一种无变压器式电热控制电路、控制方法及管式炉技术

本发明专利技术公开了一种无变压器式电热控制电路、控制方法和管式炉，此电路包括第一双向晶闸管和第二双向晶闸管，所述第一双向晶闸管的一个主电极与三相电源中的一相相连，另一个主电极与电热体的一端相连，所述第一双向晶闸并联有第一阻容吸收单元；所述第二双向晶闸管的一个主电极与三相电源中的另一相相连，另一个主电极与电热体的另一端相连，所述第二双向晶闸并联有第二阻容吸收单元；所述第一双向晶闸管的控制端G1和第二双向晶闸管的控制端G2为两个同步输入控制端。本发明专利技术具有结构简单、成本低、加热快速且可控等优点。本低、加热快速且可控等优点。本低、加热快速且可控等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种无变压器式电热控制电路、控制方法及管式炉


[0001]本专利技术主要涉及机电设备加热
，具体涉及一种无变压器式电热控制电路、控制方法和管式炉。

技术介绍

[0002]目前工业炉窑等机电设备在实际应用时，通过变压器调压以实现热量控制。而采用变压器进行调压的方案存在以下问题：1、一旦变压器发生故障，马上会停机；2、电压不稳时，对应各温区的电路极易损坏；3、单个晶闸管加热慢，易被击穿；4、设备占用的空间大；5、变压器的成本高。而如果不采用变压器进行调压，热控效果不佳，其本质原因是电压输入相同的情况下，电路中流入电热体的电流难以控制平衡，导致热量不均。另外，在无变压器条件下，只有单个晶闸管，电热体中各处的电流难以控制，而且晶闸管易被击穿。另外现有技术采用单根电热丝，长度受限制、不利于维修。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种结构简单、成本低、加热快速且可控的无变压器式电热控制电路、控制方法和管式炉。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0005]一种无变压器式电热控制电路，其特征在于，包括第一双向晶闸管和第二双向晶闸管，所述第一双向晶闸管的一个主电极与三相电源中的一相相连，另一个主电极与电热体的一端相连，所述第一双向晶闸并联有第一阻容吸收单元；所述第二双向晶闸管的一个主电极与三相电源中的另一相相连，另一个主电极与电热体的另一端相连，所述第二双向晶闸并联有第二阻容吸收单元；所述第一双向晶闸管的控制端G1和第二双向晶闸管的控制端G2为两个同步输入控制端。
[0006]作为上述技术方案的进一步细化：
[0007]所述第一阻容吸收单元和第二阻容吸收单元均包括相互串联的电阻和电容。
[0008]所述电热体所在的回路中设有电流采集单元。
[0009]所述电流采集单元为电流互感器。
[0010]本专利技术还公开了一种基于如上所述的无变压器式电热控制电路的控制方法，包括步骤：
[0011]将触发电压同步加至第一双向晶闸管的控制端G1和第二双向晶闸管的控制端G2，控制第一双向晶闸管和第二双向晶闸管导通；
[0012]控制所述第一双向晶闸管和第二双向晶闸管的导通角来调整经过电热体中的电流大小。
[0013]本专利技术进一步公开了基于此技术的一种管式炉，包括多个温区，各所述温区均对应包括如上所述的管式炉电热控制电路。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进：
[0015]前三个温区对应的电热控制电路分别连接三相电源中的UV相、VW相和WU相；后续温区对应的电热控制电路则与前三个温区中对应的电热控制电路相互并联。
[0016]所述电热体包括多个电阻。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0018]本专利技术通过两个双向晶闸管双向同时触发，加热更加快速(具体分析见后续说明)；电热体能将电能转换为热能，从控制原理出发，可看成一个纯电阻线路，根据焦耳定律Q＝I2Rt进行设计，必要因数电流I由触发电压的导通角来决定，通过手动设定和软件控制的方式均可实现调流，从而实现电热控制；上述控制符合基尔霍夫第一定律的原理，能够实现电流大小可控；上述电路无需要使用变压器，成本低，结构上也节省了空间。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的控制电路在实施例的电路原理图。
[0020]图2为本专利技术的炉体内部各温区对应的电源接线图。
具体实施方式
