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电力调整器负载类型及控制方式选择

发布日期:2023-10-18 点击率:150

电力调整器负载类型有以下一些:

一、纯阻性负载

二、变压器感性负载

  1. 次级线圈接纯阻性负载

  2. 次级线圈接冷态阻性负载



       变压器负载启动阶段会产生浪涌电流,对于这类型应用,需要选用特殊的SCR功率调整器。仔细检查变压器应用时,需要考虑接通典型的浪涌电流。这种过电流会导致保险丝或晶闸管损坏。

        为避免接通时产生的浪涌电流,建议采用以下一些技术方案:

       1)采用带软启动和电流限制的相位角控制方式,这种控制方式几乎适用于各类负载。

            a. 纯电阻;

            b. 冷态电阻(例如:二硅化钼)

            c. 变压器(耦合纯电阻或者冷态电阻)

            d. 电流反馈冷态电阻

        2)猝发导通控制带延时触发技术,用来避免磁路饱和,当负载电压为负时,晶闸管单元将关闭,当负载电压为正时再次接通。这种控制触发技术还具有可调节的电压过零延迟,在这种方式下晶闸管单元电流为零时也能够接通。这种触发控制技术只能用正常电阻负载,负载电阻值不会随温度变化而变化。

三、碳化硅(SiC)

       这类型电阻会随着温度和使用寿命的变化而变化,元件寿命结束时的电阻值可以是初始值的 4 倍。

碳化硅是一种半导体材料,具有比金属电阻材料高得多的电阻率。室温电阻率相当高,随着温度的升高下降到约600-900°C的最小值。 在元件温度高于900°C时,电阻率随着温度的升高而增加,如图所示。

所有碳化硅元件在其运行寿命期间电阻逐渐增加,并且发生这种情况的速率受以下因素的影响:

a) 元件特定负载

b) 工作温度

c) 工艺气氛

d) 操作模式(连续或间歇)

e) 使用的电源类型

f) 元素类型

为了优化加热芯体寿命,应选择正确类型的加热芯体,并使用与电炉设计一致的最低负荷。为了补偿元件电阻的逐渐增加(老化),通常提供可变电压电源,以使设计功率能够在元件的整个生命周期内保持。

四、红外灯(IR Lamps)

红外短波负载可以通过不同类型的触发驱动:单周波控制、猝发周波控制和带电流限制的相位角触发控制。

上图显示了如果我们使用相位角加电流限制,浪涌电流如何比单周期保持更长的时间。单周期技术是驱动红外短波形最常用的技术。在关闭期间,IRSW元件变冷(由于其低惯性),当再次接通时,会出现电流峰值。该电流峰值是猝发周波控制周期数的函数,因此关闭时间必须尽可能短,以降低该电流峰值。此类应用不能使用相位角控制,因为电源电压通常达不到标称电压,因此元件永远达不到工作温度。

有不同类型的红外:短波形、中波形和长波形。

让我们特别看看不同种类的红外线:

* 短波形:峰值电流约为标称电流的7倍。选择晶闸管必须注意规格大小;

* 超短波形:峰值电流约为标称电流的16倍。选择晶闸管必须注意规格大小;

* 中等波形:峰值电流等于标称电流。无需注意峰值电流;

* 快速中等波形:这些元件非常类似短波形,峰值电流较低,但加热所需的时间较长,这会给晶闸管带来压力;

* 长波形:峰值电流等于标称电流。无需注意峰值电流;

五、二硅化钼(MoSi2)

* 这种加热器会随着温度的升高而急剧增加电阻率。

* 上图表显示,在环境温度下,电阻值非常低,电阻率随着温度增加而增加,最高增加多达 10 倍。

* 为了不使晶闸管单元的电流过大,有必要通过相位角控制触发和电流限制来降低电压,限制负载流过的电流。

* 当电阻值达到设定值时,可以从HMI中选择两种工作方法:- 始终采用相位角加电流限制控制方式;-或者当负载电阻为冷态电阻时,采用相位角加电流限制控制方式,如果负载与变压器耦合,则转换为延迟触发方式。

六、紫外灯(UV Lamp)

紫外灯的控制是通过在关机期间调节功率来降低消耗。

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