžná kontrola, při kterém může být do pece zaveden jakýkoli požadovaný výkon.

2) Kroková regulace, při které lze do pece zavést pouze diskrétní řadu výkonů.

První vyžaduje plynulou regulaci napětí na topných tělesech. Takovou regulaci lze provést pomocí libovolného typu výkonových zesilovačů (generátor, tyristorový usměrňovač, EMU). V praxi jsou nejrozšířenější tyristorové zdroje stavěné podle obvodu TRN. Takové regulátory jsou založeny na vlastnostech tyristoru zapojeného do obvodu střídavého proudu v sérii s aktivním odporem ohřívače. Tyristorové zdroje obsahují tyristory zapojené zády k sobě paralelně vybavené SIFU.

Při druhém způsobu se změní napětí na ohřívači, čímž dojde k přepnutí napájecích obvodů pece. Obvykle existují 2-3 stupně možného napětí a výkonu ohřívače. Nejběžnější dvoupolohový způsob krokového řízení. Podle tohoto způsobu je pec buď připojena k síti při svém jmenovitém výkonu, nebo zcela odpojena od sítě. Požadovaná hodnota průměrného příkonu do pece je zajištěna změnou poměru doby zapnutého a vypnutého stavu.

Průměrná teplota v peci odpovídá průměrnému příkonu do pece. Náhlé změny okamžitého výkonu mají za následek kolísání teploty kolem průměrné úrovně. Velikost těchto kmitů je určena velikostí odchylek P MGNOV od průměrné hodnoty a velikostí tepelné setrvačnosti pece. Ve většině obecných průmyslových pecí je velikost tepelné setrvačnosti tak velká, že kolísání teploty v důsledku stupňovité regulace nepřekračuje požadovanou přesnost udržování teploty. Konstrukčně může být ovládání zapnuto-vypnuto zajištěno buď konvenčním stykačem nebo tyristorovým spínačem. Tyristorový spínač obsahuje back-to-back

Existují modifikace tyristorových spínačů, které vůbec nepoužívají kontakty.

Tyristorové spínače jsou spolehlivější než stykače, jsou jiskrové a explozivní, mají tichý provoz a jsou o něco dražší.

Kroková regulace má účinnost blízkou 1, až M »1.

Napájecí bloky

Pro řízení pecí nabízíme řadu pohonných jednotek integrovaných s mikroprocesorovým PID regulátorem teploty

TERMOLUX-011. Napájecí jednotky jsou dodávány plně připravené k provozu, vyžadují pouze připojení k síti a k ​​topeništi (ohřívači). Výkonové bloky jsou postaveny na bázi optotyristorových modulů typu MTOTO nebo tyristorových modulů typu MTT třídy ne méně než 10. Řízení je realizováno bez jakýchkoliv přídavných zařízení jako jsou bloky FIM, FIA, BUS, VUT - regulátor okamžitě vysílá signál do akčního členu (tyristor, triak, optotyristor, optosimistor).

Bloky mají malé rozměry a hmotnost a lze je instalovat kdekoli v blízkosti kamen. Bloky jsou opatřeny práškovým nástřikem a v bloku je instalován chladicí ventilátor.

Typy napájecích bloků

V silových obvodech jsou povolena pouze otevřená trojúhelníková spojení. Napájecí bloky lze také vyrábět pro dvoufázové zátěže v pouzdrech jako standardní velikost, a s rozměry na přání zákazníka.

Mikroprocesorové PID regulátory teploty "Thermolux"

Všechna naše elektrotepelná zařízení jsou vybavena regulátorem „Thermolux“-011 nebo „Thermolux“-021, pokud není se zákazníkem zařízení dohodnuto jinak.

Stručná charakteristika a hlavní výhody ovladače "Thermolux - 011:

Hlavní výhody regulátoru Thermolux jsou dány tím, že tento regulátor byl vyvinut jako specializované zařízení speciálně pro ovládání odporových pecí. Zařízení je určeno pro práci s jakýmkoliv typem ohřívačů - jak se statickou závislostí odporu na teplotě (drátěné a karbidové ohřívače křemíku), tak klesajícím (chromitovo-lanthanové ohřívače) a rostoucím (disilicid molybdenu, molybdenu, wolframu). Zařízení implementuje fázově pulzní metodu řízení výkonu (PPM) dodávanou do ohřívačů pece, což umožňuje zvýšit životnost ohřívačů o 30% ve srovnání s metodou řízení výkonu s pulzně šířkovou modulací (PWM), kterou najdete u všech ostatních PID regulátorů na trhu.

