一种定周期过零触发电加热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业电加热系统领域，具体是一种定周期过零触发电加热系统。
【背景技术】
[0002]对于目前的工业电加热系统中，为了精确控制被加热物的温度，主要采用以下几种方法。
[0003]1.交流接触器或固态继电器ON-OFF控制，即通过交流接触器或固态继电器的通断进行控制，当被加热物温度低下时，交流接触器或固态继电器通电0N，当被加热物温度超温时，交流接触器或固态继电器断电OFF。该种控制方法的缺点在于；被加热物温度很难做到精确可控，且发热体受电压的往复冲击，寿命相应缩短。
[0004]2.晶闸管直接控温，使用温度控制仪检测被加热物的温度，并将运算后的结果转换为4-20MA的信号输送给晶闸管，通过调整晶闸管的开度进行输出功率的大小调整。该方法可做到收放自如，温度控制精确且发热体寿命长，但一般厂家选择的晶闸管均采用移相触发的方式，移相触发的优点在于温度控制非常精确，可做到±1°C内。其缺点在于；由于移相触发就是改变晶闸管每周其导通的起始点即触发延迟角α的大小，达到改变输出电压、功率的目的，所以其主要缺点是使电路中出现包含高次谐波的缺角正弦波，在换流时刻会出现缺口“毛刺”，造成电源电压波形畸变和高频电磁波辐射干扰，大触发延迟角运行时，功率因数较低，污染电网，严重干扰其他电子设备且浪费大量电能。
[0005]3.基于以上缺陷，部分生产厂商采用过零控制方式的晶闸管，这种方法使用一般的纯电阻发热体均无任何缺陷，但对于低电压大电流的负载，由于通常会在晶闸管和发热体之间安装变压器，而过零触发的原理是在设定时间间隔内，改变晶闸管导通的周波数来实现电压或功率的控制，因此其缺点就是当通断比太小时会出现低频干扰，当电网容量不够大时会出现照明闪烁、电表指针抖动等现象，通常只适用于热惯性较大的电热负载，因此一般的过零触发不适合变压器负载。
[0006]另外专利号为CN201420369886.2，专利名称为《一种PID的0N/0FF控制单相晶闸管加热的铝保温炉》公开了一种公开了一种PID的0N/0FF控制单相晶闸管加热的铝保温炉，包括加热器、三相电源、熔断电路、温度控制PID表、输出组合设定器、单相晶闸管调整电路及测量电路；所述三相电源与熔断电路的输入端电连接；所述单相晶闸管调整电路的电源输入端电连接在熔断电路的输出端上；所述温度控制PID表的输出端通过第二继电器与单相晶闸管调整电路电连接；所述加热器通过测量电路与单相晶闸管调整电路电连接。但是改专利技术未采用定周期过零触发方式，因此功率因数较低，污染电网，严重干扰其他电子设备且浪费大量电能。
[0007]基于以上各种技术存在的缺陷，有待开发一种消除了移相触发形式带来的高次谐波污染，使得电网功率因数高且节约电能，同时温度控制精确且发热体寿命长的控制电加热系统。【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供了一种消除了移相触发形式带来的高次谐波污染，使得电网功率因数高且节约电能，同时温度控制精确且发热体寿命长的定周期过零触发电加热系统。
[0009]本实用新型的具体技术方案是这样实现的:一种定周期过零触发电加热系统，包括第一断路器和第二断路器，所述第一断路器和第二断路器连接在同一个三线四线制的低压配电网中；所述第一断路器连接具有保护功能的交流接触器，所述交流接触器连接定周期过零触发功率调整器；所述第二断路器分别连接有炉内氛围温度调节仪和加热器超温温度调节仪，所述炉内氛围温度调节仪和加热器超温温度调节仪分别连接有第一中间继电器和第二中间继电器；所述第一中间继电器和第二中间继电器用于控制所述交流接触器的开启和关闭，防止炉内过温烧坏物料和加热器。
[0010]进一步地，还包括两个串联的中间继电器触发点，两个串联的中间继电器触发点一端与所述交流继电器连接，另一端与所述定周期过零触发功率调整器连接。
[0011]进一步地，所述定周期过零触发功率调整器还分别4-20MA信号以及手动调整器连接。
[0012]具体地，所述定周期过零触发功率调整器顺序连接有发热体电流表、发热体电压表和变压器。
[0013]进一步地，所述第一中间继电器和第二中间继电器也分别于所述第二断路器连接。
[0014]与现有技术相比，本实用新型在断路器连接有用于保护的交流接触器，同时连接有两个中间继电器，当晶闸管被反向击穿一直大电流输出而而导致炉内温度过温时，所述第一中间继电器、第二中间继电器和控制交流接触器关断，防止炉内过温烧坏物料和加热器，有利于对加热器和被加热物进行保护；
[0015]设置有定周期过零触发功率调整器，所述定周期过零触发功率调整器采用定周期过零触发方式，消除了移相触发形式带来的高次谐波污染，使得电网功率因数高且节约电能，同时温度控制精确且发热体寿命长。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型一种定周期过零触发电加热系统的整体原理结构框图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型的具体实施案例加以说明:
