CN203487207U - 大型电加热热处理智能温控装置 - Google Patents

Abstract

一种大型电加热热处理智能温控装置，包括控制柜面仪表和控制柜内电气元件两部分组成，控制柜面仪表包括用于实现高精度控温的温控器，用于对电源电压及运行电流、运行功率、功率因数、使用电量进行指示的智能电量表，用于对多通道温度进行实时记录的过程控制记录仪；控制柜内电气元件为主电运行部分，包括用于控制系统电源通断的隔离开关，用于提供系统电源通断和保护的断路器，用于对电力调整器半导体元件进行过流保护的快速熔断器，通过先进的数学控制算法精确控制电压、电流和功率来实现精密控温的电力调整器，用于对电力调整器进行启停控制的中间继电器，通过电磁效应，对各回路的工作电流进行自动检测的电流互感器,电流互感器连接隔离开关的一端，隔离开关的另一端连接断路器的输入，断路器的输出又连接熔断器的输入，熔断器的输出连接电力调整器的输入，电力调整器一个输出端口输出电压给电加热器及加热元件，另一个输出端口连接中间继电器，中间继电器的输入端连接温控器的输出端。本实用新型的功能完备、实用性强；抗干扰能力强、安全性高；控温回路多、控温精度高；输出功率大、施工效率高。

Description

大型电加热热处理智能温控装置

技术领域

本实用新型涉及金属热处理装置，更具体的是指对工业管道焊口及压力容器局部焊口、压力容器整体电加热热处理装置。 

背景技术

目前，国内常用的电加热热处理控温装置分为两种，一种是小功率控温设备，这种设备体积小，重量轻，使用灵活，但输出功率小，不适用大型容器整体电加热热处理施工；第二种是大型热处理控温柜，输出功率较大，但由于是采用计算机控制，故障率较高。并且这两种热处理控温装置还有一个共同的特点，在对回路的电流通断控制上都采用了固态继电器。固态继电器具有高寿命、灵敏度高、控制功率小、电磁兼容性好、快速转换、电磁干扰小等优点。但其缺点也很突出，导通后的功耗和发热量大、电隔离性差、抗干扰和耐辐射能力差、对过载有较大的敏感性、工作可靠性低，并且最大的缺点是只能用来控制电流的通断，在负载断线、三相电流不平衡及电源缺相时无法进行检测并报警，功能比较单一。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种热处理智能控温装置，具有在负载断线、三相电流不平衡及电源缺相时自动检测并报警功能，并适用于各种工业现场电加热热处理施工，能实现热处理全过程自动控温及实时记录，功率大，控温精度高，安全性好。 

为实现上述目的，本实用新型提供一种大型电加热热处理智能温控装置，其特征在于：包括控制柜面仪表和控制柜内电气元件两部分组成，控制柜面仪表为功能主控部分，包括用于实现高精度控温的温控器，用于对电源电压及运行电流、运行功率、功率因数、使用电量进行指示的智能电量表，用于对多通道温度进行实时记录的过程控制记录仪，温控器连接记录仪；控制柜内电气元件为主电运行部分，包括用于控制系统电源通断的隔离开关，用于提供系统电源通断和保护的断路器，用于对电力调整器半导体元件进行过流保护的快速熔断器，通过数学控制算法精确控制电压、电流和功率来实现精密控温的电力调整器，用于对电力调整器进行启停控制的中间继电器，通过电磁效应，对各回路的工作电流进行自动检测的电流互感器，电流互感器连接隔离开关的一端，隔离开关的另一端连接断路器的输入，断路器的输出又连接熔断器的输入，熔断器的输出连接电力调整器的输入，电力调整器一个输出端口输出电压给电加热器及加热元件，另一个输出端口连接中间继电器，中间继电器的输入端连接温控器的输出端。 

与常用的热处理设备相比，本实用新型的积极效果如下： 

（1）功能完备、实用性强。本发明采用了电力调整器代替固态继电器来对回路的电流进行通断，并对输出电压和输出功率进行控制和调节。电力调整器是应用晶闸管（又称可控硅）及其触发控制电路用于调整负载功率的盘装功率调整单元。运用数字电路触发可控硅实现移相控制调压和定周期调功及变周期调功。因此，本发明具有自动判别相位、缺相保护、上电缓起动、缓关断、散热器超温检测、恒流输出、电流限制、过流保护、手/自动无扰切换等功能。能对输入信号，负载电流功率等运行状态数据进行实时监测和记录，能够自动检测负载断线和负载不平衡并发出报警，是目前国内在不增加任何附件情况下就能实现自动检测负载断线功能的唯一产品。