Způsob řízení PIM umožňuje plynulé dodávání energie, eliminuje náhlé změny teploty na samotném ohřívači a také umožňuje přesnější řízení teploty ve srovnání s metodou pulzně šířkové modulace (PWM).

Zařízení Thermolux dodává energii do ohřívače 100krát za sekundu, díky čemuž se ohřívač plynule zahřívá a nestihne vychladnout před zapnutím dalšího přívodu proudu. Ohřívače zároveň nepodléhají dodatečnému namáhání a pracují ve velmi měkkém režimu, což přispívá ke zvýšení jejich životnosti.

Téměř všechny ostatní programovatelné automaty pracují s využitím metody pulzně šířkové modulace (PWM), ve které je napájení dodáváno podle schématu „plně otevřeno/plně zavřeno“; v tomto případě je do ohřívače okamžitě dodáváno 100 % výkonu. V tomto režimu provozu ohřívače zažívají vzácné silné otřesy, a proto se snižuje životnost ohřívače.

Řízení je realizováno bez jakýchkoliv přídavných zařízení jako jsou bloky FIM, FIU, BUS, VUT - regulátor okamžitě přenáší signál do akčního členu (tyristor, semistor, optotyristor, optosemistor), bez ohledu na typ zátěže - jedno nebo třífázové , schéma zapojení zátěže „hvězda“ “ nebo „trojúhelník“. Volbu typu zátěže provádí operátor programově, z obrazovky ovladače, bez jakýchkoli fyzických akcí a bez instalace dalších zařízení.

Zařízení mají výstup sběrnice RS-232 pro připojení zařízení k počítači, což umožňuje získat na displeji graf průběhu ohřevu a chlazení v reálném čase.

Zařízení umožňuje řídit proces tepelného zpracování přes PC a ukládat data jak v tabulkové, tak i grafické podobě. V tomto případě lze tabulková data převést do formátu EXCEL s možností následné úpravy.

Graf procesu v reálném čase

Všechna zařízení mají pro obsluhu možnost nastavit 16 různých programů ohřev-udržování-chlazení pece, z nichž každý (programy) se skládá z 10 libovolných bodů v souřadnicích času a teploty. Zařízení má adaptivní řídicí algoritmus - zařízení samo v automatickém režimu neustále zkoumá systém pece + zátěže a určuje potřebné systémové koeficienty bez účasti obsluhy. Díky přítomnosti adaptivního algoritmu lze zařízení použít na jakékoli peci bez rekonfigurace.

Regulátor tepelného procesu Thermolux má následující vlastnosti:

• diskrétnost nastavení teploty – 1?С;
• diskrétnost nastavení času – 1 minuta;
• možnost nastavit neomezený čas pro udržení konečné teploty;
• rozlišení měření teploty – 0,1 g C;
• monitorování přerušení termočlánku;
• přítomnost režimu ručního řízení výkonu;
• schopnost omezit výstupní výkon;
• schopnost omezit maximální teplotu objektu;
• schopnost pracovat s libovolnými termočlánky včetně VR IR v celém rozsahu provozních teplot termočlánku. Programovatelný přechod z jednoho typu termočlánku na druhý z obrazovky zařízení;
• schopnost pracovat s pyrometrem místo termočlánku;
• umístění snímače teplotní kompenzace na bloku termočlánkového kabelu zařízení, což eliminuje nutnost použití vodičů pro kompenzaci teploty;
• schopnost zaznamenávat cyklogramy na PC;
• možnost nastavení programu a změny parametrů z PC

Ovladač "Thermolux"-021

Při řízení pecí topnými tělesy, které mají rostoucí závislost odporu na teplotě (ohřívače disilicidu molybdenu, molybdenu, wolframu), to znamená s velmi nízkým odporem při pokojových teplotách, spotřebovávají ohřívače při nízkých teplotách velmi velký proud, výrazně překračující kritickou hodnotu. hodnota proudu ohřívače. Pokud proud není tak či onak omezen, nevyhnutelně to povede k poruše ohřívačů. Obecně je proud omezován instalací přídavných výkonných, drahých zařízení omezujících proud do řídicí jednotky pece. přístroj "Thermolux"-021 umožňuje vybudovat systém řízení vytápění pro takové pece bez instalace zařízení omezujících proud.

