इलेक्ट्रिक ओव्हनमध्ये स्वयंचलित तापमान नियंत्रण

इलेक्ट्रिक रेझिस्टन्स फर्नेसेसमध्ये, बहुतेक प्रकरणांमध्ये, तापमान नियंत्रणाचा सर्वात सोपा प्रकार वापरला जातो - दोन-स्थिती नियंत्रण, ज्यामध्ये नियंत्रण प्रणालीचे कार्यकारी घटक - संपर्ककर्त्याकडे फक्त दोन टोके असतात: «चालू» आणि «बंद» .

चालू स्थितीत, भट्टीचे तापमान वाढते, कारण त्याची शक्ती नेहमी मार्जिनने निवडली जाते आणि संबंधित स्थिर-स्थितीतील तापमान त्याच्या ऑपरेटिंग तापमानापेक्षा लक्षणीयरीत्या ओलांडते. बंद केल्यावर, ओव्हनचे तापमान झपाट्याने कमी होते.

कंट्रोलर-फर्नेस सिस्टममध्ये डायनॅमिक विलंब नसलेल्या आदर्श केससाठी, ऑन-ऑफ कंट्रोलरचे ऑपरेशन अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 1, ज्यामध्ये भट्टीच्या तपमानाचे वेळेवर अवलंबन वरच्या भागात दिले जाते आणि खालच्या भागात त्याच्या सामर्थ्यामध्ये संबंधित बदल.

तांदूळ. 1. दोन-स्थित तापमान नियामकाच्या ऑपरेशनची आदर्श योजना

जेव्हा भट्टी तापते, तेव्हा सुरुवातीला तिची शक्ती स्थिर आणि नाममात्र समान असेल, म्हणून जेव्हा ते Tbutt + ∆t1 मूल्यापर्यंत पोहोचेल तेव्हा त्याचे तापमान बिंदू 1 पर्यंत वाढेल. या टप्प्यावर, नियामक कार्य करेल, संपर्ककर्ता भट्टी बंद करेल आणि त्याची शक्ती शून्यावर जाईल. परिणामी, डेड झोनची खालची मर्यादा गाठेपर्यंत भट्टीचे तापमान वक्र 1-2 वर कमी होण्यास सुरुवात होईल. या टप्प्यावर, भट्टी पुन्हा चालू होईल आणि त्याचे तापमान पुन्हा वाढू लागेल.

अशाप्रकारे, दोन पोझिशन्सच्या तत्त्वानुसार भट्टीचे तापमान नियंत्रित करण्याच्या प्रक्रियेमध्ये कंट्रोलरच्या डेड झोनद्वारे निर्धारित +∆t1, -∆t1 मध्यांतरांमध्ये सेट मूल्याभोवती करवत वक्रसह बदल समाविष्ट असतो.

भट्टीची सरासरी शक्ती त्याच्या चालू आणि बंद अवस्थेच्या कालावधीच्या गुणोत्तरावर अवलंबून असते. जसजसे भट्टी तापते आणि चार्ज होते, तसतसे भट्टी तापवण्याचे वक्र अधिक तीव्र होईल आणि भट्टीचे थंड वक्र अधिक सपाट होईल, त्यामुळे सायकल कालावधीचे प्रमाण कमी होईल आणि त्यामुळे सरासरी पॉवर पाव देखील कमी होईल.

दोन-स्थिती नियंत्रणासह, ओव्हनची सरासरी शक्ती सतत तापमान राखण्यासाठी आवश्यक असलेल्या पॉवरमध्ये नेहमी समायोजित केली जाते. आधुनिक थर्मोस्टॅट्सचा डेड झोन खूप लहान बनवला जाऊ शकतो आणि 0.1-0.2 डिग्री सेल्सियस पर्यंत आणला जाऊ शकतो. तथापि, कंट्रोलर-फर्नेस सिस्टममध्ये डायनॅमिक विलंब झाल्यामुळे भट्टीच्या तापमानातील वास्तविक चढ-उतार अनेक पटींनी जास्त असू शकतात.

