- zariadenie s vlastnosťami polovodiča, ktorého konštrukcia je založená na monokryštálovom polovodiči s tromi alebo viacerými p-n prechodmi.

Jeho činnosť predpokladá prítomnosť dvoch stabilných fáz:

• „uzavreté“ (úroveň vodivosti je nízka);
• „otvorený“ (úroveň vodivosti je vysoká).

Tyristory sú zariadenia, ktoré vykonávajú funkcie výkonových elektronických spínačov. Ďalším názvom pre nich sú jednooperačné tyristory. Toto zariadenie vám umožňuje regulovať vplyv silných záťaží pomocou menších impulzov.

Podľa charakteristiky prúdového napätia tyristora zvýšenie prúdu v ňom vyvolá zníženie napätia, to znamená, že sa objaví negatívny diferenciálny odpor.

Okrem toho môžu tieto polovodičové zariadenia spájať obvody s napätím do 5000 voltov a prúdmi do 5000 ampérov (pri frekvencii maximálne 1000 Hz).

Tyristory s dvomi a tromi vývodmi sú vhodné pre prevádzku s jednosmerným aj striedavým prúdom. Najčastejšie sa princíp ich činnosti porovnáva s činnosťou usmerňovacej diódy a predpokladá sa, že sú plnohodnotným analógom usmerňovača, v určitom zmysle ešte efektívnejším.

Typy tyristorov sa navzájom líšia:

• Spôsob kontroly.
• Vodivosť (jednostranná alebo obojstranná).

Všeobecné princípy riadenia

Tyristorová štruktúra má 4 polovodičové vrstvy v sériovom zapojení (p-n-p-n). Kontakt pripojený k vonkajšej p-vrstve je anóda a kontakt pripojený k vonkajšej n-vrstve je katóda. Výsledkom je, že pri štandardnej zostave môže mať tyristor maximálne dve riadiace elektródy, ktoré sú pripevnené k vnútorným vrstvám. Podľa pripájanej vrstvy sa vodiče delia na katódu a anódu podľa typu ovládania. Najčastejšie sa používa prvý typ.

Prúd v tyristoroch tečie smerom ku katóde (z anódy), takže spojenie so zdrojom prúdu je vytvorené medzi anódou a kladným pólom, ako aj medzi katódou a záporným pólom.

Tyristory s riadiacou elektródou môžu byť:

• Uzamykateľné;
• Odomykateľné.

Charakteristickou vlastnosťou neblokovacích zariadení je ich nedostatočná odozva na signál z riadiacej elektródy. Jediný spôsob, ako ich uzavrieť, je znížiť úroveň prúdu, ktorý cez ne preteká, aby bol nižší ako prídržný prúd.

Pri ovládaní tyristora je potrebné vziať do úvahy niektoré body. Zariadenie tohto typu mení prevádzkové fázy z „vypnuté“ na „zapnuté“ a späť skokovo a len pod podmienkou vonkajší vplyv: pomocou prúdu (manipulácia s napätím) alebo fotónov (v prípadoch s fototyristorom).

Aby ste pochopili tento bod, musíte si uvedomiť, že tyristor má hlavne 3 výstupy (tyristor): anóda, katóda a riadiaca elektróda.

UE (riadiaca elektróda) ​​je presne zodpovedná za zapnutie a vypnutie tyristora. K otvoreniu tyristora dochádza za podmienky, že aplikované napätie medzi A (anóda) a K (katóda) sa rovná alebo prekračuje prevádzkové napätie tyristora. Je pravda, že v druhom prípade bude potrebné vystavenie impulzu s kladnou polaritou medzi Ue a K.

Pri konštantnom prívode napájacieho napätia môže byť tyristor otvorený donekonečna.

Ak ho chcete prepnúť do zatvoreného stavu, môžete:

• Znížte úroveň napätia medzi A a K na nulu;
• Znížte hodnotu A-prúdu tak, aby bola sila prídržného prúdu väčšia;
• Ak je činnosť obvodu založená na pôsobení striedavého prúdu, zariadenie sa vypne bez vonkajšieho zásahu, keď úroveň samotného prúdu klesne na nulovú hodnotu;
• Použite blokovacie napätie na UE (relevantné len pre uzamykateľné typy polovodičových zariadení).

