浅谈电炉常用的三种加热控制方式
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INDUSTRIAL  HEATING
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2021年第50卷第3期Voe.5 0 No.3 2021
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D0I ：10. 3969/j. ion. 1002-1639. 2021.03.010
浅谈电炉常用的三种加热控制方式
侯冉，
王hi
（机械工业第六设计研究院有限公司，河南郑州450000）
摘要：介绍了目前电加热窑炉常用的三种加热控制方式，即交流接触器加热、调功器加热和磁性调压器加热。分析了这三种方式的
电气控制
，
明了各自的优 以 用的场合。
关键词：电加热窑炉；调功器；磁性调压器中图分类号:TP272
文献标志码:A  文章编号：1002-1639（2021）03-0040-03
Analysit  of  Three  Heating  Control  Methods  Commonly  Usee  in  Electric  Furnacc
HOU  Ran ,WANG  Yahui
(SIPPR  Engineering  Group  Co. Ltd. ,Zhengzhou  450000, China )
Abstract : Three  heating  control  methods  commonly  used  in  electric  heating  furnaces  at  present , that  are  AC  contactor  heating , power  waumtor
heating  and  meanatic  voltaye  reaumtor  heating  are  inWoduced. The  electrical  schematic  diagrams  of  these  three  methods  are  analyzed  in  detail ,
and  their  advantages  and  disadvantages  as  well  as  app/cabd  occasions  are  explained.
Key  W os I s ： electric  heating  furnace ；power  waumtor ； magnetic  ve/age  reaumtor
1电加热炉窑介绍
电加热窑炉常用在炉内需
氛保护、形成真空、
温度
性要求高、温控精度
较为
的工艺条
下， 燃 炉有其不可替代的优势。常用的电
加热方式有交流接触器加热、固 电器加热、可控硅
模块加热、磁性调压器加热或可控硅模块加 压
器等的组合加热方式）
些器件输出的电压作用于
电加热 上，如电带、、
，
完成
对窑炉的加热。
了在
项目中常用的三种
加热控制方式， 述 种方式的优 用
合。
2交流接触器加热
1 流接触器加热控制 ，控制 接收
热电偶的 信号并和设定值比较，输开关量信号
控制交流接触器 的得电或失电，同时流接触器
的 合或断开，来控制 电 加至电阻带上，
现温度闭环调节。
高温若寒
收稿日期：2020-05-29
作者简介：侯 冉（1990$），男，硕士，工程师，主要从事工业电
自动化
方面的研究工作.
图1交流接触器加热控制框图
2为交流接触器电气控制 ）电力仪表测
量主回路的电力参数。控制 用 控制方式）
为避 流接触器频 合断开，温控 需设置合的回 值） 在 项目 中， 种加热控制方廉、易于实现，电加热
常选用 铝［1］电 带，
温控精度较低，常用在炉内 温度1 000 C 以下， 加热功率在100 kw 左右的窑炉中。图3为交流接 器控制 内 ）
3调功器加热
调功器是将触发板、可控硅模块、散热
、铝型
材散热
器 合在 用金属 装
的一种调功调压装置，
性、抗
性、安性更
好，便于控制柜内布置安装。目前市场上的调功器有
的还配有
显示面板，可通过
面板实时 数
据状
数。采用调功器加热的控制框图
4 ，PLC  接收热电 回 的温度 量值 和设
定值进行比较，经内控制算 算后输出控制信号,
控制信号直接作用于调功器，
调功器输出电压作用于
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电加热 上。
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KM1 电阻带
接电加热 。中间继电器KA2的常开 控制调器的 。调器接收PLC 控制信号，如DC  4 - 20mA  & DC  1 -5V 信号。 为 ， 连接。
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位接至PLC485 口
