Elektrische Ausrüstung eines elektrischen Widerstandsofens SShOD

Der Minenlabor-Elektroofen mit indirekter Beheizung SSHOD-1.1,6 / 12-MZ-U4.2 ist zum Schmelzen und Wärmebehandeln verschiedener Materialien bei Temperaturen bis 1100 °C in stationären Laboren konzipiert. Der Ofen hat folgende Parameter:

• Energieverbrauch beim Heizen – 2,5 kW;

• Stromverbrauch zur Aufrechterhaltung der Arbeitstemperatur – 1,5 kW;

• Nennarbeitstemperatur – 1100 ° C;

• Aufheizzeit auf die Nennbetriebstemperatur des unbeladenen Ofens -150 Minuten;

• ungleichmäßige Temperatur im Arbeitsraum bei Nenntemperatur des unbeladenen Ofens – 5 °C;

• Genauigkeit der automatischen Regelung bei Nenntemperatur – 2 ° C.

Der elektrische Widerstandsofen SSHOD-1.1,6 / 12-MZ-U4.2 ist ein rechteckiges Gehäuse aus Blech, in dem sich eine Heizkammer und eine Steuereinheit befinden (Abb. 1).

Reis. 1. Das Design des Elektroofens

Die Heizung besteht aus einem Keramikrohr, auf dem ein Legierungsdraht angebracht ist Hohe Resistenz… Die Innenfläche des Heizrohres bildet den Arbeitsraum des Elektroofens.

Die Steuereinheit des Elektroofens dient zur automatischen Aufrechterhaltung der eingestellten Temperatur mit einer in der technischen Spezifikation angegebenen Genauigkeit.

Die Elemente der Steuereinheit – ein Regel-Millivoltmeter 5, ein elektronischer Aufsatz, ein Thyristor, eine Signallampe 6 und ein Schalter – befinden sich auf der Frontplatte 8, die mit vier an den Seitenwänden des Gehäuses der Heizkammer befestigt ist Schrauben 9 Um den Wärmeverlust durch die Öffnung der Arbeitskammer zu reduzieren, ist diese mit der Abdeckung 10 verschlossen.

Das Funktionsdiagramm des Elektroofens ist in Abb. dargestellt. 2.

Reis. 2. Funktionsschema eines Schachtlaborofens

An die Stromschienen sind direkt oder über einen Schalter angeschlossen: ein Elektroofen in Reihe mit einem Thyristor, eine Thyristor-Steuereinheit, ein Regel-Millivoltmeter und eine Referenzspannungseinheit.

Der Thyristor fungiert als Näherungsschalter. Die Messung und Regelung der Temperatur erfolgt über ein Thermoelement Tp und ein Regelmillivoltmeter.

Die Thyristor-Steuereinheit dient zur Erzeugung von Steuersignalen, die durch Befehle des regelnden Millivoltmeters in den Thyristor-Steuerkreis eingegeben werden.

Der Spannungsreferenzknoten dient zur Erzeugung der Referenzspannung, die für den Betrieb des regelnden Millivoltmeters erforderlich ist.

Schematische Darstellung eines Schachtlaborofens

Reis. 3. Schematischer Schaltplan des Widerstands eines Elektroofens SShOD-1.1-1.6 / 12-M3-U4.2

Der Elektroofen 1 ist über den Thyristor T1 direkt an die Eingangssammelschienen der 220-V-Stromversorgung angeschlossen.Die Thyristor-Steuereinheit basiert auf dem Transformator Tp1, der Gleichrichterbrücke aus den Dioden D1-D4, dem Kondensator C1, dem Widerstand R1 und den Dioden D5, D6.

Das regulierende Millivoltmeter besteht aus dem Millivoltmeter selbst, das in der Diagonale der Brücke enthalten ist, die aus dem Thermoelement Tp, den Widerständen R2-R7 und dem Referenzspannungsknoten besteht. Die am Temperatureinstellmechanismus installierten Öffnungskontakte sind mit den Klemmen 5, 6 verbunden. Diese Kontakte werden durch einen Begrenzer geöffnet, der mit dem Pfeil des Millivoltmeters verbunden ist.

Der Knoten der Referenzspannung erfolgt am Transformator Tr2, in dessen Primärwicklung der Strombegrenzungskondensator C2 und in der Sekundärwicklung der Diodengleichrichter D8 enthalten ist. Der Widerstand R2 ist ein Strombegrenzungswiderstand und dient zur Einstellung des Arbeitspunktes der Zenerdiode D9. Die von der Zenerdiode aufgenommene Spannung ist der Ausgang für den Referenzspannungsknoten.

Arbeiten nach dem Schema eines Bergbau-Laborofens mit elektrischem Widerstand

Wenn der Schalter B ausgeschaltet ist (siehe Abb. 3), liegt an den Ofenklemmen eine Spannung von 220 V an. Die eingestellte Temperaturanzeige wird auf den erforderlichen Wert eingestellt. Der Thyristor T1 ist gesperrt, da im Stromkreis seiner Steuerelektrode kein Strom fließt. Der Ofen heizt nicht auf.

Wenn der Schalter B eingeschaltet wird, wird der Thyristor entsperrt, da der Strom durch seine Steuerelektrode durch den Stromkreis zu fließen beginnt: Kathoden der Dioden D1, D3 – Widerstand R1 – Dioden D5, D6 – Steuerelektrode des Thyristors T1 – Kathode von Thyristor T1 – Öffnungskontakt des Regelmillivoltmeters – Anoden der Dioden D2, D4. Der Ofen beginnt aufzuheizen.

Zum Zeitpunkt t1 unterbricht der Öffnungskontakt des regelnden Millivoltmeters das Ziel des Gates des Thyristors T1.Der Thyristor wird gesperrt und der Ofen ausgeschaltet. Die Temperatur beginnt zu sinken. Zum Zeitpunkt t2 wird der Elektroofen eingeschaltet und seine Temperatur beginnt anzusteigen. Dadurch schwankt die Temperatur des Elektroofens um den eingestellten Wert, wie in Abb. 4.

Reis. 4. Abhängigkeiten von der Temperatur und dem Energieverbrauch des Elektroofens im Zeitverlauf