[0021]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0022]如图1所示，本实施例的管式炉电热控制电路，包括第一双向晶闸管V1和第二双向晶闸管V2，第一双向晶闸管V1的一个主电极与三相电源中的U相相连，另一个主电极与电热体的一端相连，第一双向晶闸管V1并联有第一阻容吸收单元；第二双向晶闸管的一个主电极与三相电源中的V相相连，另一个主电极与电热体的另一端相连，第二双向晶闸管V1并联有第二阻容吸收单元；第一双向晶闸管的控制端G1和第二双向晶闸管的控制端G2为两个同步输入控制端，接同一调节装置的两个同步输出控制端，两个同步输出控制端得到的电压为触发电压，触发时刻以及电压值均完全一致。本专利技术通过两个双向晶闸管双向同时触发，加热更加快速(具体分析见后续说明)；电热体能将电能转换为热能，从控制原理出发，可看成一个纯电阻线路，根据焦耳定律Q＝I2Rt进行设计，必要因数电流I由触发电压的导通角来决定，通过手动设定和软件控制的方式均可实现调流，从而实现电热控制；上述控制符合基尔霍夫第一定律的原理，能够实现电流大小可控；上述电路无需要使用变压器，成本低，结构上也节省了空间。
[0023]在一具体实施例中，第一阻容吸收单元包括相互串联的电阻R1和电容C1，第二阻容吸收单元包括相互串联的电阻R2和电容C2。其中电阻R1与R2阻值相同，电容C1和C2的容值相同。其中各阻容吸收电路主要起到过电压保护的效果，用来抑制换向等操作在瞬间产生的电压震荡和冲击电流，使其迅速衰减，将这些不利于双向晶闸管的电能吸收，以热能的形式快速消耗，避免对双向晶闸管造成损坏。
[0024]在一具体实施例中，电热体所在的回路中设有电流采集单元，具体为电流互感器Z1，电流互感器与上位机连接。电流互感器起检测电流的作用，在进行加热时，经过通讯，上位机能够实时监测流入电热体的电流大小；同时上位机也与调节装置相连接，以发送指令的形式进行控制，实现可通讯设置。当检测到电流过大时，能自动给出指令到调节装置(即控制触发电压的导通角)，对线路限流。
[0025]本专利技术还公开了一种基于如上所述基于管式炉的无变压器式电热控制电路的控
制方法，包括步骤：
[0026]将触发电压同步加至第一双向晶闸管的控制端G1和第二双向晶闸管的主电极控制端G2，控制第一双向晶闸管和第二双向晶闸管导通；
[0027]通过控制第一双向晶闸管和第二双向晶闸管的导通角来调整经过电热体中的电流大小。
[0028]具体地，可以通过手动控制的旋钮来进行手动调流，即手动工作模式，也可以通过软件检测反馈，经通讯实现无人看守下的自动运行，即软件自控模式。
[0029]本专利技术还公开了一种管式炉，包括多个温区，各温区均对应包括如上所述的无变压器式电热控制电路。本专利技术的管式炉，包括如上所述的电热控制电路，同样具有如上电热控制电路所述的优点。当然，上述无变压器式电热控制电路也可应用于其它炉体设备中。
[0030]在一具体实施例中，前三个温区对应的电热控制电路分别连接三相电源中的UV相、VW相和WU相；后续温区对应的电热控制电路则与前三个温区中对应的电热控制电路相互并联。
[0031]在一具体实施例中，电热体上有多个电阻，图1中用电阻R进行替代，两端分别为接线柱1和接线柱2。
[0032]下面结合一完整的具体实施例对上述专利技术做进一步的详细说明：
[0033]两个双向晶闸管可以等效为两个单向晶闸管反向并联，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无变压器式电热控制电路，其特征在于，包括第一双向晶闸管和第二双向晶闸管，所述第一双向晶闸管的一个主电极与三相电源中的一相相连，另一个主电极与电热体的一端相连，所述第一双向晶闸并联有第一阻容吸收单元；所述第二双向晶闸管的一个主电极与三相电源中的另一相相连，另一个主电极与电热体的另一端相连，所述第二双向晶闸并联有第二阻容吸收单元；所述第一双向晶闸管的控制端G1和第二双向晶闸管的控制端G2为两个同步输入控制端。2.根据权利要求1所述的无变压器式电热控制电路，其特征在于，所述第一阻容吸收单元和第二阻容吸收单元均包括相互串联的电阻和电容。3.根据权利要求1或2所述的无变压器式电热控制电路，其特征在于，所述电热体所在的回路中设有电流采集单元。4.根据权利要求3所述的无变压器式电热控制电路，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄心沿，刘东明，谢成，刘帅，李志斌，
申请(专利权)人：湖南红太阳光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：