Uzavretý stav tiež trvá nekonečne dlho, kým sa neobjaví spúšťací impulz.

Špecifické metódy kontroly

• Amplitúda .

Predstavuje dodávanie kladného napätia rôznej veľkosti do Ue. K otvoreniu tyristora dochádza vtedy, keď je hodnota napätia dostatočná na prelomenie riadiaceho prechodu usmerňovacieho prúdu (Irect). Zmenou napätia na UE je možné zmeniť čas otvorenia tyristora.

Hlavnou nevýhodou tejto metódy je silný vplyv teplotného faktora. Okrem toho každý typ tyristora bude vyžadovať iný typ odporu. Tento bod nepridáva jednoduchosť používania. Okrem toho je možné nastaviť čas otvorenia tyristora iba počas prvej 1/2 kladného polcyklu siete.

• Fáza.

Pozostáva zo zmeny fázy Ucontrol (vo vzťahu k napätiu na anóde). V tomto prípade sa používa mostík fázového posunu. Hlavnou nevýhodou je nízky sklon Ucontrolu, takže je možné len krátkodobo stabilizovať otvárací moment tyristora.

• Pulz-fáza .

Navrhnuté na prekonanie nedostatkov fázovej metódy. Na tento účel sa na Ue aplikuje napäťový impulz so strmým okrajom. Tento prístup je v súčasnosti najbežnejší.

Tyristory a bezpečnosť

Vzhľadom na impulzný charakter ich činnosti a prítomnosť spätného zotavovacieho prúdu, tyristory výrazne zvyšujú riziko prepätia pri prevádzke zariadenia. Okrem toho je nebezpečenstvo prepätia v polovodičovej zóne vysoké, ak v iných častiach obvodu nie je žiadne napätie.

Preto, aby sa predišlo negatívnym dôsledkom, je obvyklé používať schémy CFTP. Zabraňujú výskytu a uchovávaniu kritických hodnôt napätia.

Dvojtranzistorový tyristorový model

Z dvoch tranzistorov je celkom možné zostaviť dinistor (tyristor s dvoma svorkami) alebo trinistor (tyristor s tromi svorkami). Aby to bolo možné, jeden z nich musí mať vodivosť p-n-p, druhý - n-p-n vodivosť. Tranzistory môžu byť vyrobené buď z kremíka alebo germánia.

Spojenie medzi nimi sa vykonáva cez dva kanály:

• Anóda z 2. tranzistora + Riadiaca elektróda z 1. tranzistora;
• Katóda z 1. tranzistora + Riadiaca elektróda z 2. tranzistora.

Ak sa zaobídete bez použitia riadiacich elektród, výstupom bude dinistor.

Kompatibilita vybraných tranzistorov je určená rovnakým množstvom výkonu. V tomto prípade musia byť hodnoty prúdu a napätia nevyhnutne väčšie ako hodnoty potrebné na normálne fungovanie zariadenia. Údaje o prieraznom napätí a prídržnom prúde závisia od špecifických vlastností použitých tranzistorov.

Píšte komentáre, doplnky k článku, možno mi niečo uniklo. Pozri sa, budem rád, ak nájdeš na mojom ešte niečo užitočné.

Yarov V. M.
Zdroje energie pre elektrické odporové pece
Návod

Publikované rozhodnutím redakčnej a vydavateľskej rady Chuvash štátna univerzita pomenovaná po I. I. Uljanovovi

Čuvašská štátna univerzita
1982

Učebnica je určená pre študentov odboru „Elektrotermické inštalácie“, ktorí vykonávajú ročníková práca v predmete „Automatické riadenie elektrotepelných inštalácií“ a diplomový projekt s hĺbkovým štúdiom zdrojov energie pre odporové elektrické pece.

Príručka analyzuje prevádzkové vlastnosti tyristorových regulátorov striedavého napätia pri prevádzke pri rôznych zaťaženiach. Je popísaný princíp činnosti magnetických zosilňovačov a parametrických zdrojov prúdu. Poskytuje sa popis konkrétnych riadiacich obvodov napájania.

