一种电阻炉恒功率控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电阻炉恒功率控制系统，包括为设置在电阻炉内且通电后能产生导电熔穴的电阻炉三相电极供电的磁性调压器、对电阻炉三相电极的输出功率实时检测的功率检测单元、为磁性调压器中的直流激磁电路供电的整流电路、对整流电路进行控制且通过调整直流激磁电路的激磁电流值大小相应对电阻炉三相电极的输出功率进行控制调整的交流调压器、根据功率检测单元所检测信号相应对交流调压器进行控制的控制器、与控制器相接的人机控制界面和以无线通讯方式与控制器进行双向通信的上位监控器。本实用新型专利技术电路设计简单、投入费用低、接线方便且使用操作简易、实现方便、控制精确，能有效解决电阻炉的恒功率控制问题。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电阻炉功率控制
，尤其是涉及一种电阻炉恒功率控制系 统。
技术介绍
硅酸铝耐火纤维是工业炉窑的主要保温材料，目前其生产主要采用电弧炉和电阻 炉两种方式，其中以电阻炉生产的纤维棉质量较高，在耐火纤维生产中较多采用。就负载特 点而言，电阻炉的起弧过程比较复杂，冲击电流大，功率调节到熔穴的变化(负载的改变) 惯性时间常数大，其功率的控制品质对提高产品产量和质量，延长炉龄具有重要的意义。耐火纤维品种包括用融熔法生产的普通硅酸铝纤维(使用温度1000°C -1300°C ) 和高纯纤维等中档纤维，以及运用交体法生产的氧化铝等高等纤维。近年来，我国对耐火纤 维的生产和应用，科研各个方面都有较快的发展。耐火纤维在我国的机械，冶金，石油化工， 造纸等工业部门得到广泛推广和应用。普通的硅酸铝纤维用在1000°C以下的间隙式炉子内 衬使用，降低能耗20-30%左右，有的电加热炉达到50%，在连续式炉子使用，节能15%左 右。目前实施的连熔工艺有电弧炉法和电阻炉法，两者相比，电阻炉法具有流股稳定、电耗 低、连续运转时间长、所生成纤维质量好、噪声小等优点。耐火纤维的生产主要原料是焦宝石，固体状态下的焦宝石是不导电的，而液态下 的焦宝石是导电的(因为存在大量的自由离子)，利用这个特点，在电路中用三根端点互相 靠近的三相电极，几何位置成120°，端点之间可加一层薄的低熔点的金属片，通电后，电极 端头产生电弧放电，电极附近的焦宝石粉粒由于瞬间的高温而融化，从而形成导电熔穴。随 着熔穴的面积渐渐增大，适当的将三电极向外拉，使熔穴范围随之扩大。当融化量与引流量 达到平衡时，熔穴不再扩大，从而形成一个熔化结合引流的连续生产过程。在此生产过程 中，维持恒定功率的导电熔穴是保持连续溶解和连续吹棉的至关重要的先决条件。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电阻 炉恒功率控制系统，其电路设计简单、投入费用低、接线方便且使用操作简易、实现方便、控 制精确，能有效解决电阻炉的恒功率控制问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种电阻炉恒功率控制系 统，包括为设置在电阻炉内且通电后能产生导电熔穴的电阻炉三相电极进行供电的供电单 元，所述供电单元为接在高压供电电网上的磁性调压器，所述磁性调压器的三个输出端分 别与电阻炉三相电极相接，其特征在于还包括对电阻炉三相电极的输出功率进行实时检 测的功率检测单元、为磁性调压器中的直流激磁电路进行供电的整流电路、对整流电路进 行控制且通过调整所述直流激磁电路的激磁电流值大小相应对电阻炉三相电极的输出功 率进行控制调整的交流调压器、根据功率检测单元所检测信号相应对交流调压器进行控制 的控制器、与控制器相接的人机控制界面和以无线通讯方式与控制器进行双向通信的上位监控器，所述整流电路与所述直流激磁电路相接；所述控制器分别与功率检测单元和交流 调压器相接，交流调压器与整流电路相接；所述控制器和上位监控器上分别设置有相配合 使用的无线通信模块一和无线通信模块二。所述功率检测单元包括对电阻炉三相电极与磁性调压器间所连接供电短网中的 电流和电压分别进行检测的电流检测单元和电压检测单元、有功功率变换器和与所述有功 功率变换器相接的I/V转换电路，所述电流检测单元和电压检测单元均接所述有功功率变 换器。所述交流调压器包括对整流电路进行控制的双向可控硅SCR和对双向可控硅SCR 进行移相控制的移相触发器，所述整流电路为单相桥式整流电路；移相触发器的一个输出 端经电阻R0后接双向可控硅SCR的控制极G，双向可控硅SCR的T1极接所述单相桥式整流 电路的一个输入端，双向可控硅SCR的T2极和所述单相桥式整流电路的另一个输入端分别 接220V单相交流电的两个输出端。所述有功功率变换器为PWT型交流电力变换器。所述控制器为KMM可编程序控制器。所述移相触发器为芯片KJ006。所述磁性调压器为TDH2型磁性调压器。还包括由控制器进行控制的告警单元。本技术与现有技术相比具有以下优点1、结构简单、安装布设方便且投入成本低。2、操作简易、调试简单且使用效果好、控制精确、工作可靠，通过设置在控制柜上 的人机控制界面对相关参数进行设定，结合功率检测单元、控制器和交流调压器实现对电 阻炉内三相电极的输出功率进行实时跟踪检测并根据检测结果相应对其输出功率进行控 制调整，达到控制电阻炉内三相电极恒功率工作的目的。3、设计合理，实用价值高，能有效解决硅酸铝耐火纤维的加工难题并有效保证连 续溶解和连续吹棉的生产过程，大大提高了所生产硅酸铝耐火纤维的实际质量，因而本实 用新型能实现巨大的经济价值和产业价值。4、适用范围广，能有效适用至其它相关