या विलंबाचा मुख्य स्त्रोत थर्मोकूपल सेन्सरची जडत्व आहे, विशेषत: जर ते दोन संरक्षणात्मक शेल, सिरेमिक आणि धातूसह सुसज्ज असेल.हा विलंब जितका जास्त असेल तितकाच हीटरचे तापमान चढउतार कंट्रोलरच्या डेडबँडपेक्षा जास्त असेल. याव्यतिरिक्त, या दोलनांचे मोठेपणा भट्टीच्या अतिरिक्त शक्तीवर अवलंबून असतात. भट्टीची स्विचिंग पॉवर सरासरी पॉवर जितकी जास्त असेल तितके हे चढ-उतार जास्त असतात.

आधुनिक स्वयंचलित पोटेंशियोमीटरची संवेदनशीलता खूप जास्त आहे आणि कोणत्याही आवश्यकता पूर्ण करू शकते. याउलट, सेन्सरची जडत्व मोठी आहे. अशाप्रकारे, संरक्षणात्मक आवरण असलेल्या पोर्सिलेन टिपमधील मानक थर्मोकूपला सुमारे 20-60 सेकंदांचा विलंब होतो. त्यामुळे, तापमानातील चढउतार अस्वीकार्य असल्यास, असुरक्षित ओपन-एंडेड थर्मोकूपल सेन्सर म्हणून वापरले जातात. तथापि, सेन्सरला संभाव्य यांत्रिक नुकसान, तसेच उपकरणांमधील थर्मोकूपलद्वारे गळती करंटमुळे हे नेहमीच शक्य नसते, ज्यामुळे ते खराब होते.

जर भट्टी चालू आणि बंद केली नसेल, परंतु एका पॉवर स्टेजवरून दुसर्‍या टप्प्यावर स्विच केली असेल तर पॉवर रिझर्व्हमध्ये कपात करणे शक्य आहे आणि उच्च टप्पा भट्टीद्वारे वापरल्या जाणार्‍या उर्जेपेक्षा किंचित जास्त असावा आणि कमी - खूप कमी नाही. या प्रकरणात, भट्टीचे गरम आणि थंड वक्र खूप सपाट असतील आणि तापमान यंत्राच्या मृत क्षेत्रापेक्षा क्वचितच जास्त असेल.

एका पॉवर स्टेजवरून दुसर्‍या पॉवर स्टेजवर असे स्विच करण्यासाठी, फर्नेस पॉवर सहजतेने किंवा चरणांमध्ये समायोजित करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. असे नियमन खालील प्रकारे केले जाऊ शकते:

1) फर्नेस हीटर्स स्विच करणे, उदाहरणार्थ, «त्रिकोण» ते «तारा».असे अत्यंत खडबडीत नियमन तापमान एकसमानतेच्या उल्लंघनाशी संबंधित आहे आणि ते केवळ घरगुती इलेक्ट्रिक हीटिंग उपकरणांमध्ये वापरले जाते,

2) समायोज्य सक्रिय किंवा प्रतिक्रियाशील प्रतिकारासह भट्टीसह मालिका कनेक्शन. ही पद्धत खूप मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा नुकसान किंवा इंस्टॉलेशनच्या पॉवर फॅक्टरमध्ये घट होण्याशी संबंधित आहे,

3) रेग्युलेटिंग ट्रान्सफॉर्मर किंवा ऑटोट्रान्सफॉर्मरद्वारे भट्टीला पॉवरिंग करून वेगवेगळ्या व्होल्टेज स्तरांवर फर्नेस स्विचिंग. येथे, नियमन देखील चरणबद्ध आणि तुलनेने खडबडीत आहे, कारण पुरवठा व्होल्टेज नियंत्रित केला जातो आणि भट्टीची शक्ती या व्होल्टेजच्या चौरसाच्या प्रमाणात असते. याव्यतिरिक्त, अतिरिक्त नुकसान (ट्रान्सफॉर्मरमध्ये) आणि पॉवर फॅक्टरमध्ये घट,