（2）抗干扰能力强、安全性高。由于采用了双闭环控制功能，输出电压电流或功率的稳定性都非常高，从而能达到恒电压、恒电流、恒功率的目的。在电力调整器的输入输出通讯等接口还采用了光电隔离技术，抗干扰能力强，安全性高。

（3）控温回路多、控温精度高。本发明通过改变导通角的大小进行移相调压和通过改变通断的正弦波的周期进行变周期过零调功，用先进的数学控制算法，对电压、电流和功率的精确控制来进行精密控温。采用直流宽脉冲有源触发技术、输入和输出光电隔离、12路独立触发脉冲相互隔离、触发方式安全、可靠、稳定。12个回路独立控温，且实时记录24个温度点的控温情况，控温精度高。

（4）输出功率大、施工效率高。本发明输出功率大，可同时对管道焊口、压力容器局部焊口进行大规模热处理施工，也可对压力容器进行整体或分段热处理。同时优化了电能使用效率，对节约电能起了重要作用，显著提升了热处理施工效率和施工能力。

 附图说明

附图1是本实用新型的结构框图； 

具体实施方式

参照图1，控制柜面仪表为功能主控部分，由温控器、智能电量表、记录仪组成。温控器负责热处理工艺的执行；智能电量表用于对回路电压及运行电流、运行功率、功率因数、使用电量进行指示；记录仪采用高精度多通道彩色打点式记录仪，可对多通道温度进行实时记录。现场进行热处理工作时，首先操作人员在温控器中，按照热处理工艺曲线要求，输入热处理各段曲线的控温速度、恒温温度及各段时间，按运行键后，温控器开始工作，根据输入的各采样时刻的热处理目标温度值及被加热元件反馈回的温度实测值，自动生成控制量，通过控制电缆，将控制信号传送至电力调整器，并通过电力调整器，实时调节装置的输出功率。控制柜内电气元件为主电运行部分，由隔离开关、断路器、快速熔断器、电力调整器、中间继电器、电流互感器组成。隔离开关负责控制系统电源通断；断路器提供系统的电源通断和保护；快速熔断器，当回路电流过大时，会自动熔断,对电力调整器半导体元件进行保护；电力调整器通过先进的数学控制算法，对电压、电流和功率的精确控制来实现精密控温；中间继电器对电力调整器进行启停控制；电流互感器通过电磁效应，对各回路的工作电流进行自动检测。 

本实用新型的工作原理是：温控器根据设定的热处理工艺曲线，运行后，为三相可控硅电力调整器提供控制给定信号，调整器根据控制给定信号通过改变导通角的大小调整输出电压，并通过改变通断正弦波的周期来调整输出功率的大小，从而达到自动控制布置在需热处理的加热元件上的电加热器输出热量的目的。记录仪则实时记录打印热处理过程曲线。 

Claims (1)

1.一种大型电加热热处理智能温控装置，其特征在于：包括控制柜面仪表和控制柜内电气元件两部分组成，控制柜面仪表为功能主控部分，包括用于实现高精度控温的温控器，用于对电源电压及运行电流、运行功率、功率因数、使用电量进行指示的智能电量表，用于对多通道温度进行实时记录的过程控制记录仪，温控器连接记录仪；控制柜内电气元件为主电运行部分，包括用于控制系统电源通断的隔离开关，用于提供系统电源通断和保护的断路器，用于对电力调整器半导体元件进行过流保护的快速熔断器，通过数学控制算法精确控制电压、电流和功率来实现精密控温的电力调整器，用于对电力调整器进行启停控制的中间继电器，通过电磁效应，对各回路的工作电流进行自动检测的电流互感器，电流互感器连接隔离开关的一端，隔离开关的另一端连接断路器的输入，断路器的输出又连接熔断器的输入，熔断器的输出连接电力调整器的输入，电力调整器一个输出端口输出电压给电加热器及加热元件，另一个输出端口连接中间继电器，中间继电器的输入端连接温控器的输出端。

Images