Kromě všech funkcí ovladače "Thermolux"-011 v ovladači "Thermolux"-021 je implementována schopnost nepřetržitě měřit proud dodávaný do zátěže (organizována proudová zpětná vazba). To vám umožní programově omezit maximální proud procházející ohřívači. Regulátor „zohledňuje“ toto omezení při napájení ohřívačů a nedovolí, aby proud překročil hodnotu nastavenou operátorem, čímž zajišťuje provoz ohřívačů v bezpečném režimu. Přitom zařízení je často "Thermolux"-021 umožňuje opustit použití transformátorů s ručně spínaným vinutím a někdy dokonce opustit použití transformátorů, což vede k výraznému snížení nákladů na zařízení.

Zařízení « Thermolux - 011 a "Thermolux"-021 certifikováno Federální agenturou pro technickou kontrolu a metrologii jako „METR-REGULÁTOR“ teploty, osvědčení RU.C.32.010.A ​​​​N 22994, zapsané ve Státním registru měřidel pod N 30932-06.

Řídicí systém pece

Veškeré řízení technologického procesu provádí operátor z dotykové obrazovky průmyslového počítače.Veškeré řízení pece je prováděno automatickým řídicím systémem postaveným na bázi průmyslového počítače. Průmyslový počítač je vybaven 17palcovým dotykovým displejem (typ Touch Pad), na kterém se zobrazují veškeré informace o technickém procesu. V hlavním režimu se na obrazovce zobrazuje mnemotechnické schéma ovládání pece.

Vytápění je řízeno mikroprocesorovým PID regulátorem „Thermolux-021“

Ovladače « TERMODAT"

Mezi hlavní výhody tohoto zařízení patří:

• přítomnost velké obrazovky;
• vizuální prezentace informací a technického procesu;
• dostupnost vestavěné paměti pro archivaci dat o technických procesech;
• vícekanálový – možnost ovládat několik nezávislých zón pece pomocí jednoho zařízení.

Mezi nevýhody zařízení patří:

• způsob řízení výkonu - relé nebo PWM (pulzní šířková modulace);
• potřeba instalovat další zařízení do napájecí jednotky:
• pro řízení pece metodou FIM je nutné instalovat drahé tyristorové regulátory typu „Zvel“;
• Pro řízení metodou PWM je nutné nainstalovat mezilehlou tyristorovou řídicí jednotku typu „BUT-3“.
• potřeba instalovat další zařízení omezující proud do pohonné jednotky při práci s pecemi s ohřívači vyrobenými z disilicidu molybdenu, molybdenu a wolframu.

« Termodat-16E5 » - jednokanálový softwarový PID regulátor teploty a elektronický záznamník s 3,5" grafickým displejem. Zařízení má univerzální vstup určený pro připojení termočlánků nebo tepelných odporů, ale i čidel s proudovým výstupem. Rozlišení 1°C nebo 0,1 °C je specifikováno uživatelem Lze ovládat ohřívač i chladič.Intuitivní ovládání zajišťují 4 tlačítka ve spodní části obrazovky.

Vlastnosti:

• PID regulátor
• Elektronický záznamník
• Grafický displej
• Regulace dle programu
• Zákon regulace PID, automatická úprava koeficientů
• Univerzální vstup
• Logický (diskrétní) vstup
• Výstupy: relé, triak, tranzistor, analog
• Rozhraní pro komunikaci s počítačem RS485
• Poplach
• Odolné kovové pouzdro, velikost 1/4 DIN (96x96x82mm)

Vytvořeno pro:

• Výměna zastaralých záznamníků
• Regulace teploty dle daného programu
• Měření a záznam teploty
• Nouzový alarm

Kromě ovládacích zařízení popsaných výše na základě pokynů zákazníka nainstalujeme jakékoli zařízení, které požadujete.