4) अर्धसंवाहक उपकरणांसह फेज नियंत्रण. या प्रकरणात, भट्टी थायरिस्टर्सद्वारे समर्थित आहे, ज्याचा स्विचिंग कोन नियंत्रण प्रणालीद्वारे बदलला जातो. अशा प्रकारे, सतत नियंत्रण पद्धती वापरून, जवळजवळ अतिरिक्त नुकसान न करता, विस्तृत श्रेणीवर भट्टीच्या शक्तीचे सहज नियंत्रण प्राप्त करणे शक्य आहे - आनुपातिक, अविभाज्य, आनुपातिक-अविभाज्य. या पद्धतींच्या अनुषंगाने, प्रत्येक क्षणासाठी, भट्टीद्वारे शोषलेली शक्ती आणि भट्टीत सोडलेली शक्ती यांच्यातील पत्रव्यवहार पूर्ण करणे आवश्यक आहे.

इलेक्ट्रिक ओव्हनमध्ये तापमान नियंत्रणाच्या सर्व पद्धतींपैकी सर्वात प्रभावी म्हणजे थायरिस्टर रेग्युलेटरसह पल्स रेग्युलेशन.

फर्नेस पॉवरची पल्स कंट्रोल प्रक्रिया अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. 2. थायरिस्टर्सची ऑपरेटिंग वारंवारता इलेक्ट्रिक रेझिस्टन्स फर्नेसच्या थर्मल जडत्वावर अवलंबून निवडली जाते.

तांदूळ. 2.थायरिस्टर पल्स तापमान नियंत्रक विद्युत प्रतिकार भट्टी

हृदय गती नियमन करण्याच्या तीन मुख्य पद्धती आहेत:

— स्विचिंग फ्रिक्वेंसीवर नाडी नियंत्रण — ek = 2ev (जेथे ek ही पुरवठा नेटवर्क करंटची वारंवारता असते) थायरिस्टरच्या प्रज्वलनाच्या क्षणात झालेल्या बदलाला फेज पल्स किंवा फेज (वक्र 1) म्हणतात.

- वाढीव स्विचिंग वारंवारता सह नाडी नियमन शक्य आहे

— कमी स्विचिंग वारंवारता (वक्र 3) सह नाडी नियमन.

पल्स कंट्रोलद्वारे, अतिरिक्त तोटा न करता, वापरलेल्या भट्टीचे पालन आणि नेटवर्कमधून वीज पुरवठा सुनिश्चित करून, विस्तृत श्रेणीवर एक गुळगुळीत उर्जा नियंत्रण प्राप्त करणे शक्य आहे.

तांदूळ. 3. सतत तापमान नियामकाचे कनेक्शन आकृती

सर्किटचे मुख्य घटक: BT — thyristor ब्लॉक ज्यामध्ये 6 थायरिस्टर्स असतात, भट्टीच्या प्रत्येक टप्प्यात दोन समांतर जोडलेले असतात, BUT — thyristor कंट्रोल ब्लॉक, thyristor कंट्रोल इलेक्ट्रोड, PTC — उष्णता नियंत्रण यंत्र, एक सिग्नल व्युत्पन्न करते. तापमान सेन्सरचे सिग्नल, प्रक्रिया आणि आउटपुट NO, PE — पोटेंशियोमीटर घटकातील विसंगती, DT सिग्नल, DT — तापमान सेन्सर (थर्मोकूपल), ISN — स्थिर DC व्होल्टेज स्त्रोतावर अवलंबून, यांत्रिक ट्रांसमिशनसह ED ने हलवलेला स्लाइडर आहे. KL — रेखीय संपर्ककर्ता, VA1, VA2 — शॉर्ट सर्किट्सपासून सर्किट्सचे संरक्षण करण्यासाठी स्वयंचलित स्विचेस.