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超高温硅碳棒电炉温度控制

    叙述了电流反馈控制技术原理及其在硅碳棒电炉用程序拴温系统中的应用,并提供了详细的系统电气原理图。通过热工和电量计算,确定了该温度控制系统主参数取值。随着智能仪表专用ASIC大规模集成电路制造芯片技术的发展和AI人工智能调节模型的成熟,多段AI人工智能程序控温仪表以其高可靠性、测量精确稳定、可控制温度速率、可编程等优良性能,开始用于超高温硅碳棒电炉温度控制,给烧成曲线复杂、要求严格的新型陶瓷带来了良好的实验和生产条件。但是,该仪表在与以往的电压反馈式晶闸管触发仪配接时,系统在升温段和程序温度段变更时,常发生电流过冲等间题,须经常人为调节电压反馈量,同时,由于电压反馈量的调节改变了仪表之间传递函数,使编程写人的AI人工智能控制基本参数偏离,常出现系统振荡等问题。为此,根据硅碳棒电热负荷的特点,我们两家单位共同研制了KSYD硅碳棒电炉用电流反馈式3Q段程序控温系统。电流反馈控制原理传统电压反馈问题分析硅碳棒具有很大的正向电阻温度系数,其表面温度在一t o℃变化时,电阻率或电阻值变化可达到Ifs倍。因此,在给定电压下,龟流随硅碳棒表面温度变化最大将达16倍。在硅碳棒电炉电气设计中,一般还应考虑到电网电压波动、电炉变压器直流磁化、电炉低温段快速升温等影响因素、温度控制系统输出电压取值高于硅碳棒热工和电量计算值的I.2--I,3倍。电炉工作时,硅碳棒工作电压应随炉温和硅铝棒电阻增大逐渐从零增加,否则会出现过流甚至短路问题。
    以往电压反馈式非程序温度控制系统升温时,先手动状态逐渐增大调节电压反馈式晶闸管触发仪的导通角,使硅碳棒工作电压(系统输出电压)从零逐渐增加,炉温达到设定温度再切换到自动控制状态,从而不会发生系统过流或短路等间题。而采用电压反馈式晶闸触发仪的多段程序控温系统按编程的陶瓷烧成温度曲线工作,在电炉开机时就自动开始程序运行,按设定速率升温、保温、降温,完成诸如排蜡、烧成等全过程。电压反馈式晶闸管触发仪将输出电压作为控制对象,无法检测到硅碳棒的电阻状态,显然,电炉在低温段升温过程中、在程序温度曲线段变更时,系统可能输出不适合当前硅碳棒电阻值的高电压,从而产生过流甚至短路的间题,所以须经常通过人为方式调节电压反馈量,以限制电压输出。www.sdzygw.com

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