Pyrometry

Jedná se o ideální zařízení pro bezdotykové měření teploty v průmyslu, dopravě a bydlení a komunálních službách. Pyrometry Kelvin poskytují vysoce přesnou provozní regulaci teploty a také schopnost ovládat pece pomocí daného signálu v rozsahu od -40 do 2200 o C v místech, kde je instalace termočlánku z nějakého důvodu obtížná, stejně jako v teplotě dosah nad rámec měření termočlánků na těžko dostupných místech.

Specifikace:

• Rozsah měření teploty: -40…+2200°C
• Rozsah provozních teplot: -40°…+70°С
• Chyba měření: 1%+1°C
• Doba měření: 0,15 sec
• Rozlišení: 1°C
• Index pozorování: 1:200
• Rozsah nastavení emisivity: 0,01 … 1,00
• Spektrální rozsah: 1,0 - 1,6 um
• Výstupní digitální rozhraní: RS232 9600 baud
• Standardní délka komunikační linky senzoru: 3 m ( maximální délka: 20 m)
• Celkové rozměry dálkového ovladače: 120x120x60mm
• Stupeň ochrany proti prachu a vlhkosti: IP65

Ampérmetry « OMIX »

Jednofázové/třífázové ampérmetry řady Omix jsou vyrobeny z vysoce kvalitních plastových pouzder s jedním nebo třemi LED indikátory pro zobrazení naměřených hodnot proudu.

Vlastnosti zařízení:

Přímé připojení – 0…10 A

Přes standardní TT – 0…1 MA

• Přesnost měření

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

• Měření rychlosti

3 změny/s.

• Napájecí napětí

U moc = 220 V

podmínky použití-15…+50 o С

Voltmetry « OMIX »

Jednofázové/třífázové voltmetry řady Omix jsou vyrobeny z kvalitních plastových pouzder, s jedním nebo třemi LED indikátory pro zobrazení naměřených hodnot napětí.

Vlastnosti zařízení:

• Rozsah měření napětí

Přímé připojení – 0…500 V

Přes standardní TN – 0…380 kV

• Přesnost měření

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

• Měření rychlosti

3 čtení/s

• Napájecí napětí

U moc = 220 V

• podmínky použití

15…+50 o C

Tyristorové regulátory napětí "ZVEL"

Určeno pro instalaci uvnitř elektrických skříní. Řada regulátorů je určena pro třífázové zátěže s proudy do 1000 A. Má jednofázové/třífázové provedení.

Funkčnost regulátorů ZVEL se vyznačuje přítomností servisních funkcí:

• displej z tekutých krystalů s indikací zátěžových proudů, nastavovacího signálu a chybových kódů;
• funkce omezení proudu;
• klávesnice pro programování nastavení;
• elektronická ochrana proti zkratu, přetížení a přehřátí;
• autodiagnostika poruchy tyristoru;
• kontrola připojení zátěže;
• ochrana proti poškození zátěže (proudová nesymetrie);
• ztráta fáze nebo „přilepení“ fází;
• metody řízení výkonu - fáze pulsu nebo přeskakování period (programovatelné);

Zesilovač "U13M"

Navrženo pro řízení výkonu elektrické zátěže v jednofázových střídavých obvodech (pro třífázovou zátěž jsou zapotřebí tři zařízení) pomocí pulzní fázové modulace (PPM) z analogových vstupních signálů. Zařízení má zpětnou vazbu na základě síťového napětí, což umožňuje obzvláště přesné nastavení výkonu na zátěži.

Charakteristický:

• Převádí vstupní stejnosměrný signál (stejnosměrné napětí) na výstupní výkon (pulzní fázové řízení);
• Vytvoření režimu zakazujícího zahrnutí tyristorů;
• Zajištění lineární závislosti velikosti výstupního výkonu přiděleného zátěži na hodnotě vstupního signálu. Pro řízení vysokého výkonu je možné připojit externí blok výkonných tyristorů;
• Galvanické oddělení vstupních a výstupních signálů

Termočlánek

Termoelektrické měniče (termočlánky) jsou zařízení pro měření teploty v komoře pece. Skládá se ze 2 vodičů různých velikostí připájených k sobě na jednom konci chemické složení. V tomto případě musí být nepájené konce mimo komoru (v chladné zóně

Firma Termokeramika vyrábítermočlánky různých délek následujících typů:

• THA – chromel alumel
• TVR – wolfram-rhenium
• TPP – platina-platinarium
• TPR – platinarium-platinarium

1 Účel práce

1.1 Seznamte se se strukturou elektrické odporové pece, elektrických ohřívačů, provozním režimem elektrické pece a elektrickým řídicím obvodem.

