试验电炉的温度控制系统

1 方案的确定

本次设计是通过冷热风机的双循环工作对温度的控制，运用晶闸管对加热压控制，运用PLC程序控制整个自动过程。实验电阻炉自动系统控制是在线控制，通过各环节的配合进行全方面的控制。

运用：数据收集、逻辑分析、精确计算，等几步便洁的进为了提高系统的可靠性，本次设计采用手动，自动的两种控制式。通过显示的参数值进行自动控制，根据仪表可凭经验进行能手动控制。加热和制冷风机的分别工作可以提高控制控制的精确程度，只用单风道冷热的能量损失很大而且还不易进行精确的控制，运用双风道很少有能量的损失，也能使温度的升降一致，同时也提高了控制精度降低了成本从而经济效益增加。

采用晶闸管控制电压是因为：晶闸管可以控制连续的变化热量的产生也是续的。这样炉火就可以按给定的温度变化了。温变化曲线如下图：1.1

图1.1温变化曲线

如果采用变阻器来控制电压，不是连续的这样炉火不能按给定温度变化了以我们采用晶闸管来控制电阻丝两端的电压。采用PLC控制技术来控制工作过程，因为有一定的可靠性又提高了控制。

2 选择设备类型及参数计算

2．1风机电动机的确定：

根据炉膛的容积：15立方米；最低温度：0℃；最高温度：90℃；由实际情况与以前的经验确定风机的功率为2.2KW。

查电工手册得到：型号：YEJ100L1---------4；额定功率：2.2KW；

锭子电流：5.0A

转速：1420r/min

满载时：功率：85

功率因数：0.85

堵转电流/额定电流：7.0

堵转转距/额定转距：2.3

最大转距/额定转距：2.3

●风机电动机保护元件及动作开关的选择

电动机的额定功率为：2.3KW

电动机的额定电压为；380V

由公式P=√3UIcos￠∴I=3A

考虑到电动机不是纯电阻元件，有一定的功率因数，一般要增加30%，所以I=3×(1+0.3)=4A

查电工手册和低电压电器有：

型号：DZ30--------5123

极数：3

额定工作电压：380V

空气开关：分断能力：5200A

机械寿命：3000次

电寿命：8000次

●熔断器：一般要求把电动机的额定电流扩大2倍来确定容断器的额定电流，

所以I=8A

型号：RL1----15/10

额定工作的电压：380V

熔断器额定工作电流：15A

熔断器额定工作电压：10V

熔断体额定工作电流：10A

额定分断电流： 25KA

COS￠: 0.35

●交流接触器：

一般要求电动机的额定电流扩大2倍来确定交流接触器的额定电流，所以

I=8A

型号：CJ0--------10A

额定工作电压：380V

额定工作电流：10A

可控制三相笼型电动机最大额定功率：4KW

额定操作频率：1200次/小时

通电持续率：40%

吸引线圈消耗功率：12VA

一般把电动机的额定电流扩大0.95～1.05倍来确定热过载继电器的额定电流。 I=4×（0.95～1.05）=3.8～1.2A

型号：JR20---------10/10R

整定电流范围：3.2～4～4.8A

2．2制冷电动机的确定

根据炉膛容积10立方米；最低温度0℃；最高温度85℃，可以由公式得： Q=mc△t=ｐvc△t

Q-------冷负荷

C--------比热(按空气计算)

V-------容积

P----密度(按空气计算)

△ｔ---温度差

Q=ｐvc△t =1.293×1.005×25×85=2760KJ 公式(2.1)

∵1J=2.778×10-7KW/h

∴2760KJ=2.760×103×2.778×10-7

因为从85℃降到0℃所需的时间是1小时,所以需要制冷的能力为766W,所以需型

号:GC-----0.8A电动机功率:2.2KW.

●制冷电动机保护元件及动作开关选择如下;

电动机的额定功率:2.2KW

额定电压;380V

由公式: P=√3UIcos￠ I=3A

考虑到电动机不是纯电阻元件,有一定的功率因数一般要增加30%所以,

I=3×(1+0.3)=4A

查电工手册和低压电容器有:

●空气开关: 型号DZ30----5/23

极数:3

额定工作电压:380V

额定工作电流:5A

分断能力:6000A

机械寿命:20000次电寿命:6000次

熔断器:一般要求把电动机的额定电流扩大2倍来确定熔断器的电流,所以I=8A 型号：RL1---15/10

额定工作电压:380V

熔断器额定工作电流

额定分断电流:25KA

cos￠=0.35

●交流接触器:一般要求电动机的额定电流扩大2倍来确定交流接触器的额定电

流,所以I=8A

型号:CJ0—10A

额定电压:380V

额定电流;10A

辅助触头额定电流:5A

可控制三相笼型电动机最大额定功率:4KW

额定操作频率:1200次/时

通电持续率:40%

吸引线圈消耗率；12KV

●热过载继电器:一般把电动机额定电流.扩大0.95～1.05倍来确定过载继电器的额定电流。

I=4×（0.95～1.05）=3.8～4.2A

型号：JR20----10/10R

整定电流范围：3.2～4～4.8A

●制冷电机的确定

根据炉膛容积10立方米：最低温度0℃最高温度；85℃

可以由公式得；Q=ｐvc△t

2．3电阻丝的确定