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

Úvod

Kapitola I. Zásady regulácie výkonu elektrických odporových pecí
1.1. Charakteristika elektrickej odporovej pece ako záťaže zdroja energie
1.2. Spôsoby regulácie výkonu elektrickej odporovej pece
1.2.1. Regulácia napájacieho napätia
1.2.2. Spínacie ohrievače pece
1.23. Regulovaný výkon pece zmenou tvaru krivky prúdu

Kapitola 2. Magnetické zosilňovače s vlastným saturovaním
2.1. Práca s aktívnym zaťažením
2.2. Prevádzka magnetického zosilňovača na aktívnej indukčnej striedavej záťaži

Kapitola 3. Parametrický zdroj prúdu
3.1. Princíp fungovania
3.2. Metódy regulácie záťažového prúdu

Kapitola 4. Fázový pulzný regulátor striedavého napätia
4.1. Princíp činnosti regulátora
4.2. Aktívny regulátor zaťaženia
4.3. Analýza s aktívnym indukčným zaťažením
4.4. Zdroj fázových impulzov so záťažou transformátora
4.5. Trojfázové regulátory striedavého napätia
4.6. Riadiace systémy pre jednofázové napájacie zdroje s fázovým impulzom
4.6.1. Funkčné diagramy riadiacich systémov
4.6.2. Viackanálové riadiace systémy
4.6.3. Jednokanálové riadiace systémy
4.7 Systém riadenia trojfázového napájania

Kapitola 5. Napájacie zdroje s pulznou reguláciou
5.1. Elektrický režim zdroj s aktívnou záťažou
5.2. Procesy v transformátore pri periodickom zapínaní
5.3. Spôsoby zapínania záťaže transformátora bez magnetizačných prúdových rázov
5.4. Vlastnosti zapínania trojfázového transformátora
5.5. Riadiace systémy spínacích regulátorov
5.5.1. Požiadavky na riadiace systémy
5.5.2. Riadiace systémy pre jednofázové spínacie regulátory
5.5.3. Riadiaci systém pulzne-šírkového regulátora so záťažou transformátora
5.5.4. Riadiaci systém trojfázového regulátora

Kapitola 6. Vplyv regulovaných zdrojov striedavého napätia na napájaciu sieť
6.1. Porovnanie metód regulácie striedavého napätia
6.2. Skupinový režim činnosti regulátorov ako spôsob zlepšenia energetickej hospodárnosti
6.3. Optimalizácia metód riadenia pre pulzne-šírkové regulátory pri skupinovej záťaži
6.4. Riadiaci systém pre skupinu pulzne-šírkových regulátorov s intervalovým spínaním
6.5. Zvýšenie koeficientu, výkonu v jednom regulátore striedavého napätia

Úvod

Na udržanie konštantnej teploty v peci alebo na jej zmenu podľa daného zákona je potrebné mať možnosť meniť jej výkon v širokom rozsahu. Požiadavky na presnosť riadenia v závislosti od toho, čo sa vykonáva v peci technologický postup sa značne líšia. Napríklad pri tavení kovov a ich zahrievaní na plastickú deformáciu sú nízke - prípustné sú teplotné výkyvy ±25-50 ° C; pri tepelnom spracovaní sa tieto požiadavky sprísňujú, dosahujú ±10-±5° C. Túto kvalitu regulácie je možné zabezpečiť dvoj- a trojpolohovou reguláciou.

Technologický postup výroby polovodičových súčiastok, monokryštálov rôzne materiály, tepelné spracovanie skla a pod. kladie prísne požiadavky na kvalitu kontroly teploty. Zabezpečiť tak vysoké požiadavky (±0,5-±3°C) na úrovni 1000-1500°C je možné len pri použití riadených bezkontaktných zdrojov na báze magnetických alebo tyristorových zosilňovačov.

Rôznorodosť technologických procesov určuje aj rôznorodosť zdrojov materiálu. Magnetické zosilňovače boli prakticky nahradené transformátorovými zosilňovačmi, pretože tieto majú vyššiu účinnosť, lepšie dynamické vlastnosti a ukazovatele hmotnosti a veľkosti.

V zariadeniach kontaktného vykurovania sa používajú parametrické zdroje prúdu, ktorých princíp činnosti je založený na fenoméne rezonancie v trojfázovej sieti.