，并达到恒功率控制目的。本技术电路设计简单、投入费用低、接线方便且使用操作简易、实现方便、控 制精确，能有效解决电阻炉的恒功率控制问题。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路框图。图2为本技术的电路原理图<附图标记说明1-导电熔穴；4-功率检测单元；4-3-PWT型交流电力变换器；2-电阻炉三相电极 4-1-电流检测单元 4-4-I/V转换电路；3-磁性调压器；4-2-电压检测单元5-控制器；6-交流调压器；6-1-双向可控硅SCR; 6_2_移相触发器；7-人机控制界面； 8-上位监控器；9-整流电路；10-告警单元。具体实施方式如图1、图2所示，本技术包括为设置在电阻炉内且通电后能产生导电熔穴1 的电阻炉三相电极2进行供电的供电单元，所述供电单元为接在高压供电电网上的磁性调 压器3，所述磁性调压器3的三个输出端分别与电阻炉三相电极2相接。同时，本技术 还包括对电阻炉三相电极2的输出功率进行实时检测的功率检测单元4、为磁性调压器3中 的直流激磁电路进行供电的整流电路9、对整流电路9进行控制且通过调整所述直流激磁 电路的激磁电流值大小相应对电阻炉三相电极2的输出功率进行控制调整的交流调压器 6、根据功率检测单元4所检测信号相应对交流调压器6进行控制的控制器5、与控制器5相 接的人机控制界面7和以无线通讯方式与控制器5进行双向通信的上位监控器8。所述整 流电路9与所述直流激磁电路相接；所述控制器5分别与功率检测单元4和交流调压器6 相接，交流调压器6与整流电路9相接；所述控制器5和上位监控器8上分别设置有相配合 使用的无线通信模块一和无线通信模块二。使用之前，先通过人机控制界面7输入相应预 设恒功率控制参数。本实施例中，所述功率检测单元4包括对电阻炉三相电极2与磁性调压器3间所 连接供电短网中的电流和电压分别进行检测的电流检测单元4-1和电压检测单元4-2、有 功功率变换器和与所述有功功率变换器相接的I/V转换电路4-4，所述电流检测单元4-1和 电压检测单元4-2均接所述有功功率变换器。所述电流检测单元4-1为分别对磁性调压器 3所输出a相电流和c相电流进行实时检测的电流互感器CT1和CT2，所述电压检测单元 4-2为分别对磁性调压器3所输出a相线与b相线间的线电压和b相线与c相线间的线电 压进行实时检测的电压互感器PT1和PT2。所述交流调压器6包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻炉恒功率控制系统，包括为设置在电阻炉内且通电后能产生导电熔穴（１）的电阻炉三相电极（２）进行供电的供电单元，所述供电单元为接在高压供电电网上的磁性调压器（３），所述磁性调压器（３）的三个输出端分别与电阻炉三相电极（２）相接，其特征在于：还包括对电阻炉三相电极（２）的输出功率进行实时检测的功率检测单元（４）、为磁性调压器（３）中的直流激磁电路进行供电的整流电路（９）、对整流电路（９）进行控制且通过调整所述直流激磁电路的激磁电流值大小相应对电阻炉三相电极（２）的输出功率进行控制调整的交流调压器（６）、根据功率检测单元（４）所检测信号相应对交流调压器（６）进行控制的控制器（５）、与控制器（５）相接的人机控制界面（７）和以无线通讯方式与控制器（５）进行双向通信的上位监控器（８），所述整流电路（９）与所述直流激磁电路相接；所述控制器（５）分别与功率检测单元（４）和交流调压器（６）相接，交流调压器（６）与整流电路（９）相接；所述控制器（５）和上位监控器（８）上分别设置有相配合使用的无线通信模块一和无线通信模块二。

【技术特征摘要】
一种电阻炉恒功率控制系统，包括为设置在电阻炉内且通电后能产生导电熔穴(1)的电阻炉三相电极(2)进行供电的供电单元，所述供电单元为接在高压供电电网上的磁性调压器(3)，所述磁性调压器(3)的三个输出端分别与电阻炉三相电极(2)相接，其特征在于还包括对电阻炉三相电极(2)的输出功率进行实时检测的功率检测单元(4)、为磁性调压器(3)中的直流激磁电路进行供电的整流电路(9)、对整流电路(9)进行控制且通过调整所述直流激磁电路的激磁电流值大小相应对电阻炉三相电极(2)的输出功率进行控制调整的交流调压器(6)、根据功率检测单元(4)所检测信号相应对交流调压器(6)进行控制的控制器(5)、与控制器(5)相接的人机控制界面(7)和以无线通讯方式与控制器(5)进行双向通信的上位监控器(8)，所述整流电路(9)与所述直流激磁电路相接；所述控制器(5)分别与功率检测单元(4)和交流调压器(6)相接，交流调压器(6)与整流电路(9)相接；所述控制器(5)和上位监控器(8)上分别设置有相配合使用的无线通信模块一和无线通信模块二。2.按照权利要求1所述的一种电阻炉恒功率控制系统，其特征在于所述功率检测单 元(4)包括对电阻炉三相电极(2)与磁性调压器(3)间所连接供电短网中的电流和电压分 别进行检测的电流检测单元(4-1)和电压检测单元(4-2)、有功功率变换器和与所述有功 功率变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪春华，郝杰，邓利红，
申请(专利权)人：西安航空技术高等专科学校，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]