[0018]如图1所示，一种定周期过零触发电加热系统，包括第一断路器I和第二断路器15，所述第一断路器I和第二断路器15连接在同一个三线四线制的低压配电网3中；所述第一断路器I连接具有保护功能的交流接触器2，所述交流接触器2连接定周期过零触发功率调整器5 ;所述第二断路器15分别连接有炉内氛围温度调节仪11和加热器超温温度调节仪13，所述炉内氛围温度调节仪11和加热器超温温度调节仪13分别连接有第一中间继电器12和第二中间继电器14 ;当晶闸管被反向击穿一直大电流输出而导致炉内温度过温时，所述第一中间继电器12和第二中间继电器14用于控制所述交流接触器2的开启和关闭，防止炉内过温烧坏物料和加热器。
[0019]本实用新型还包括两个串联的中间继电器触发点(6，7 )，两个串联的中间继电器触发点(6，7)—端与所述交流继电器2连接，另一端与所述定周期过零触发功率调整器5连接。所述定周期过零触发功率调整器5还分别4-20MA信号3以及手动调整器4连接。所述定周期过零触发功率调整器5顺序连接有发热体电流表8、发热体电压表9和变压器10。所述第一中间继电器12和第二中间继电器14也分别于所述第二断路器15连接。
[0020]所述炉内氛围温度调节仪11用于测量被加热物的温度并通过PID运算后输出合适的4-20MA信号3给所述定周期过零触发功率调整器5，用于加热器的输出功率调整，使炉内温度达到设定的温度。
[0021]所述手动调整器4用于限定所述定周期过零触发功率调整器5的输出功率范围，用于初始炉内相对湿润且绝缘等级低下时的干燥工作。
[0022]所述加热器超温温度调节仪13用于测量加热器的温度，当加热器温度高于设定值时，所述第二中间继电器14控制所述中间继电器触点(6，7)断开，使所述定周期过零触发功率调整器5停止工作，用于保护加热器过温而烧坏。
[0023]所述定周期过零触发功率调整器5输出380V的电压给所述变压器10，所述变压器10经过变压后将合适的低电压大电流输送给加热器用于加热。
[0024]具体地，所述定周期过零触发功率调整器5采用定周期过零触发方式，消除了移相触发形式带来的高次谐波污染，使得电网功率因数高且节约电能，同时温度控制精确且发热体寿命长。
[0025]限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种定周期过零触发电加热系统，其特征在于，包括第一断路器和第二断路器，所述第一断路器和第二断路器连接在同一个三线四线制的低压配电网中；所述第一断路器连接具有保护功能的交流接触器，所述交流接触器连接定周期过零触发功率调整器；所述第二断路器分别连接有炉内氛围温度调节仪和加热器超温温度调节仪，所述炉内氛围温度调节仪和加热器超温温度调节仪分别连接有第一中间继电器和第二中间继电器；所述第一中间继电器和第二中间继电器用于控制所述交流接触器的开启和关闭，防止炉内过温烧坏物料和加热器。2.如权利要求1所述的一种定周期过零触发电加热系统，其特征在于，还包括两个串联的中间继电器触发点，两个串联的中间继电器触发点一端与所述交流继电器连接，另一端与所述定周期过零触发功率调整器连接。3.如权利要求2所述的一种定周期过零触发电加热系统，其特征在于，所述定周期过零触发功率调整器还分别4-20MA信号以及手动调整器连接。4.如权利要求3所述的一种定周期过零触发电加热系统，其特征在于，所述定周期过零触发功率调整器顺序连接有发热体电流表、发热体电压表和变压器。5.如权利要求1所述的一种定周期过零触发电加热系统，其特征在于，所述第一中间继电器和第二中间继电器也分别于所述第二断路器连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种定周期过零触发电加热系统，包括第一断路器和第二断路器，所述第一断路器和第二断路器连接在同一个三线四线制的低压配电网中；所述第一断路器连接具有保护功能的交流接触器，所述交流接触器连接定周期过零触发功率调整器；所述第二断路器分别连接有炉内氛围温度调节仪和加热器超温温度调节仪，所述炉内氛围温度调节仪和加热器超温温度调节仪分别连接有第一中间继电器和第二中间继电器。本实用新型当晶闸管被反向击穿时，两个中间继电器和控制交流接触器关断，防止炉内过温烧坏物料和加热器，有利于对加热器和被加热物进行保护；本实用新型节约了电能，同时温度控制精确且发热体寿命长。
【IPC分类】F27B14/20, F27B14/14
【公开号】CN204902583
【申请号】CN201520535695
【发明人】陈伟, 何建文
【申请人】广州能硕热技术有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月23日