Výkon v súčasnosti používaných tyristorových zdrojov sa pohybuje od stoviek wattov až po stovky kilowattov. Príručka poskytuje porovnanie metód riadenia tyristorov a hodnotí oblasti ich použitia.

Cheboksary, vydavateľstvo ChuvGU, 1982

Existujú 2 zásadne odlišné prístupy k regulácii výkonu:

1) Nepretržité ovládanie, pri ktorej je možné do pece zaviesť akýkoľvek požadovaný výkon.

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

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

Pri druhom spôsobe sa zmení napätie na ohrievači, čím sa prepne na silové obvody pece. Zvyčajne existujú 2-3 stupne možného napätia a výkonu ohrievača. Najbežnejší spôsob dvojpolohového krokového riadenia. Podľa tejto metódy je pec buď pripojená k sieti pri svojom menovitom výkone, alebo úplne odpojená od siete. Požadovanú hodnotu priemerného príkonu do pece zabezpečujeme zmenou pomeru času zapnutého a vypnutého stavu.

Priemerná teplota v peci zodpovedá priemernému príkonu do pece. Náhle zmeny okamžitého výkonu majú za následok kolísanie teploty okolo priemernej úrovne. Veľkosť týchto kmitov je určená veľkosťou odchýlok P MGNOV od priemernej hodnoty a veľkosťou tepelnej zotrvačnosti pece. Vo väčšine všeobecných priemyselných pecí je veľkosť tepelnej zotrvačnosti taká veľká, že kolísanie teploty v dôsledku stupňovitej regulácie neprekračuje požadovanú presnosť udržiavania teploty. Konštrukčne môže byť ovládanie zapnuté-vypnuté buď pomocou bežného stýkača alebo tyristorového spínača. Tyristorový spínač obsahuje back-to-back

Existujú úpravy tyristorových spínačov, ktoré vôbec nepoužívajú kontakty.

Tyristorové spínače sú spoľahlivejšie ako stykače, sú odolné voči iskreniu a výbuchu, majú tichú prevádzku a sú o niečo drahšie.

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

Napájacie bloky

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

TERMOLUX-011. Napájacie jednotky sú dodávané plne pripravené na prevádzku, vyžadujú len pripojenie do siete a na pec (ohrievače). 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, FIA, BUS, BUT - regulátor okamžite vysiela signál do akčného člena (tyristor, triak, optotyristor, optosimistor).

Bloky majú malú veľkosť a hmotnosť a môžu byť inštalované kdekoľvek v blízkosti kachlí. Bloky sú práškovo lakované a v bloku je inštalovaný chladiaci ventilátor.

Typy napájacích blokov

V silových obvodoch sú povolené iba otvorené trojuholníkové spojenia. Napájacie bloky môžu byť vyrobené aj pre dvojfázové záťaže v krytoch ako napr štandardná veľkosť, a s rozmermi na želanie zákazníka.

Mikroprocesorové PID regulátory teploty "Thermolux"

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 (drôtené a karbidové ohrievače), tak aj klesajúcim (chromitovo-lantánové ohrievače) a zvyšujúcim sa (disilicid molybdén, molybdén, volfrám). Zariadenie implementuje fázovo-pulznú metódu riadenia výkonu (PPM) dodávanú do ohrievačov pece, čo umožňuje zvýšiť životnosť ohrievačov o 30% v porovnaní s metódou riadenia výkonu s pulznou šírkovou moduláciou (PWM), ktorá sa nachádza vo všetkých ostatných PID regulátoroch na trhu.

Spôsob riadenia PIM umožňuje plynulé dodávanie energie, eliminuje náhle zmeny teploty na samotnom ohrievači a tiež umožňuje presnejšie riadenie teploty v porovnaní s metódou modulácie šírky impulzov (PWM).

Zariadenie Thermolux dodáva energiu do ohrievača 100-krát za sekundu, vďaka čomu sa ohrievač hladko zahrieva a nestihne vychladnúť pred zapnutím ďalšieho napájania. Ohrievače zároveň nepodliehajú dodatočnému namáhaniu a pracujú vo veľmi mäkkom režime, čo pomáha zvyšovať ich životnosť.

