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電力調(diào)整器

電力調(diào)整器負載類型及控制方式選擇

發(fā)布日期:2023-10-18 點擊率:326

電力調(diào)整器負載類型有以下一些:

一、純阻性負載

二、變壓器感性負載

  1. 次級線圈接純阻性負載

  2. 次級線圈接冷態(tài)阻性負載



       變壓器負載啟動階段會產(chǎn)生浪涌電流,對于這類型應(yīng)用,需要選用特殊的SCR功率調(diào)整器。仔細檢查變壓器應(yīng)用時,需要考慮接通典型的浪涌電流。這種過電流會導(dǎo)致保險絲或晶閘管損壞。

        為避免接通時產(chǎn)生的浪涌電流,建議采用以下一些技術(shù)方案:

       1)采用帶軟啟動和電流限制的相位角控制方式,這種控制方式幾乎適用于各類負載。

            a. 純電阻;

            b. 冷態(tài)電阻(例如:二硅化鉬)

            c. 變壓器(耦合純電阻或者冷態(tài)電阻)

            d. 電流反饋冷態(tài)電阻

        2)猝發(fā)導(dǎo)通控制帶延時觸發(fā)技術(shù),用來避免磁路飽和,當(dāng)負載電壓為負時,晶閘管單元將關(guān)閉,當(dāng)負載電壓為正時再次接通。這種控制觸發(fā)技術(shù)還具有可調(diào)節(jié)的電壓過零延遲,在這種方式下晶閘管單元電流為零時也能夠接通。這種觸發(fā)控制技術(shù)只能用正常電阻負載,負載電阻值不會隨溫度變化而變化。

三、碳化硅(SiC)

       這類型電阻會隨著溫度和使用壽命的變化而變化,元件壽命結(jié)束時的電阻值可以是初始值的 4 倍。

碳化硅是一種半導(dǎo)體材料,具有比金屬電阻材料高得多的電阻率。室溫電阻率相當(dāng)高,隨著溫度的升高下降到約600-900°C的最小值。 在元件溫度高于900°C時,電阻率隨著溫度的升高而增加,如圖所示。

所有碳化硅元件在其運行壽命期間電阻逐漸增加,并且發(fā)生這種情況的速率受以下因素的影響:

a) 元件特定負載

b) 工作溫度

c) 工藝氣氛

d) 操作模式(連續(xù)或間歇)

e) 使用的電源類型

f) 元素類型

為了優(yōu)化加熱芯體壽命,應(yīng)選擇正確類型的加熱芯體,并使用與電爐設(shè)計一致的最低負荷。為了補償元件電阻的逐漸增加(老化),通常提供可變電壓電源,以使設(shè)計功率能夠在元件的整個生命周期內(nèi)保持。

四、紅外燈(IR Lamps)

紅外短波負載可以通過不同類型的觸發(fā)驅(qū)動:單周波控制、猝發(fā)周波控制和帶電流限制的相位角觸發(fā)控制。

上圖顯示了如果我們使用相位角加電流限制,浪涌電流如何比單周期保持更長的時間。單周期技術(shù)是驅(qū)動紅外短波形最常用的技術(shù)。在關(guān)閉期間,IRSW元件變冷(由于其低慣性),當(dāng)再次接通時,會出現(xiàn)電流峰值。該電流峰值是猝發(fā)周波控制周期數(shù)的函數(shù),因此關(guān)閉時間必須盡可能短,以降低該電流峰值。此類應(yīng)用不能使用相位角控制,因為電源電壓通常達不到標(biāo)稱電壓,因此元件永遠達不到工作溫度。

有不同類型的紅外:短波形、中波形和長波形。

讓我們特別看看不同種類的紅外線:

* 短波形:峰值電流約為標(biāo)稱電流的7倍。選擇晶閘管必須注意規(guī)格大小;

* 超短波形:峰值電流約為標(biāo)稱電流的16倍。選擇晶閘管必須注意規(guī)格大小;

* 中等波形:峰值電流等于標(biāo)稱電流。無需注意峰值電流;

* 快速中等波形:這些元件非常類似短波形,峰值電流較低,但加熱所需的時間較長,這會給晶閘管帶來壓力;

* 長波形:峰值電流等于標(biāo)稱電流。無需注意峰值電流;

五、二硅化鉬(MoSi2)

* 這種加熱器會隨著溫度的升高而急劇增加電阻率。

* 上圖表顯示,在環(huán)境溫度下,電阻值非常低,電阻率隨著溫度增加而增加,最高增加多達 10 倍。

* 為了不使晶閘管單元的電流過大,有必要通過相位角控制觸發(fā)和電流限制來降低電壓,限制負載流過的電流。

* 當(dāng)電阻值達到設(shè)定值時,可以從HMI中選擇兩種工作方法:- 始終采用相位角加電流限制控制方式;-或者當(dāng)負載電阻為冷態(tài)電阻時,采用相位角加電流限制控制方式,如果負載與變壓器耦合,則轉(zhuǎn)換為延遲觸發(fā)方式。

六、紫外燈(UV Lamp)

紫外燈的控制是通過在關(guān)機期間調(diào)節(jié)功率來降低消耗。

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