CN112770425A - 工业电炉的变压器及电热元件的接线结构 - Google Patents
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Abstract
一种工业电炉的变压器及电热元件的接线结构，所述工业电炉包括多个变压器以及多个电热元件；其特征在于：所述变压器以三个为一组分成多组，所述电热元件也以三个为一组分成多组；各组变压器与各组电热元件一一对应；每组电热元件中，三个电热元件的一端相互连接构成等电位A点，三个电热元件的另一端作为接变压器端；每组变压器中，三个变压器的初级侧分别接三相电源的三个相，而每个变压器的次级侧的一端与对应的电热元件组中的三个电热元件的接变压器端经导线连接，而每个变压器的次级侧的另一端由一中线连接所述等电位A点；以此，每组变压器的次级侧为Y形接法，而每组电热元件也为Y形接法。
Description
技术领域
本发明涉及工业电炉，具体涉及一种三相工业电阻炉的功率控制变压器及电热元件的接线结构。
背景技术
工业电炉按发热原理分为电阻炉，感应炉，电弧炉等多种形式。电阻炉是以电热元件的电热效应发热。电热元件常用的材料有金属和非金属两大类。金属电热元件材料有镍铬合金、铬铝合金、 钨、 钼、 钽等，一般制成螺旋线、波形线、波形带和 波形板。非金属电热元件材料有碳化硅、二硅化钼、石墨和 碳等，一般制成 棒、 管、 板、 带等形状。通常这些元件的阻抗很低，工作电压很低，而工作电流很大。在大功率电炉（MW级）中，由于炉壁散热不均衡、工件质量不均衡、热容不均衡，要实现温升均衡就要分区段加热，分区段控温。为了便于分区段控制温度，不便把若干个电热元件串联起来适应工业电压。为了使电炉电热元件的额定电压与工业电压匹配，在电热元件与工业电网（变压器）间加电炉变压器（降压），并设计合适的变比，使电热元件的额定电压与工业电压就匹配起来。
电炉控温模式：工业电炉温度自动控制常用调节模式有二位式、三位式、比例、比例积分和比例积分微分等几种，其中：
1)二位式调节--它只有开、关两种状态，当炉温低于限给定值时执行器全开；当炉温高于给定值时执行器全闭，执行器一般选用接触器。
2）三位式调节—（略）
3）比例调节（P调节）—（略）
4）比例积分（PI）调节—（略）
5)比例积分微分（PID）调节，比例调节、积分调节和微分调节的组合称为比例积分微分调节，一般采用可控硅(双向)为执行器，调节速度快，电炉温度波动幅度小。
传统的温度控制采用带有机械触点的继电器的分时段间歇（通断时间间隔在千百个周波以上）供电来控制温度，温度波动幅度大，控制精度低，现在多采用可控硅（晶闸管）调相（通断时间间隔在半个周波内）来控制温度，温度波动幅度小，控制精度高。为了充分发挥电源变压器的容量，为了电网三相平衡，大功率电炉大多是三相电炉，并尽可能使三相上的负荷均衡。那么电炉变压器（次级）与电热元件的传统的接法是每个电炉变压器与其对应的电热元件独立接成闭合回路，接法简单有效，适合用于对温度控制精度不高的，即使用带有机械触点的继电器的分时段间歇供电来控制温度的场合。而现在要采用可控硅调相调压（调功率）来控制温度了，可以按上述传统的接法接，但如此接法采用导线数量多，特别是对于100V以下低压大电流电炉，其导线需要采用200平方以上，成本很高、且线路损耗很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种工业电炉的变压器及电热元件的接线结构。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种工业电炉的变压器及电热元件的接线结构，所述工业电炉包括多个变压器以及多个电热元件；所述变压器以三个为一组分成多组，所述电热元件也以三个为一组分成多组；各组变压器与各组电热元件一一对应；
每组电热元件中，三个电热元件的一端相互连接构成等电位A点，三个电热元件的另一端作为接变压器端；
每组变压器中，三个变压器的初级侧分别接三相电源的三个相，而每个变压器的次级侧的一端与对应的电热元件组中的三个电热元件的接变压器端经导线连接，而每个变压器的次级侧的另一端由一中线连接所述等电位A点；
以此，每组变压器的次级侧为Y形接法，而每组电热元件也为Y形接法。
上述方案中，所述变压器的初级侧上连接有可控硅。
上述方案中，所述每组电热元件的三个电阻元件在电炉中相邻布置。
上述方案中，若电炉中电热元件的数量不能被3整除，余下的电热元件可以单接另配变压器以传统方法一对一连接。
基于以上的技术方案，本发明具有如下的优点和效果：
本发明将每组变压器的次级侧为Y形接法，而每组电热元件也为Y形接法，从而将用线量减少了三分之一，降低了成本和线路上的损耗。
附图说明
附图1是本发明实施例接线结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：一种工业电炉的变压器及电热元件的接线结构，参见图1所示：
所述工业电炉包括多个变压器以及多个电热元件。
所述变压器以三个为一组分成多组，各变压器初级与次级的同名端一致；图1中以一组举例，三个变压器为B1、B2、B3，所述电热元件也以三个为一组分成多组，图1中以一组举例，三个电热元件为R1、R2、R3。实际中，电热元件通常是二组、三组、四组、五组甚于更多，数量按需选择，图1是仅画出来一组举例。
各组变压器与各组电热元件一一对应。
每组电热元件中，三个电热元件R1、R2、R3的一端相互连接构成等电位d点，三个电热元件R1、R2、R3的另一端作为接变压器端；每组变压器中，三个变压器B1、B2、B3的初级侧分别接三相电源的三个相AB/BC/AC相，而每个变压器的次级侧的一端与对应的电热元件组中的三个电热元件R1、R2、R3的接变压器端经导线连接，而每个变压器的次级侧的另一端由一中线连接所述等电位d点。以此，每组变压器的次级侧为Y形接法，而每组电热元件也为Y形接法。
所述变压器B1、B2、B3的初级侧上连接有可控硅，以控温。所述每组电热元件的三个电阻元件R1、R2、R3在电炉中相邻布置。
电炉中电热元件的数量和设置的位置按发热的需求选择，当其数量不能被3整除，余下的电热元件可以单接另配变压器以传统方法一对一连接。
本实施例将每组变压器的次级侧为Y形接法，而每组电热元件也为Y形接法，从而将用线量减少了三分之一，降低了成本和线路上的损耗。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种工业电炉的变压器及电热元件的接线结构，所述工业电炉包括多个变压器以及多个电热元件；其特征在于：所述变压器以三个为一组分成多组，所述电热元件也以三个为一组分成多组；各组变压器与各组电热元件一一对应；
每组电热元件中，三个电热元件的一端相互连接构成等电位d点，三个电热元件的另一端作为接变压器端；
每组变压器中，三个变压器的初级侧分别接三相电源的三个相，而每个变压器的次级侧的一端与对应的电热元件组中的三个电热元件的接变压器端经导线连接，而每个变压器的次级侧的另一端由一中线连接所述等电位d点；
以此，每组变压器的次级侧为Y形接法，而每组电热元件也为Y形接法。
2.根据权利要求1所述工业电炉的变压器及电热元件的接线结构，其特征在于：所述变压器的初级侧上连接有可控硅。
3.根据权利要求1所述工业电炉的变压器及电热元件的接线结构，其特征在于：所述每组电热元件的三个电阻元件在电炉中相邻布置。
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