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

Riadenie je realizované bez akýchkoľvek prídavných zariadení ako sú bloky FIM, FIU, BUS, BUT - regulátor okamžite prenáša signál do aktora (tyristor, semistor, optotyristor, optosemistor), bez ohľadu na typ záťaže - jedno alebo trojfázový , schému 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 riadiť proces tepelného spracovania cez PC a ukladať dáta v tabuľkovej aj grafickej forme. V tomto prípade je možné tabuľkové údaje previesť do formátu EXCEL s možnosťou následnej úpravy.

Graf procesov v reálnom čase

Všetky zariadenia majú možnosť operátora nastaviť 16 rôznych programov 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 pece + záťaže a určuje potrebné systémové koeficienty bez účasti operátora. Vďaka prítomnosti adaptívneho algoritmu je možné zariadenie použiť na akejkoľvek peci bez rekonfigurácie.

Regulátor tepelného procesu Thermolux má nasledujúce vlastnosti:

• diskrétnosť nastavenia teploty – 1?С;
• diskrétnosť nastavenia času – 1 minúta;
• schopnosť nastaviť neobmedzený čas na udržanie konečnej teploty;
• rozlíšenie merania teploty – 0,1 g C;
• monitorovanie prerušenia termočlánku;
• prítomnosť režimu manuálneho ovládania výkonu;
• schopnosť obmedziť výstupný výkon;
• 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 zariadenia;
• schopnosť pracovať s pyrometrom namiesto termočlánku;
• umiestnenie snímača teplotnej kompenzácie na bloku termočlánkového kábla zariadenia, čo eliminuje potrebu použitia vodičov na kompenzáciu teploty;
• schopnosť zaznamenávať cyklogramy na PC;
• možnosť nastavenia programu a zmeny parametrov z PC

Ovládač "Thermolux"-021

Pri riadení pecí ohrievačmi, ktoré majú rastúcu závislosť odporu od teploty (ohrievače disilicidu molybdénu, molybdén, volfrám), to znamená, že majú veľmi nízky odpor pri izbovej teplote, ohrievače pri nízkych teplotách spotrebúvajú veľmi veľký prúd, ktorý výrazne prekračuje kritickú hodnotu. hodnota prúdu 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 schopnosť nepretržitého 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. Súčasne je zariadenie často "Thermolux"-021 umožňuje eliminovať použitie transformátorov s ručne spínanými vinutiami a niekedy dokonca vylúčiť použitie transformátorov, čo vedie k výraznému zníženiu nákladov na zariadenie.

Zariadenia « Thermolux - 011 a "Thermolux"-021 certifikovaný Federálnou agentúrou pre technickú kontrolu a metrológiu ako „METER-REGULÁTOR“ teploty, certifikát RU.C.32.010.A ​​​​N 22994, zapísaný 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 ovládanie pece vykonáva automatický riadiaci systém vybudovaný na báze priemyselného počítača. Priemyselný počítač je vybavený 17-palcovým dotykovým displejom (typ Touch Pad), na ktorom sa zobrazujú všetky informácie o technickom procese. V hlavnom režime sa na obrazovke zobrazuje mnemotechnická schéma ovládania pece.

Vykurovanie je riadené mikroprocesorovým PID regulátorom “Thermolux-021”

Ovládače « TERMODAT"

Medzi hlavné výhody tohto zariadenia patria:

• prítomnosť veľkej obrazovky;
• Vizuálna prezentácia informácií a technického procesu;
• dostupnosť vstavanej pamäte na archiváciu údajov o technických procesoch;
• viackanálový – možnosť 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“;
• Na 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 a volfrámu.

« Termodat-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°C alebo 0,1 °C určuje používateľ.Možnosť ovládať ohrievač aj chladič.Intuitívne ovládanie zabezpečujú 4 tlačidlá v spodnej časti obrazovky.

Charakteristika:

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

Vytvorené pre:

• Výmena zastaraných rekordérov
• Regulácia teploty podľa daného programu
• Meranie a zaznamenávanie teploty
• Núdzový alarm

Okrem vyššie popísaných ovládacích zariadení vám podľa pokynov zákazníka nainštalujeme akékoľvek požadované zariadenie.

