大功率电加热器电源与温度控制系统的设计VIP专享VIP免费

大功率电加热器电源与温度控制系统的设计工作原理电加热器的安全运行和使用寿命与电加热器运行温度的高低有着直接的关系，因此对加热器运行温度的控制和实时监控十分重要。本系统由温度传感器对加热元件、加热板以及蓄热块上的温度进行采样，所测温度信号经放大和A/D转换后送PLC，利用软件进行数据处理，处理后的数据实时显示，并驱动三相晶闸管调压器以调节加热器温度。电加热器电源及温控系统技术路线见图1。1.3技术性能1.3.1电源功能（1）长时运行工作制，电源系统能在各种试验状态下，把负载加热到要求的温度值，并进行恒温控制，同时电源系统供电主回路方案合理，可靠性高，可操作性、可维护性强，操作上的透明度高，安全性要高。（2）电源系统能给加热器提供一个平滑的连续动态可调的输出电参数，实现带载动态调温功能，避免对加热器造成电动力冲击与温度过冲，实现温度平稳控制。（3）电源系统具有输出参数控制模式调节功能，能根据实际工况进行最佳运行控制。即工况良好时，当温度未达到其设定值时，电源应以高功率输出，工况不好时，比如天气潮湿、绝缘值低或长时间未做试验时，能够选择先低电压低功率加热，然后慢慢提高电参数，达到保护加热器与安全运行的目的。（4）当负载温度达到预设温度时，电源应调节功率输出以维持电热元件恒定在设定温度，同时，在恒温过程中，电热元件避免不断受到交变力的作用，充分保证高温条件下负载的安全运行与使用寿命。1.3.2电力电子装置（调功器）技术参数电力电子装置采用调压控制模式，试验中根据温度控制要求，调节控制值，达到控制脉冲的调制，从而实现输出电压调节，加热器电功率与负载温度可控的目的。（1）额定输出功率：第1～12组，每组功率288kW，12组单独运行，电阻性负载；（2）调压范围：主回路输入电压的0～98%；（3）工作制式：具备软启动、软停车功能，避免过大的电流冲击。1.3.3系统保护功能（1）电源系统主回路具备一次侧雷击过电压保护，浪涌过电压保护，电源侧操作过电压保护，电源侧过电流保护，负载侧过电流保护，电力电子器件关断过电压保护，电力电子器件过热保护以及系统漏电保护。（2）电源自身的电气保护功能齐全，包括过流、短路、缺相、三相不平衡、过热、绝缘以及顺序控制、连锁保护等。（3）具备电加热器超极限保护功能与防止温度上升率过大保护功能。1.3.4系统检测与显示报警功能（1）系统对每组回路的三相电参数（包括电源侧与负载侧的线电压与线电流）进行采集处理，要求参数单点数字显示，近端与远端显示。同时电源侧具有功率因素检测显示功能（采用数显表显示）；（2）电参数测量采用成熟技术，并采用易实现参数检测、传输与转换的方式，方便低参数供电控制与动态控制；（3）系统对每组288kW负载的4点温度（12组共48点）进行采集处理，要求参数单点数字显示，近端与远端显示；（4）系统能自动检测出负载元件通断情况，并能可靠、及时、准确地作用于信号报警系统与保护跳闸系统，信号报警系统能自动指示通断点，要求近端与远端显示；（5）系统能自动检测过流、短路、缺相、三相不平衡、过热、绝缘等所有电气保护，并能可靠、及时、准确地作用于信号报警系统与保护跳闸系统，信号报警系统能自动指示电路故障类别及故障点，要求单点显示，近端与远端显示；（6）系统能自动显示检测温度超调以及超极限温度点，避免温度过冲；同时检测温度上升率，防止温度上升率过大。并能可靠、及时、准确地作用于信号报警系统与保护跳闸系统，能自动显示超调点，要求单点显示，近端与远端显示；（7）系统对调压装置自身的每一相、每一桥臂出现的故障（导通、反相击穿、不触发、换相失败等）能自动识别、报警并显示其位置，要求单点显示，近端与远端显示。1.3.5温控软件功能（1）温控系统采用组态软件作为开发平台实现监控管理，系统具有实时检测、实时处理、实时显示、实时报警、用户权限功能，同时界面直观，可操作性强；（2）设计有主界面、主菜单，具有登录界面、温升曲线设置界面、动态跟随界面、历史曲线、报警窗口以及报表处理界面；（3）各子窗口设计功能完善，其控制模式能够根据需要进行调节，即能根据实际...