Написать в WhatsApp
В промышленных печах часто используют карбид‑кремниевые нагреватели, позволяющие получать высокие температуры. Ключевая особенность данных нагревательных элементов заключается в том, что их сопротивление меняется в процессе эксплуатации: по мере «старения» нагревателя его сопротивление может возрасти в несколько раз по сравнению с исходным значением нового изделия.
Процесс регулирования мощности в таких печах заключается в подборе оптимального напряжения для нагревателей. Необходимо, чтобы они выделяли максимум тепла, достаточный для поддержания нужной температуры, но не настолько много, чтобы возникла угроза их перекаливания или расплавления.
Принцип управления реализуется посредством обратной связи по току и напряжению. В составе регулятора предусмотрены трансформаторы тока и цепи для измерения напряжения. Ниже приведён рисунок со структурной схемой тиристорного регулятора напряжения ТРМ‑3‑С-ПИД, подключённого к нагрузке по схеме «звезда» с рабочей нейтралью.
Рисунок 1 Шкаф управления печью на тиристорном регуляторе ТРМ-3-С-ПИД
Устройство регулятора предусматривает измерение фазного тока и напряжения на нагрузке. На основе этих данных вычисляется мощность, которая сопоставляется либо с заданным значением (в режиме стабилизации), либо с предельно допустимым (в режиме ограничения). Для обеспечения требуемых параметров регулятор корректирует фазовый угол проводимости тиристоров.
Оптимальными для карбид‑кремниевых ТЭНов считаются схемы «звезда» с нейтралью и разомкнутый треугольник, так как они позволяют раздельно управлять напряжением на каждом нагрузочном элементе. При использовании схем «звезда» без нейтрали или «треугольник» регулировка возможна только коллективная: корректировка напряжения на одном сопротивлении автоматически влияет на остальные из‑за перетока тока между элементами. Аналогично, изменение сопротивления в одном из плеч этих схем приводит к нарушению режима работы других плеч.
Рисунок 2 Тиристорный регулятор ТРМ-3-С-ПИД
В состав щита управления печью входит терморегулятор ТРМ210 или ТРМ251. Его задача измерение температуры по сигналу с датчика температуры и вычисление управляющего воздействия на тиристорный регулятор, который будет автоматически управлять мощностью в печи, не забывая об особенностях данного вида нагревателей. ТРМ210 позволяет поддерживать температуру на заданном уровне, а ТРМ251 – более сложный прибор, он может работать по программам технолога: нагрев до нужной температуры за определенное время, выдержка, охлаждение.
Так же возможен вариант более сложного управления, когда термопар не одна, а три и каждая измеряет температуру в своей зоне. В этом случае требуется уже многоканальный регулятор температуры, например ТРМ148:
Рисунок 3 Щит управления многозонной печью
Разумеется, такое же управление можно реализовать на трех однофазных регуляторах ТРМ-1-С-ПИД. Более подробная информация о регуляторах серии ТРМ-С можно прочитать здесь(https://zvezda-el.ru/catalog/product/tiristornyy-regulyator-toka-trm-s/)