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A 相加热元件
B 相加热元件
C 相加热元件
接P LC  ♦控制信号♦
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图2交流接触器电气控制原理图
图3交流接触器控制箱内部图
设定值丄
测量值"
图4调功器加热控制框图
调功器电气控制 5 , MEI 是数字电力 ，SCRD 是调功器。数字式电力 现测
量电压电流、输 报警信号（通过中间继电器KA1线
补水效果最好的面膜
圈）、远程通信的功能。 电空气断路器和熔断
器，接至调功器的主输入 ，调功器的主输 连
图 5 功 电 原 图
调功器内部的可控硅模块为双向可控硅模块，可 现交流调压或交流调功。调器工作在 调压模式和过 调功模式。 调压模式和过
图6移相触发和过零触发电压波形示意图
用
今天是愚人节吗，是通过 通的 ，来
调节输出电压的有效值。采用过 ，是通过 通
数和断 数，来调节输出功率的平均值，2- o
调功器的 装电流互感器，测量
电流;
取
接至数字电力
电压。因为
调功器采用 模式时， 的电流 不
佳能相纸
规整且
严重，用普通的电流互感器测量 大，而
和 电流有 值 ， 取 电
流。采取 电压是为了方 察输出电压有效值的变化。
模式控温更精确更稳定，但会 生电磁 干扰，对 边模拟量信号产生 ，且 生的
谐波
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电网。过 ，但电压的波动较大，对电
加热 有，不利于电加热 的长期使用，且控 温精度低、控温波动大。为有效克服干扰，可采取以下
抗 ：
(1 )将调功器 布置在一个柜内，且和其他信号 控制 较远距离；控制柜内地排、 、信号线
屏 需良好接地。
(2)
率不大，调器前端可加
压器。
或将控制柜的控制回路加 压器或EMI 电源滤
器。
(3) 现 设的加热电缆和信号电缆应分桥架铺设，在 电 设时也应 定距离。
在 项目中采用调功器加热常用在加热 率
在200 kW 左右的场合，电加热 为 )调功
器柜内
7 。
4磁性调压器加热
框图。
图7调功器柜内图
图8磁性调压器加热控制框图
性调压器又称可控变压器，是一种没有机械传
动， 的调压器，可 极调压；适用于需 压大电流的电加热。磁性调压器的 似一般
压器，基 压器和饱和电抗器 ，通过调节控制 流电流的大小， 电抗器的 率和电抗值， 电抗器上的压降，来调节磁性调压器输 电压的大小。E 8性调压器加热控制
PLC 接受热电 的温度测量值，与温度设定值进行比较，经控制算 算后输出调节信号至触发 器，器输 信号至可控 流模块的 ，可控 流模块输出脉动直流电压至磁性调压器的直 流控制端，磁性调压器 电压作用于电加热 上。
性调压器的电气控制 〔3] 9 o
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B 相 加热元件
图9磁性调压器电气控制原理图
(下转至第46页
)
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(上接第42页)
KM1为能式断路器，选用万能式断路器不是普通的交流接触器，是利用万能式断路器的多重保能以好的灭弧功能。TM2性调压器，磁性调压器的和设有电流互感器和数字式电力用来监和电压电流。控制
变压器TM1&器TR、可控流模块SC提供流脉动电压,SC为半控流模块。为和磁性调压器直流抗、最大控制电流匹配，选用电源压器TM1进行降压，同时到隔离的作用。R为流器用量直流电流的大小。KM2为流接触器，用通断控制电流。FAN为散热，为SC散热。器TR接收来自PLC的控制信号。负载为，三角形连接。
在项目中，磁性调压器的直流控制端的任意一端需接地，因为控制会感生电压⑷，为了不对其他电气回路产生，所以保证可靠接地。磁性调压器加热常用在功率较大的加热场合。图10为磁性调压器控制电路内图。
用磁性调压器的控制方式，由于磁性调压器成较高，且性调压器量增大在增大，不在现场布置。性调压器控制平稳，运行长，对控制信号及回路较小，且性调压器的输出有限流作用和较好的下特性。作用于磁性调压器直流控制的流电可通过压器加可控模块的方
生，也可以通过线性电源、开电源的方式。力
述的对成本较低的一种方式。
5结语
不论是哪种加热方式，需接角形或星)接，因有中性线，当某现个别加热坏或的加热有事先按阻值进行
匹配时，会不平衡，中性线带电流。接.角形，由于三角形连接提高了加热电压，提高了发热功率，且不存在中性线，相对节省铜铝母排，但事先根据电加热的规格、额定荷等，通过计算选择合理的串方式，并匹配相应大小的调器或磁性调压器。
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图10
磁性调压器控制电路部分柜内图

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