2 Pracovní příkaz

2.1 Zapište si technické (pasové) údaje elektrické pece a elektro měřící nástroje.

2.2 Seznamte se s konstrukcí elektrické odporové pece a účelem jejích jednotlivých částí.

2.3 Seznamte se s elektrickým obvodem pro ovládání provozních režimů elektrické odporové pece.

2.4 Sbírejte elektrické schéma provést experiment.

2.5 Proveďte experiment k určení ukazatelů energetické náročnosti elektrické odporové pece.

2.6 Vypracujte zprávu o provedené práci.

3 Popis uspořádání laboratoře

Laboratorní zařízení pro seznámení se strukturou, principem činnosti a účelem jednotlivých částí elektrické odporové pece by mělo být tvořeno elektrickou odporovou pecí. komorový typ Model OKB-194A nebo model N-15 s nichromovými ohřívači určený pro tepelné zpracování kovů v individuální a malosériové výrobě. Kromě toho musí existovat výchozí materiál pro tepelné zpracování; K tomu se doporučuje připravit díly, které takové zpracování vyžadují. Musí být známy základní parametry teplotních podmínek.

Termočlánky jsou instalovány v elektrické peci pro řízení teploty. Instalace musí mít zařízení pro automatickou regulaci teploty a mít sadu měřicích přístrojů a regulátorů teploty pro ohřev výchozího materiálu.

V místnosti, kde se provádějí džemy, by měly být zavěšeny plakáty s obrázky elektrických pecí různé typy a návrhy, schémata elektrických obvodů pro ovládání elektrických odporových topných instalací elektrických pecí.

4 Stručné teoretické informace

Elektrické odporové pece, kde se elektrická energie přeměňuje na teplo prostřednictvím kapalných nebo pevných těles, mají přímý a nepřímý účinek. V přímé pece působením je ohřívané těleso přímo připojeno k síti (obr. 1) a je ohříváno proudem, který jím protéká.

Obrázek 1 - Schematický diagram instalace pro přímý ohřev kovového obrobku: 1 – ohřívaný obrobek; 2 - transformátor

V nepřímé pece působením se teplo uvolňuje ve speciálních topných tělesech a předává ohřívanému tělesu sáláním, tepelnou vodivostí nebo konvekcí. K ohřevu válcových výrobků (tyče, trubky) se používají odporové pece a přímotopná zařízení. nepřímé vytápění pro tepelné zpracování výrobků a materiálů, jakož i pro ohřev obrobků pro kování a lisování.

Výchozí materiál se zahřívá v elektrických odporových pecích zpravidla na určitou (nastavenou) teplotu. Po zahřívací periodě následuje prodleva nutná k vyrovnání teploty. Měření teploty ohřevu a sledování průběhu procesu ohřevu lze provádět vizuálně i automaticky pomocí automatických regulátorů dvoupolohovou metodou (periodické zapínání a vypínání pece).

Na obr. 2 je schéma zapojení pro ovládání elektrické pece s dvoupolohovou regulací.

Obrázek 2 - Schematické schéma pece s on-off ovládáním

Schéma umožňuje ruční a automatické ovládání. Pokud spínač P dát do pozice 1 , pak bude obvod nakonfigurován na ruční ovládání a pozici 2 spínač přepne okruh do automatického řízení. Zapínání a vypínání topných těles NE vytvořený termostatem TP, jehož kontakty v závislosti na teplotě v peci uzavírají nebo otevírají obvod cívky stykače L přímo nebo přes mezilehlé relé RP. Teplotu ohřevu lze regulovat změnou výkonu pece - přepnutím topidel z trojúhelníku na hvězdu (obr. 3, a), přičemž výkon pece se sníží třikrát a u jednofázových pecí přepnutím z a paralelní zapojení ohřívačů do sériového (obr. 3, b) .