Pyrometre

Ide o ideálne zariadenie na bezkontaktné meranie teploty v priemysle, doprave a bytových a komunálnych službách. Kelvinove pyrometre poskytujú vysoko presnú prevádzkovú reguláciu teploty, ako aj možnosť ovládať pece pomocou daného signálu v rozsahu od -40 do 2200 o C v miestach, kde je inštalácia termočlánku z nejakého dôvodu náročná, ako aj pri teplote dosah nad rámec merania termočlánkov na ťažko dostupných miestach.

Technické údaje:

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

Ampérmetre « OMIX »

Séria jednofázových/trojfázových ampérmetrov Omix je vyrobená z kvalitného plastového puzdra, s jedným alebo tromi LED indikátormi na zobrazenie nameraných hodnôt prúdu.

Vlastnosti zariadenia:

Priame pripojenie – 0…10 A

Cez štandardný TT – 0…1 MA

• Presnosť merania

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

• Meranie rýchlosti

3 zmeny/s.

• Napájacie napätie

U moc = 220 V

podmienky používania-15…+50 o С

Voltmetre « OMIX »

Jednofázové/trojfázové voltmetre radu Omix sú vyrobené z kvalitného plastového puzdra, s jedným alebo tromi LED indikátormi pre zobrazenie nameraných hodnôt napätia.

Vlastnosti zariadenia:

• Rozsah merania napätia

Priame pripojenie – 0…500 V

Cez štandard TN – 0…380 kV

• Presnosť merania

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

• Meranie rýchlosti

3 čítania/s

• Napájacie napätie

U moc = 220 V

• podmienky používania

15…+50 o C

Tyristorové regulátory napätia "ZVEL"

Určené na inštaláciu do elektrických skríň. Rad regulátorov je určený pre trojfázové záťaže s prúdmi 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 tyristora;
• kontrola pripojenia záťaže;
• ochrana pred poškodením záťaže (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) pomocou pulznej fázovej modulácie (PPM) z analógových vstupných signálov. Zariadenie má spätnú väzbu na základe sieťového napätia, čo umožňuje obzvlášť presné nastavenie výkonu pri záťaži.

Charakteristika:

• Prevádza vstupný signál jednosmerného prúdu (jednosmerné napätie) na výstupný výkon (riadenie impulznej fázy);
• Vytvorenie režimu zakazujúceho zahrnutie tyristorov;
• Zabezpečenie lineárnej závislosti množstva 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

Termočlánok

Termoelektrické konvertory (termočlánky) sú zariadenie na meranie teploty v komore pece. Pozostáva z 2 drôtov rôznych veľkostí spojených na jednom konci chemické zloženie. V tomto prípade musia byť nespájkované konce mimo komory (v studenej zóne

Firma Termokeramika vyrábatermočlánky rôznych dĺžok týchto typov:

• THA – chromel alumel
• TVR – volfrám-rénium
• TPP – platina-platina
• TPR – platinarium-platinarium

1 Účel práce

1.1 Oboznámte sa s konštrukciou 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 elektro meracie prístroje.

2.2 Oboznámte sa s konštrukciou 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 elektrická schéma vykonať experiment.

2.5 Vykonajte experiment na určenie ukazovateľov energetickej účinnosti elektrickej odporovej pece.

2.6 Vypracujte správu o vykonanej práci.

3 Popis usporiadania laboratória

Laboratórne zariadenie na oboznámenie sa so štruktúrou, princípom činnosti a účelom jednotlivých častí elektrickej odporovej pece by malo pozostávať z elektrickej odporovej pece komorový typ Model OKB-194A alebo model N-15 s nichrómovými ohrievačmi určený na tepelné spracovanie kovov v individuálnej a malosériovej výrobe. Okrem toho musí existovať východiskový materiál na tepelné spracovanie; Na tento účel sa odporúča pripraviť diely, ktoré vyžadujú takéto spracovanie. Musia byť známe základné parametre teplotných pomerov.

Na reguláciu teploty sú v elektrickej peci inštalované 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 s obrázkami elektrických pecí rôzne druhy a návrhy, schémy elektrických obvodov na ovládanie elektrických odporových vykurovacích zariadení.

