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      電力調整器

      電力調整器負載類型及控制方式選擇

      發布日期:2023-10-18 點擊率:289

      電力調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. 次級線圈接冷態阻性負載



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

              為避免接通時產生的浪涌電流,建議采用以下一些技術方案:

             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. 冷態電阻(例如:二硅化鉬)

                  c. 變壓器(耦合純電阻或者冷態電阻)

                  d. 電流反饋冷態電阻

              2)猝發導通控制帶延時觸發技術,用來避免磁路飽和,當負載電壓為負時,晶閘管單元將關閉,當負載電壓為正時再次接通。這種控制觸發技術還具有可調節的電壓過零延遲,在這種方式下晶閘管單元電流為零時也能夠接通。這種觸發控制技術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,元件壽命結束時的電阻值可以是初始值的 4 倍。

      碳化硅是一種半導體材料,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(連續或間歇)

      e) 使用的電源類型

      f) 元素類型

      為了優化加熱芯體壽命,應選擇正確類型的加熱芯體,并使用與電爐設計一致的最低負荷。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,以使設計功率能夠在元件的整個生命周期內保持。

      四、紅外燈(IR Lamps)

      紅外短波負載可以通過不同類型的觸發驅動:單周波控制、猝發周波控制和帶電流限制的相位角觸發控制。

      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。單周期技術是驅動紅外短波形最常用的技術。在關閉期間,IRSW元件變冷(由于其低慣性),當再次接通時,會出現電流峰值。該電流峰值是猝發周波控制周期數的函數,因此關閉時間必須盡可能短,以降低該電流峰值。此類應用不能使用相位角控制,因為電源電壓通常達不到標稱電壓,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:峰值電流約為標稱電流的7倍。選擇晶閘管必須注意規格大小;

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

      * 中等波形:峰值電流等于標稱電流。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和電流限制來降低電壓,限制負載流過的電流。

      * 當電阻值達到設定值時,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;-或者當負載電阻為冷態電阻時,采用相位角加電流限制控制方式,如果負載與變壓器耦合,則轉換為延遲觸發方式。

      六、紫外燈(UV Lamp)

      紫外燈的控制是通過在關機期間調節功率來降低消耗。

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