Obrázek 3 - Elektrický obvod pro spínání ohřívačů pece: a – z trojúhelníku do hvězdy; b – od paralelního k sériovému

V elektrických odporových pecích se jako topné články používají materiály s vysokým měrným odporem. Tyto materiály by neměly oxidovat a oxidy vytvořené na povrchu by neměly praskat nebo se odrážet při kolísání teploty.

Komorové pece jsou pro svou univerzálnost nejpoužívanější při ohřevu surovin, jsou vyrobeny ve formě obdélníkové komory se žáruvzdornou vyzdívkou a tepelnou izolací, zakryté dnem a uzavřené v kovovém plášti. Pece řady H jsou vyráběny s páskovými nebo drátěnými topidly umístěnými na keramických policích. Pece typu OKB-194 (obr. 4 a obr. 5) jsou dvoukomorové, horní komora je vybavena karborundovými ohřívači a spodní nichromovými.

Obrázek 4 - Komorová elektrická pec typ OKB-194: 1 – mechanismus pro zvedání dvířek horní komory; 2 – válečky dvířek spodní komory; 3 – tepelná izolace; 4 – horní komora; 5 – spodní komora; 6 – deska topeniště

Směrnice

Technické (certifikátní) údaje elektrické pece, řídicího a monitorovacího zařízení a elektrických měřicích přístrojů jsou evidovány podle tabulkových údajů zařízení. V budoucnu by se tato informace měla promítnout do pracovní zprávy. Technické údaje zařízení jsou jejich jmenovité parametry, proto je nutné při provozu dodržovat hodnoty proudu, napětí, výkonu a další hodnoty uvedené v pasech.

Při seznamování s elektrickou odporovou pecí byste měli věnovat pozornost jejímu provedení a uspořádání topných těles a jejich umístění v peci. Doporučuje se změřit odpor topných těles pomocí testeru. Udělejte si náčrt spouštěcího zařízení, věnujte pozornost jeho jednotce. Zjistěte, jaké teplotní podmínky je nutné dodržet při tepelném zpracování výchozího materiálu (dílů) během experimentu. Určete, jaké přístroje budou měřit teplotu ohřevu a kde budou instalovány termočlánky. Elektrické schéma zapojení elektrické pece a měřicích přístrojů pro provádění experimentu je na Obr. 5.

Studenti musí vybrat elektrické měřicí přístroje, ovládací zařízení, provést potřebná zapojení a před uvedením obvodu do provozu předat vedoucímu lekce k ověření.

Obrázek 5 - Schematické elektrické schéma pece typu OKB-194: a – elektrické schéma; b – schéma činnosti univerzálního spínače UP

Po kontrole schématu elektrického zapojení a obdržení povolení a zadání od vedoucího lekce k tepelnému zpracování výchozího materiálu žáci vloží výchozí materiál (díly) do nakládacího zařízení a zapnou pec. Při pokusu je nutné pečlivě sledovat odečty elektrických a teploměrných přístrojů (ampérmetr, voltmetr, wattmetr, sekundární termočlánkový přístroj) a v pravidelných intervalech zaznamenávat jejich odečty. Údaje z pozorování a následných výpočtů zapište do tabulky 1. Při dosažení mezní teploty (dle specifikace) a přítomnosti regulátoru dojde k regulaci teploty. Je nutné sledovat, jak regulátor pracuje a všímat si doby, kdy dojde k přerušení napájení. Na konci experimentu určete spotřebu elektrické energie a účiník instalace.

Spotřeba A elektrická energie je určeno odečtem měřiče a v případě, že v obvodu není, můžete použít hodnoty výkonu R(podle odečítání wattmetru) a trvání t funguje:

A = Pt.(1)

Účiník instalace:

cosφ = Р/( UI).(2)

Tabulka 1 - Experimentální data

Protokol o práci se vyhotovuje ve formě uvedené v příloze 1. Protokol musí obsahovat pasportní údaje stroje, přístroje a měřicích přístrojů, stručně popsat konstrukci elektrické odporové pece, režim tepelného zpracování výchozího materiálu , poskytněte náčrt nakládacího zařízení, umístění elektrických topných těles, elektrické schéma zapojení zařízení a zařízení, které bylo použito během experimentu. Zaznamenejte výsledky pozorování a výpočtů. Popište metody regulace teplotních podmínek při tepelném zpracování. Odpověz na bezpečnostní otázky.