4 Stručné teoretické informácie

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

Obrázok 1 - Schematický diagram zariadenia na priamy ohrev kovového obrobku: 1 – vyhrievaný obrobok; 2 - transformátor

IN nepriame pece pôsobením sa teplo uvoľňuje v špeciálnych vykurovacích telesách a odovzdáva sa ohrievanému telesu sálaním, tepelnou vodivosťou alebo konvekciou. Odporové pece a priamovýhrevné zariadenia sa používajú na ohrev valcových výrobkov (tyče, rúry) a nepriame vykurovanie na tepelné spracovanie výrobkov a materiálov, ako aj na ohrev obrobkov na kovanie a razenie.

Východiskový materiál sa zahrieva v elektrických odporových peciach spravidla na určitú (nastavenú) teplotu. Po vyhrievacej perióde nasleduje prestávka potrebná na vyrovnanie teploty. Meranie teploty ohrevu a sledovanie priebehu procesu ohrevu je možné vykonávať vizuálne a automaticky pomocou automatických regulátorov dvojpolohovou metódou (periodické zapínanie a vypínanie pece).

Obrázok 2 znázorňuje schému zapojenia ovládania elektrickej pece 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 bude okruh nakonfigurovaný na manuálne ovládanie a pozíciu 2 spínač prepne okruh do automatického ovládania. Zapínanie a vypínanie vykurovacích telies NE produkovaný 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 u jednofázových pecí prepnutím z a. paralelné zapojenie ohrievačov do série (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 prasknúť alebo sa odraziť pri kolísaní teploty.

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

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

Smernice

Technické (certifikátové) údaje elektrickej pece, riadiaceho a monitorovacieho zariadenia a elektrických meracích prístrojov sa zaznamenávajú podľa tabuľkových údajov zariadenia. V budúcnosti by sa tieto informácie mali premietnuť do pracovného výkazu. Technické údaje zariadení sú ich nominálne parametre, preto je potrebné počas prevádzky dodržiavať hodnoty prúdu, napätia, výkonu a ďalšie hodnoty uvedené v pasoch.

Pri oboznamovaní sa s elektrickou odporovou pecou by ste mali venovať pozornosť jej konštrukcii a usporiadaniu vykurovacích telies a ich umiestneniu v peci. Odporúča sa merať odpor vykurovacích telies pomocou testera. Urobte si náčrt zavádzacieho zariadenia, venujte pozornosť jeho jednotke. Zistite, aké teplotné podmienky je potrebné dodržať pri tepelnom spracovaní východiskového materiálu (dielov) počas experimentu. Určite, aké prístroje budú merať teplotu vykurovania a kde budú nainštalované termočlánky. Elektrická schéma zapojenia elektrickej pece a meracích prístrojov na vykonávanie experimentu je na obr. 5.

Študenti musia vybrať elektrické meracie prístroje, ovládacie zariadenia, vykonať potrebné zapojenia a pred uvedením okruhu do prevádzky odovzdať vedúcemu hodiny na overenie.

Obrázok 5 - Schéma elektrickej schémy pece typu OKB-194: a – elektrická schéma; b – schéma činnosti univerzálneho spínača UP

Po skontrolovaní schémy elektrického zapojenia a získaní povolenia a zadaní od vedúceho hodiny na tepelné spracovanie východiskového materiálu žiaci vložia východiskový materiál (časti) 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 z pozorovaní a následných výpočtov zapíšte do tabuľky 1. Po dosiahnutí limitnej teploty (podľa špecifikácie) a prítomnosti regulátora dôjde k regulácii teploty. Je potrebné sledovať, ako regulátor pracuje a všímať si čas, kedy dôjde k prerušeniu napájania. Na konci experimentu určite spotrebu elektrickej energie a účinník inštalácie.

Spotreba A elektrická energia je určený údajom merača a v prípade, že nie je v obvode, môžete použiť hodnoty výkonu R(podľa odčítania 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 stroja, prístroja a meracích prístrojov, stručne opísať konštrukciu elektrickej odporovej pece, režim tepelného spracovania východiskového materiálu. poskytnite náčrt nakladacieho zariadenia, umiestnenie elektrických vykurovacích telies, elektrickú schému zapojenia zariadení a prístrojov, ktoré boli použité počas experimentu. Zaznamenajte si výsledky pozorovaní a výpočtov. Popíšte metódy regulácie teplotných podmienok počas tepelného spracovania. Odpovedzte na bezpečnostné otázky.