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有关电炉功率分布原理说明及分析

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本文章讲述了有关电炉功率分布原理说明及分析.

炉功率分布原理说明及分析下

电炉控制系统的软件部分

系统软件采用中断方式编程,主要部分是时钟中断程序,主要由输入处理程序、控制算法程序、显示处理、输出处理和自诊断程序等组成。仪表通电启动后,初始化程序进行时间给定,每隔500ms时钟中断一次,中断后进入时钟中断处理。对于纯滞后,大惯性环节控制对象,一般采用积分分离PID控制算法。在一般的PID控制中,当系统有较大的扰动或设定值较大幅度提降时,由于偏差较大及系统存在惯性和滞后,在积分项的作用下,会产生较大的超调和长时间波动,在温度缓慢变化过程中这一现象尤为严重,为此采用积分分离措施,即在偏差较大时,取消积分作用,偏差较小时,才将积分作用投入。积分分离PID控制算法如下:

电炉炉温自动控制原理

根据炉温对给定温度的偏差,自动接通或断开供给炉子的热源能量,或连续改变热源能量的大小,使炉温稳定有给定温度范围,以满足热处理工艺的需要。温度自动控制常用调节规律有二位式、三位式、比例、比例积分和比例积分微分等几种。电阻炉炉温控制是这样一个反馈调节过程,比较实际炉温和需要炉温得到偏差,通过对偏差的处理获得控制信号,去调节电阻炉的热功率,从而实现对炉温的控制。按照偏差的比例、积分和微分产生控制作用(PID控制),是过程控制中应用最广泛的一种控制形式。

电炉系统控制程序采用两重中断嵌套方式设计。首先使T0计数器产生定时中断,作为本系统的采样周期。在中断服务程序中启动A/D,读入采样数据,进行数字滤波、上下限报警处理,PID计算,然后输出控制脉冲信号。脉冲宽度由T1计数器溢出中断决定。在等待T1中断时,将本次采样值转换成对应的温度值放入显示缓冲区,然后调用显示子程序。从T1中断返回后,再从T0中断返回主程序并且、继续显示本次采样温度,等待下次T0中断。

根据生产现场的运行情况,这种控温方法,精度比较高,系统性能稳定,满足生产的实际需要。主要设备:热电偶或热电阻,智能PID温控仪,可控硅触发调功器等。

主要的技术特性:

电阻炉消耗电能转换来的热能.一部分由电炉构筑材料及传热的各种因素而散失到空间去了,另一部分则用于对炉内工件的加热,前面的一部分形成了电炉损失功率,后一部分形成了电炉有效功率。

当电炉开始升温时,炉内砌砖体大量地吸收热量,以提高本身温度,在停炉冷下来时又把这一部分热量散失到空间去;这一部分形成炉体蓄热损失。一台先进的电炉应具有低的空炉损失及高的有效功率。较少蓄热相失。空炉损失的大小是衡量电炉效率好坏的重要指标,空炉损失小的电炉,可以得到高的技术生产率及低的单位电能消耗比。一般工业电阻炉的效率。小型电炉较低一些.大型电炉

较高一些,从10-100千瓦的箱式电炉效率约为65-85%,空炉损失约占总功率的35--15%。电炉从室温升到工作温度的时间对电炉的经济指标是有明显影响的,升温时间短则炉子投入正常使用的时间就较长每天的生产率就较高,每公斤工件的电耗量就降低,所以要尽量采用热惯性小的炉衬材料并降低炉体蓄热量来加快电炉的升温速度:炉体的蓄热量对周期作业炉影响很大,尤其是每天一班或二班生产的电炉。

对连续作业炉其影响就不明显。加热能力是一台电炉的主要技术指标,加热能力是指电炉的有效功率,从理论计算上在一个小时内能把指定的材料加热到额定温度的最大重量数,以公斤/小时计算。

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